先进的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器的制作方法

文档序号:30775365发布日期:2022-07-16 01:56阅读:139来源:国知局
先进的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器的制作方法

1.本发明涉及大型现场安装的风冷工业蒸汽冷凝器。


背景技术:

2.典型的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器由热交换束构成,热交换束设置于在大型风扇上方以a型框架布置,每个风扇具有一个a型框架。每个管束通常包含35-45个垂直定向的扁平翅片管;每个管长约11米,高约200毫米,具有半圆形的前缘和后缘,外部宽度为18-22毫米。每个a型框架通常每侧容纳5到7个管束。
3.上述典型的a型框架acc还包括第一级或“初级”冷凝器管束(有时称为k型束,用作kondensor)和第二级或“次级”冷凝器管束(有时称为d型束,用作分馏器)。大约80%至90%的热交换器束为第一级或初级冷凝器。蒸汽进入初级冷凝器管束的顶部,冷凝液和一些蒸汽离开底部。在第一级,蒸汽和冷凝液沿热交换器管束向下行进,该过程通常被称为并流冷凝阶段。第一级配置具有热效率;但是,它没有提供去除非可凝性气体的器具。为了将非可凝性气体清除出第一级管束,10%至20%的热交换器管束被配置为第二级或次级冷凝器,通常分布于初级冷凝器之间,从下部的冷凝歧管中吸入蒸汽。在这种布置中,蒸汽和非可凝性气体在被吸入次级冷凝器底部时,流经第一级冷凝器。当气体混合物向上流经次级冷凝器时,其余蒸汽冷凝,使得非可凝性气体集中于顶部而冷凝液排放至底部。这个过程通常被称为逆流冷凝阶段。次级冷凝器的顶部附接至真空歧管,真空歧管将非可凝性气体从系统中排出。
4.例如在us 2015/0204611和us 2015/0330709中已经公开了标准现有技术acc布置的变体。这些申请示出了同样的翅片管,但大大缩短,然后排列成一系列小型a型框架,通常每个风扇有5到6个a型框架。部分逻辑是减少蒸汽侧压降,这在夏季的条件下对整体容量的影响较小,但在冬季的条件下影响更大。另一部分逻辑是在工厂将顶部蒸汽歧管管道焊接至每个管束上并将它们一起运输,从而节省昂贵的现场焊接劳动力。这种在工厂附接蒸汽歧管并与管束一起运输的布置的净效果是,减少了管长度以将歧管容纳在运输容器中。
5.例如在us 2017/0363357和us 2017/0363358中已经公开了标准现有技术acc布置的其它变体。这些申请公开了一种用于横截面高度为10毫米或更小的acc的新型管结构。us 2017/0363357还公开了一种具有热交换器管束的新型acc布置,其中初级冷凝器管束沿管束的纵轴水平地布置,而次级管束平行于横轴地布置。us 2017/0363358公开了一种acc布置,其中所有管束都是次级管束。


技术实现要素:

6.本文提出的发明是用于发电厂等的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器的新型的和改进的设计,其与现有技术的acc相比,提供了显著的改进和优势。
7.根据本发明的一个实施例,热交换器面板由位于热交换器面板的中心的一体式次级冷凝器部分构成,位于可能彼此相同或可能不同的初级冷凝器部分的侧翼。底部阀盖沿
热交换器面板的底部长度延伸,连接至底部管板的底侧,用于将蒸汽输送到初级冷凝管的底端。在这种布置中,第一阶段的冷凝发生在逆流操作中。管的顶部连接到顶部管板,而顶部管板在其顶侧连接到顶部阀盖。未冷凝的蒸汽和不可冷凝物从初级冷凝管流入顶部阀盖,并流向热交换器面板的中心,在那里它们进入次级冷凝器部分的管的顶部。在这种布置中,第二阶段的冷凝发生在并流操作中。不可冷凝物和冷凝液从次级管的底部流出,进入内部次级腔室,该内部次级腔室位于底部阀盖内。不可冷凝物和冷凝液通过出口喷嘴从底部阀盖次级腔室中排出,且冷凝液被排出并输送至从初级冷凝器部分收集的水中。
