一種具有多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管混合式凝汽器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了屬于凝汽器【技術(shù)領(lǐng)域】的一種具有多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管混合式凝汽器?；旌鲜侥饔缮贤搀w和下筒體通過連接法蘭組裝成筒體，并聯(lián)的多梯度孔噴射管組件由固定支架分別支持在上筒體和下筒體內(nèi)；除濕濾網(wǎng)由固定支架支持在上筒體內(nèi)上筒冷卻水進(jìn)口上邊；在上筒體頂部上設(shè)置不凝性氣體排出口，在下筒體下部側(cè)面上設(shè)置蒸汽進(jìn)口、底部焊接凝結(jié)液排出口。多梯度孔噴射管為側(cè)壁和底部具有多尺度微孔的結(jié)構(gòu)；從而在整個(gè)柱狀筒體內(nèi)部形成多股噴射冷卻水并與筒體內(nèi)的蒸汽直接接觸從而實(shí)現(xiàn)蒸汽的高效凝結(jié)。實(shí)現(xiàn)了較大的汽液接觸面積、較高的汽液相對(duì)速度和相對(duì)較大的傳熱溫差，具有體積小，傳熱效率高的優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種具有多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管混合式凝汽器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于凝汽器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種具有多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管混合式凝汽器。
【背景技術(shù)】
[0002]與火電廠不同，地?zé)犭娬镜墓ぷ鹘橘|(zhì)來自地下熱流體，通常不需要循環(huán)利用，因此不存在采用混合式凝汽器容易造成工質(zhì)污染問題，因此混合式凝汽器在地?zé)犭娬局袕V泛應(yīng)用。與表面式凝汽器相比，混合式凝汽器避免了表面式凝汽器的間壁熱阻，蒸汽與冷卻水直接接觸，換熱效能遠(yuǎn)高于表面式凝汽器。混合式凝汽器通常分為大氣壓管式凝汽器和低位式凝汽器，大氣壓管式凝汽器所占用凈空高度比較高。這是由于凝結(jié)水和冷卻水在容器底部收集起來流入一個(gè)尾管，該尾管起到大氣壓管的作用，使凝結(jié)水能夠靠重力作用經(jīng)過一個(gè)水封或阻氣閥流出。從凝汽器內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看，工業(yè)上現(xiàn)有凝汽器通常可分為三類，即噴射塔式凝汽器、多孔塔板式及填充塔式。噴射塔式凝汽器主要通過位于頂部的噴嘴將冷卻水霧化，從而增大冷卻水與蒸汽的接觸面積，噴射塔型凝汽器除冷卻循環(huán)水所需的壓頭外，還需要提供額外的噴射壓頭，因此泵的功耗相對(duì)較大；多孔塔板式采用在塔內(nèi)放置多孔塔板，從而能形成垂直向下的平行流水幕，蒸汽穿過水幕時(shí)被冷卻；填充床式凝汽器通過在塔內(nèi)布置填料，使得蒸汽和冷卻水在流動(dòng)過程中多次分割合并交混，增大了汽液接觸面積，但由于布置填料導(dǎo)致流通面積的減小，使得塔內(nèi)流動(dòng)阻力相對(duì)較大。地?zé)犭娬灸鞯暮诵膯栴}在于地?zé)犭娬緹嵝实停瑔挝话l(fā)電量的排熱量較大，造成單位發(fā)電量所需的凝汽器體積較大，造價(jià)較高，因此，在相同的運(yùn)行條件下，通過一定的技術(shù)手段減小凝汽器體積和造價(jià)是地?zé)犭娬灸鞯暮诵膯栴}。
[0003]在一個(gè)豎直放置的逆流式凝汽器內(nèi)，冷卻水在向下流動(dòng)過程中溫度不斷升高，造成傳熱溫差不斷減小，在容積傳熱系數(shù)及接觸面積不變條件下，傳熱量為Q=hvVAt，其中hv為容積傳熱系數(shù)，V為凝汽器的體積，At為冷卻水和蒸汽的傳熱溫差，因此，傳熱量隨著傳熱溫差的減小不斷降低。從另一方面講，假設(shè)冷卻水形成的水幕或下降液滴的表面積為A，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為hs，傳熱溫差為At，則換熱量為Q=hsA At，在表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和傳熱溫差一定的情況下，換熱面積越大，換熱量越大，此外，傳熱系數(shù)還與汽液的相對(duì)速度有關(guān)，汽液相對(duì)速度越快，傳熱系數(shù)也越大，因此，要在蒸汽及冷卻水入口參數(shù)不變的情況下提高混合式凝汽器性能，需通過改進(jìn)內(nèi)部傳熱部件結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面的技術(shù)突破，即提高汽液相對(duì)速度、增大汽液接觸面積、增大汽液平均傳熱溫差。