8.根据一个替代的实施例,热交换器面板可以被构造为单级冷凝器热交换面板,其中热交换器面板的所有管接收来自底部阀盖的蒸汽并将冷凝物输送至底部阀盖,而不可冷凝物通过顶部阀盖被排出。更具体地说,与多级实施例一样,底部阀盖沿热交换器面板的底部长度延伸,连接到底部管板的底侧,但在单级实施例中,底部阀盖将蒸汽输送到热交换器面板中的所有管的底部。与多级实施例一样,所有管的顶部连接至顶部管板,而顶部管板在其顶部连接到顶部阀盖。未冷凝的蒸汽和不可冷凝物从热交换器面板中的所有管中流入顶部阀盖,并从顶部阀盖中被抽出以进行进一步的处理。冷凝液从所有管的底部流出,流入底部阀盖,并流入蒸汽分配歧管。
9.根据本发明的各种实施例,每个热交换器面板可以独立地安装至热交换部分框架中,并被支撑在热交换部分框架中。根据一个实施例,在类似于a型框架或v型框架类型布置的布置中,相邻面板可以相对于竖直方向在相对方向上倾斜,尽管优选地在相邻面板之间没有关系或相互作用。根据另一个实施例,每个热交换面板可以被竖直地定向,且在每个相邻面板之间以一定角度设有可选的空气偏转件或密封件。根据另一实施例,所有的热交换面板可以相对于竖直方向以一定角度倾斜,都在相同的方向上。根据又一实施例,热交换部分一侧的所有热交换面板可以相对于垂直方向在一个方向上倾斜,而热交换部分另一侧的所有热交换面板可以相对于垂直方向在相对方向上倾斜。
10.根据本发明的一些实施例,acc的每个单元或模块具有气室部分模块,该模块具有单个风扇大型风扇,以在同一模块中的所有热交换面板上产生气流。
11.根据本发明的其他实施例,气室部分模块可以包括布置于风扇甲板框架上方的多个纵向风扇甲板,每个风扇甲板具有多个风扇。根据该实施例的各个方面,风扇甲板可以对齐,以使它们的纵向轴线平行于或垂直于同一acc模块中的热交换面板的纵向轴线。
12.根据本发明的另一实施例,下部蒸汽分配歧管在成排的多个acc单元/模块下方延伸,且acc的每个单元或模块的热交换面板由单个立管供给,该立管将其蒸汽输送至专用的上部蒸汽分配歧管,优选地包括两端封闭的大型水平圆筒,该其悬挂于热交换部分支撑框架下方,垂直于热交换器面板的纵向轴线,且位于每个热交换器面板的中心点下方。上部蒸汽分配歧管在每个面板的中心点的单个位置处将蒸汽供给到每个热交换器面板的底部阀盖。
13.根据本发明的另一实施例,每个单元的热交换模块框架和热交换板在地面预组装。然后,将热交换模块框架支撑在装配夹具上,该夹具的高度刚好仅足以使上部蒸汽分配歧管从热交换模块框架的下侧悬吊下来。另外,气室部分,包括相应热交换模块的风扇甲板和风扇组,也同样在地面组装。依次或同时地,相应的热交换模块的下部结构可以组装于其最终位置。然后,可将上部蒸汽分配歧管悬挂于其上的热交换模块整体地提升,并放置于下
部结构的顶部,之后通过类似的提升和放置完成的气室部分子组件。
14.根据本发明的替代实施例,用于多个单元的多个上部蒸汽分配歧管组合成单个高架蒸汽歧管,该高架蒸汽歧管悬挂在多个冷凝器模块上,并沿该多个冷凝器模块的长度延伸。根据该实施例,取消了下部蒸汽歧管和立管,且高架蒸汽歧管直接从涡轮排气管道中供给,该涡轮排气管道本身被提升至高架蒸汽歧管的高度。高架蒸汽分配歧管在面板的中心点的单个位置处将蒸汽供给到每个热交换器面板的底部阀盖。
15.这种新acc设计可以与具有现有技术横截面构造和面积(例如,200mm x 18-22mm)的管一起被使用。替代地,这种新acc设计可以与具有在us 2017/0363357和us 2017/0363358中描述的设计的管(200mm x 10mm或更小)一起被使用,其公开内容在此全部并入本文。
16.根据另一替代实施例,本发明的新acc设计可与具有偏置翅片的100mm
×
5mm至7mm管一起使用。
17.根据另一实施例,本发明的新acc设计可以与200mm
×
5mm-7mm的管或200mm
×
17-20mm的管一起被使用,这些管优选地具有“箭头”型翅片,翅片布置为每英寸5-12个翅片(fpi),优选为每英寸9-12个翅片,最优选为每英寸9.8个翅片。
18.根据另一个实施例,本发明的新acc设计可与120mm
×
5mm-7mm的管一起被使用,该管具有以每英寸9.8个翅片布置的“箭头”型翅片。根据更进一步的实施例,本发明的新acc设计可与140mm
×
5mm-7mm管一起被使用,该管具有以每英寸9.8个翅片布置的“箭头”型翅片。虽然120mm和140mm的构造不会产生与200mm构造完全相同的容量增加,但与200mm的设计相比,120mm和140mm的构造均减少了材料和重量。
19.对于上述箭头型翅片结构的公开,2017年2月6日提交的第15/425,454号美国申请的公开内容全文并入本文。
20.根据又一实施例,本发明的新acc设计可与具有“百叶窗”翅片的管一起被使用,该管的性能与偏置翅片大致相同,并且更容易获得和制造。
21.本文对翅片类型和尺寸的描述并不旨在限制本发明。在不脱离本发明的范围的情况下,本文所述的本发明的管可与任何类型的翅片一起使用。
22.因此,根据本发明,提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,连接至工业蒸汽生产设施,具有:单个或多个冷凝器通道,每个冷凝器通道包括一排冷凝器模块,每个冷凝器模块包括气室部分;该气室部分具有单个或多个风扇,该风扇吸入空气通过支撑于热交换器部分中的多个热交换器面板;且每个热交换器面板具有纵轴和垂直于其纵轴的横轴;每个热交换器面板具有多个管;顶部阀盖与每根管的顶端连接,并与之流体连通;底部阀盖与所述管的至少一个子集的底端连接,并与之流体连通;所述底部阀盖具有单个蒸汽入口;每个冷凝器通道包括蒸汽分配歧管,蒸汽分配歧管悬挂于热交换器部分,沿着垂直于所述热交换器面板中点处的所述热交换器面板纵轴的轴线设置,并在多个热交换器面板下方延伸所述冷凝器通道的长度;所述蒸汽分配歧管包括具有第一端和第二端的圆筒,圆筒在远离第一端的第二端处封闭,圆筒在其顶表面具有多个连接件,每个连接件适于连接至相应的单个蒸汽入口。
23.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中每个热交换器面板包括单个冷凝器级,其中热交换器面板中的所有管从所述管的底端接收
蒸汽。
24.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中顶部阀盖被配置为从所述冷凝管接收非可凝性气体和可选的未冷凝蒸汽,并且不向所述管提供蒸汽。
25.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中每个热交换器面板包括:次级冷凝器部分、初级冷凝器部分和顶部阀盖;该顶部阀盖连接至所述次级冷凝器部分和所述初级冷凝器部分中的每根管的顶端,并与之流体连通;初级底部阀盖连接至所述初级冷凝器部分的每根管的底端,并与之流体连通;底部阀盖内的内部次级室连接至所述次级冷凝器部分的每根管的底端,并与之流体连通;所述次级底部阀盖连接至所述初级底部阀盖的顶侧,每个所述初级底部阀盖具有单个阀杆入口。
26.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中每个热交换器面板包括位于所述次级部分的侧翼的两个初级冷凝器部分。
27.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中次级冷凝器部分沿所述热交换面板居中定位,并且在每一端侧接有初级冷凝器部分。
28.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中所述蒸汽分配歧管圆筒在第一端附接到涡轮排气管道。
29.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中所述蒸汽分配歧管两端封闭,且在底表面具有与蒸汽立管的单一连接。
30.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中每个所述热交换器面板通过多个柔性悬挂支撑件,独立地悬挂于所述热交换器部分的框架上。
31.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中单个热交换器部分中的所有热交换面板都以相同的方向被定向。
32.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中单个热交换器部分中的所有热交换面板都垂直定向。