[0004]綜合考慮工業(yè)現(xiàn)有的三類典型混合式凝汽器優(yōu)缺點(diǎn)，本發(fā)明創(chuàng)造性提出了一種具多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管凝汽器，該創(chuàng)新結(jié)構(gòu)從凝汽器內(nèi)熱質(zhì)傳輸?shù)幕驹沓霭l(fā)，采用豎直并聯(lián)多孔管，并且多孔噴射管的孔隙尺度呈由上到下逐漸減小的梯度分布，實(shí)現(xiàn)了冷卻水在整個(gè)凝汽器體積內(nèi)部的多級(jí)多點(diǎn)噴射，并且在整個(gè)凝汽器內(nèi)蒸汽和冷卻水保持相對(duì)較大的傳熱溫差和平均汽液相對(duì)速度，與常規(guī)凝汽器比較，在相同的進(jìn)口參數(shù)條件下，可顯著提高容積傳熱系數(shù)，減小凝氣系統(tǒng)的體積，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和廣闊的應(yīng)用前景。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提出一種具有多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管混合式凝汽器，其特征在于，所述具有多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管混合式凝汽器由上筒體I和下筒體2通過連接法蘭3組裝而成筒體，并聯(lián)的多梯度孔噴射管組件由多孔支撐板6和并聯(lián)的多梯度孔噴射管4焊接而成，并聯(lián)的多梯度孔噴射管組件由固定支架10分別支持在上筒體I內(nèi)上筒冷卻水進(jìn)口 7下邊和下筒體2內(nèi)下筒冷卻水進(jìn)口 8下邊；除濕濾網(wǎng)5由固定支架10組成支持在上筒體I內(nèi)上筒冷卻水進(jìn)口 7上邊；在上筒體I頂部上設(shè)置不凝性氣體排出口 11，在下筒體下部側(cè)面上設(shè)置蒸汽進(jìn)口 9、底部焊接凝結(jié)液排出口 12。
[0006]所述除濕濾網(wǎng)5為單層或多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，用于除去不凝性氣體中攜帶的液滴；在除濕濾網(wǎng)5上加工有固定孔13。
[0007]所述多孔支撐板6上加工有固定螺栓孔17、多尺度微孔19、蒸汽流通管15及冷卻水分配孔14，并且在多孔支撐板6圓周邊緣有圍堰16。
[0008]所述圍堰的高度不小于所述多尺度微孔最大孔徑的10倍；為避免所述圍堰內(nèi)的水進(jìn)入所述蒸汽流通管15，所述蒸汽流通管15的高度大于所述圍堰16的高度。
[0009]所述多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管是一個(gè)頂部有與冷卻水分配孔14焊接的開口，底部及側(cè)壁加工有多尺度微孔19，并且所述多尺度微孔的尺度分布特征為從上到下孔徑逐漸減小的梯度分布。
[0010]所述側(cè)壁和底部的多尺度微孔的尺度匹配的基本原則為
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種具有多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管混合式凝汽器，其特征在于，所述具有多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管混合式凝汽器由上筒體(1)和下筒體(2)通過連接法蘭(3)組裝而成筒體，并聯(lián)的多梯度孔噴射管組件由多孔支撐板(6)和并聯(lián)的多梯度孔噴射管(4)焊接而成，并聯(lián)的多梯度孔噴射管組件由固定支架(10)分別支持在上筒體(1)內(nèi)上筒冷卻水進(jìn)口(7 )下邊和下筒體(2 )內(nèi)下筒冷卻水進(jìn)口( 8 )下邊；除濕濾網(wǎng)(5 )由固定支架(10 )組成支持在上筒體(1)內(nèi)上筒冷卻水進(jìn)口( 7)上邊；在上筒體(1)頂部上設(shè)置不凝性氣體排出口(11)，在下筒體下部側(cè)面上設(shè)置蒸汽進(jìn)口(9)、底部焊接凝結(jié)液排出口(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管混合式凝汽器，其特征在于，所述除濕濾網(wǎng)(5)為單層或多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，用于除去不凝性氣體中攜帶的液滴；在除濕濾網(wǎng)(5)上加工有固定孔(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管混合式凝汽器，其特征在于，所述多孔支撐板(6)上加工有固定螺栓孔(17)、多尺度微孔(19)、蒸汽流通管(15)及冷卻水分配孔(14)，并且在多孔支撐板(6)圓周邊緣有圍堰(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管混合式凝汽器，其特征在于，所述圍堰的高度不小于所述多尺度微孔最大孔徑的10倍；為避免所述圍堰內(nèi)的水進(jìn)入所述蒸汽流通管(15)，所述蒸汽流通管(15)的高度大于所述圍堰(16)的高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管混合式凝汽器，其特征在于，所述多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管是一個(gè)頂部有與冷卻水分配孔(14)焊接的開口，底部及側(cè)壁加工有多尺度微孔(19)，并且所述多尺度微孔的尺度分布特征為從上到下孔徑逐漸減小的梯度分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有多級(jí)并聯(lián)的多梯度孔噴射管混合式凝汽器，其特征在于，所述側(cè)壁和底部的多尺度微孔尺度匹配的基本原則為
【文檔編號(hào)】F28B9/00GK103743255SQ201310693585
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】蔡正敏, 鄭申, 孫法勝, 章文英, 叢華滋, 張賢, 張俊紅, 高冬梅 申請(qǐng)人:中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司工程服務(wù)公司