33.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中单个热交换器部分中的所有热交换面板都以相同的方向被定向,与垂直方向成相同角度。
34.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中单个热交换器部分一侧的所有热交换面板均相对于垂直方向在一个方向倾斜,而单个热交换器部分另一侧的所有热交换面板均相对于垂直方向在相对方向倾斜。
35.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,所述气室部分包括置于风扇甲板框架上的单个风扇,并且该风扇将空气吸入所述热交换器部分中的所有热交换器面板上。
36.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,所述气室部分包括置于风扇甲板框架上的多个风扇甲板盘,每个所述风扇甲板盘包括多个风扇。
37.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中每个风扇中吸入空气横跨不超过两个热交换面板。
38.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中
每个所述柔性悬挂支撑件均包括中心杆,该中心杆在每一端连接至连接套筒;且其中,每个柔性悬挂支撑件的一个连接套筒连接至所述热交换器部分框架,每个柔性悬挂支撑件的第二连接套筒连接至所述热交换器面板的管板。
39.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中所述热交换器面板中的所述多个管的长度为2.0m至2.8m,横截面高度为120mm,横截面宽度为4-10mm。
40.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中所述管的横截面宽度为5.2-7mm。
41.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中所述管的横截面宽度为6.0mm。
42.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中所述热交换器面板中的所述多个管具有附接至所述管的平坦侧的翅片,所述翅片的高度为9至10mm,间距为每英寸5至12个翅片。
43.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,其中所述热交换器面板中的所述多个管具有连接到所述管的平坦侧的翅片,所述翅片的高度为18mm至20mm,跨越相邻管之间的空间并接触相邻管,所述翅片的间距为每英寸5到12个翅片。
44.根据本发明的实施例,还提供了一种组装大型现场安装的风冷冷凝器的方法,包括步骤:在地面组装热交换部分,包括热交换部分框架和所述热交换器面板;支撑所述热交换部分,使其距地面的高度仅足以将蒸汽分配歧管部分悬挂于所述热交换器面板的正下方并与所述热交换器面板相邻;在地面组装具有风扇甲板和风扇组件的气室部分;将所述组装的热交换部分和所述蒸汽分配歧管部分升高,并将其放置于相应的下部结构的顶部;将相邻的蒸汽分配歧管部分相互附接;和,升高所述组装的气室部分并将其放置于所述热交换部分的顶部。
45.根据本发明的实施例,还提供了一种大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器,可选地连接至工业蒸汽生产设施,包括:单个或多个冷凝器通道,每个冷凝器通道包括一排冷凝器模块,每个冷凝器模块包括气室部分;该气室部分具有单个或多个风扇,该风扇吸入空气通过支撑于热交换器部分中的多个热交换器面板;且每个热交换器面板具有纵轴和垂直于其纵轴的横轴;每个热交换器面板包括多个冷凝管和顶部阀盖及底部阀盖,顶部阀盖与所述多个冷凝管中的每个冷凝管的顶端连接,并与之流体连通;底部阀盖与所述多个冷凝管中的每个冷凝管的底端连接,并与之流体连通;每个所述底部阀盖具有单个蒸汽入口;每个冷凝器通道具有单个蒸汽分配歧管,蒸汽分配歧管悬挂于所述热交换部分的底侧并与之直接相邻,沿垂直于所述热交换器面板中点处的所述热交换器面板纵轴的轴线设置,并延伸所述冷凝器通道的长度;所述蒸汽分配歧管包括圆筒,所述圆筒在第一端附接至在涡轮排气管,且在远离所述第一端的第二端封闭;所述圆筒在其顶表面具有多个连接件,多个连接件适于连接至所述底部阀盖的入口。
附图说明
46.图1是现有技术的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器的热交换部分的透视图。
47.图2是现有技术的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器的热交换部分的局部分解近视图,示出了管相对于蒸汽分配歧管的定向。
48.图3是根据本发明实施例的两级热交换器面板的侧视图。
49.图4是图3所示热交换器面板的俯视图。
50.图5是图3所示热交换器面板的仰视图。
51.图6是图3所示的热交换器板沿线c-c的剖视图。
52.图7是图3所示热交换器面板沿线d-d的剖视图。
53.图8是图3所示热交换器面板沿线e-e的剖视图。
54.图9是根据本发明的替代实施例的两级热交换器面板和上部蒸汽分配歧管的侧视图。
55.图10a是图9沿a-a线的剖视图。
56.图10b是图10a所示实施例的替代实施例。
57.图11是根据本发明实施例的具有平坦防护板的图9所示类型的底部阀盖的横截面图。
58.图12是根据本发明实施例的具有弯曲防护板的图9所示类型的底部阀盖的横截面图。
59.图13a是根据本发明实施例的具有新的蒸汽输送和分配构造的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器的侧视图。
60.图13b是图13a所示的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器的俯面图。
61.图14是图13a和13b所示的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器的一个单元的放大侧视图。
62.图15是图13a、13b和14所示的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器的一个单元的进一步的放大侧视图。
63.图16是根据本发明实施例的上部蒸汽分配歧管及其与热交换器面板的连接的正视图,包括来自次级底部阀盖的可选冷凝管(在两级冷凝器面板的情况下)。
64.图17是图13-15所示的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器的一个单元的进一步的放大侧视图,示出了两对热交换器面板的端视图。
65.图18a是一组工程图,示出了根据本发明实施例的处于冷位置的吊杆。
66.图18b是一组工程图,示出了图18a中的处于热位置的吊杆。
67.图19a是一组工程图,示出了根据本发明的不同实施例的处于冷位置的吊杆。
68.图19b是一组工程图,示出了图18a中的处于热位置的吊杆。
69.图20a显示了单个预组装冷凝器模块的顶部透视图,包括悬挂于其上的上部蒸汽分配歧管。
70.图20b显示了单个预组装冷凝器模块的底部透视图,包括悬挂于其上的上部蒸汽分配歧管。
71.图21a示出了图20a和20b中所示的冷凝器模块相应的单个单元的风扇甲板和风扇(气室)子组件的顶部透视图。
72.图21b示出了图20a和20b中所示的冷凝器模块相应的单个单元的风扇甲板和风扇(气室)子组件的底部透视图。
73.图22示出了图20a和20b中所示的冷凝器模块相应的单个单元的塔架的透视图。
74.图23示出了将图20a和20b的预组装冷凝器模块提升并放置于图22的塔架上。
75.图24示出了将图21a和21b的风扇甲板和风扇(气室)子组件安装并放置于图23中的塔部分和冷凝器模块的顶部。
76.图25是根据本发明的替代实施例的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器的侧视图,其具有直接连接至涡轮蒸汽管道的高架蒸汽分配歧管。
77.图26是根据本发明的第二替代实施例的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器的侧视图,其具有直接连接至涡轮蒸汽管道的高架蒸汽分配歧管。
78.图27是图26所示实施例的端视图。
79.图28是本发明的替代实施例的正视图,其中热交换模块中的所有热交换面板都被垂直定向,且空气偏转密封件位于每对相邻的面板之间。
80.图29是本发明另一实施例的正视图,其中热交换模块一侧的所有热交换面板相对于垂直方向在一个方向上倾斜,而热交换模块另一侧的所有热交换面板相对于垂直方向在相对方向上倾斜。
81.图30是根据本发明实施例的风扇甲板盘的示意图,其中每个气室部分模块支撑多个风扇甲板盘,每个风扇甲板盘支撑多个风扇。
82.图31是本发明实施例的示意图,其中风扇板包括支撑于热交换模块上方的风扇板结构上的多个风扇甲板盘,其中每个风扇甲板盘包括多个风扇,并且风扇甲板盘被布置为使它们的纵向轴线垂直于热交换面板的纵向轴线。
83.图32是本发明的另一个实施例的示意图,其中风扇板包括支撑于热交换模块上方的风扇板结构上的多个风扇甲板盘,其中每个风扇甲板盘包括多个风扇,并且风扇甲板盘被布置为使它们的纵向轴线垂直于热交换面板的纵向轴线。
84.图33示出了可以在本发明的风扇甲板盘实施例中使用的风扇类型的示例。
85.图34是根据本发明的替代实施例的单级热交换器面板和上部蒸汽分配歧管的侧视图。
86.图35是根据本发明的替代实施例的大型现场安装式风冷工业蒸汽冷凝器的俯视图,其具有通过端部立管连接到地面涡轮排气管的高架蒸汽分配歧管。
87.图36是图35的实施例沿剖面a-a的正视图。
88.图37是图35的实施例沿剖面b-b的正视图。
89.附图中的特征用以下附图标记编号:
90.2热交换器面板
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12顶部阀盖
91.4初级冷凝器部分
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14底部管板
92.6次级冷凝器部分
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15提升/支撑角
93.7管
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16底部阀盖
94.8冷凝管束
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18阀杆入口/冷凝出口
95.10顶部管板
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20防护板
96.21穿孔
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50吊架
97.22扇形边
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54吊杆
98.24次级底部阀盖
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56吊架套筒
99.26喷嘴(用于次级底部阀盖)
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58吊架固定盘或旋钮
100.27 acc冷凝器模块(单元)
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60吊架凹槽
101.28上部蒸汽歧管
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62下部结构模块
102.29 y形喷嘴
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64气室部分模块
103.30立管(lsm到usm)
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66高架蒸汽分配歧管
104.31涡轮排气管
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68高架涡轮排气管
105.32下部蒸汽分配歧管
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70空气偏转密封件
106.34 acc单元的通道/行
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72风扇甲板盘
107.36(热交换部分)框架
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74小风扇
108.37热交换模块
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76地面涡轮排气管
109.40偏转罩
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78端部立管(glted到esdm)
110.42冷凝水管
具体实施方式
111.参照图3-8,根据本发明的第一实施例的热交换器面板2包括两个初级冷凝器部分4,其位于一体的且处于中心的次级冷凝器部分6的侧翼。每个热交换器面板2由多个单独的冷凝器束8组成,冷凝器束8的第一子集构成位于中心的次级部分6,且不同的冷凝器束8的第二子集构成每个侧翼的初级部分4。初级和次级部分的管7的尺寸和构造优选地相同。在它们的顶部,初级和次级部分4、6的所有管7都连接至顶部管板10,在顶部管板10上安装有中空的顶部阀盖12,顶部阀盖12沿着热交换器面板2的顶部的长度延伸。初级和次级部分4、6的所有管7的底部连接至底部管板14,该底部管板14形成底部阀盖16的顶部。底部阀盖16同样地沿热交换器面板2的长度延伸。底部阀盖16与初级部分4的管7直接地流体连通,但不与次级部分6的管流体连通。底部阀盖16在其长度的中心点处安装有单个蒸汽入口/冷凝出口18;该蒸汽入口/冷凝出口18接收用于热交换器面板2的所有蒸汽,并用作从初级部分4收集的冷凝液的出口。底部阀盖16的底部优选地以介于1度和5度之间的角度向下倾斜,优选地,相对于从阀盖16两端朝向热交换器面板2中部的蒸汽入口/冷凝出口18的水平面,成约3度角。根据优选的实施例并参照图9-12,底部阀盖16可以包括防护板20,以将冷凝液流与蒸汽流隔开。防护板20可具有穿孔21和/或具有扇形边缘22或具有其他开口或构造,以允许落在防护板20顶部的冷凝物进入防护板下方的空间,并在防护板下方流向入口/出口18。从底部阀盖16的端部观察时,防护板20以接近水平的角度(在水平方向以及横向地与水平方向成12度之间)被固定,以使底部阀盖16为蒸汽流提供的横截面最大化。防护板20可以如图11所示地是平的,或者,如图12所示地是弯曲的。顶部管板10和底部管板14可设有提升/支撑角15,用于提升和/或支撑热交换器2。
112.内部次级腔室或次级底部阀盖24被设于底部阀盖16内,仅与次级部分6的管7直接流体连接,并延伸次级部分6的长度,但优选地不超过次级部分6的长度。该次级底部阀盖24设有喷嘴26,用于抽取不可冷凝物和冷凝液。
113.根据图34所示的替代的单级冷凝器的实施例,没有次级部分或次级底部阀盖,且底部阀盖16与热交换面板2中的所有管直接流体连通。根据该实施例,底部阀盖16沿着与底部管板14底侧相连接的热交换器面板2的底部长度延伸。底部阀盖16将蒸汽输送至热交换
器面板2中的冷凝器束8的所有管的底端。所有管的顶部连接至顶部管板10,顶部管板10在其顶部连接到顶部阀盖12。未冷凝的蒸汽和不可冷凝物从热交换器面板2中的所有管7中流入顶部阀盖12,并从顶部阀盖12中被抽出以进行进一步的处理。冷凝液从所有管7的底部流出,流入底部阀盖16,然后流入蒸汽分配歧管。
114.用于热交换器面板2的蒸汽入口/冷凝物出口18和用于同一acc单元/模块27中的所有热交换器面板的蒸汽入口/冷凝物出口18,连接至悬挂于热交换器面板2的下方大型圆筒或者上部蒸汽分配歧管28,并在它们的中点处,沿垂直于热交换器面板2的纵向轴线延伸。参见例如图13-15、20a和20b。上部蒸汽分配歧管28横跨于单元/模块27的宽度地延伸,并在两端封闭。在其底部中心,上部蒸汽分配歧管28连接至单个立管30,该立管30在其底部连接至下部蒸汽分配歧管32。在上部蒸汽分配歧管28的顶表面通过每个热交换器板2的中心点下方的位置,上部蒸汽分配歧管28装配有y形喷嘴29,该y形喷嘴29连接至每对相邻的热交换器面板2的底部的蒸汽入口/冷凝出口18。
115.根据这种结构,acc的每个单元27从单个立管30接收蒸汽。单个立管30向单个上部汽分配歧管28输送蒸汽,该上部汽分配歧管28悬挂于每个热交换器面板2的中心点正下方;且上部蒸汽分配歧管28通过单个蒸汽入口/冷凝出口18,向单元27中的每个热交换器面板2输送蒸汽。
116.因此,来自工业过程的蒸汽沿着涡轮排气管道31行进,其位于地面或地面附近,或者在适合现场布局的任何一个或多个高度处。当蒸汽管道31接近本发明的acc时,它分成多个子管道(下部蒸汽分配歧管32),acc的每条通道(一行单元)34对应一个子管道。每个下部蒸汽分配歧管32在单元34中其相应的通道下方行进,并在每个单元27的中心点向上延伸单个立管30。参见例如图13a和13b。单个立管30连接至上部蒸汽分配歧管28的底部,上部蒸汽分配歧管28悬挂于冷凝器模块37的框架36,如图13-15。上部蒸汽分配歧管28通过多个y形喷嘴29,将蒸汽输送至每对相邻热交换器面板2的一对阀盖入口/出口18,如图15-17。蒸汽沿底部阀盖16行进,并向上通过初级部分4的管7,在空气流经初级冷凝器部分4的翅片管7时冷凝。冷凝水沿着初级部分4中的相同管道7、与蒸汽逆流地向下流动,收集于底部阀盖16中,并最终通过上部蒸汽分配歧管28、下部蒸汽分配歧管32和涡轮排气管31流回至冷凝收集箱(未示出)。根据优选的实施例,底部阀盖16和上部蒸汽分配歧管28之间的连接可以设有偏转罩40,以将排放/下降的冷凝液与进入的蒸汽分开。
117.未冷凝的蒸汽和不可冷凝物被收集于顶部阀盖12中,并被抽吸至热交换器面板2的中心,在那里它们沿着次级部分6的管7行进,并与在其中形成的冷凝液合流。不可冷凝物被吸入位于底部阀盖16内的二级底部阀盖24中,并通过出口喷嘴26排出。在次级部分6中形成的额外冷凝水收集于次级底部阀盖24中,并且也流经出口喷嘴26,然后流过冷凝水管42到达上部蒸汽分配歧管28,以与收集自初级冷凝器部分4的水汇合。
118.根据本发明的另一特征,热交换器面板2通过多个柔性吊架50悬挂于冷凝器模块37的框架36,柔性吊架50允许热交换器面板2基于热负荷和天气进行伸展和收缩。图17示出了吊架50如何连接至冷凝器模块37的框架36,且图18a、18b、19a和19b示出了吊架的两个实施例的细节。根据每个实施例,吊架50被构造为允许热交换器面板2伸展或收缩,同时为其重量提供支撑。每个热交换器面板2使用四个吊架50。根据一个实施例,吊架50由杆54构成,杆54在每一端都具有套筒56。套筒56设于杆54上,并通过杆54每一端的固定圆盘或旋钮58
以防止从相应的端部脱落,固定圆盘或旋钮58被设置至各自套筒内表面上相应形状的凹槽60中;但凹槽60不延伸至套筒的端部。吊架50的一端连接至冷凝器模块37的框架36,吊架的另一端附接至顶部管板10或底部管板14上的提升/支撑角15或其他附接点。套筒56优选地是可调节的,以允许在构造期间设置正确的吊架长度。一旦设置好,热交换器面板2的运动由吊架50顶部和底部处的球接头以及吊架50的角位移来调节。
119.热交换面板2可以各自独立地安装到热交换模块框架36中,并被支撑于其中。热交换面板2可以被支撑于根据多种配置中的任一种的热交换模块框架36中。图13-17、23-27示出了独立地支撑于热交换模块框架36中的热交换而板2,其中相邻的热交换面板2相对于垂直方向在相对的方向倾斜。图28示出了替代的实施例,其中每个热交换面板2被独立地支撑于热交换模块中,每个热交换面板被垂直定向,且可选的空气偏转密封70定位于一个热交换面板2底部和相邻热交换面板2顶部之间的斜面上。图29显示了另一替代实施例,其中热交换模块一侧上的每个热交换面板2相对于垂直方向在一个方向上倾斜,而热交换模块另一侧上的每个热交换面板2相对于垂直方向在相对方向上倾斜,可选的空气偏转密封件70垂直定位于每对相邻交换面板2之间。
120.根据本发明的替代实施例,如图25-27所示,代替多个上部蒸汽分配歧管28、下部蒸汽歧管32和立管30,本发明的风冷式冷凝器可以替代地具有多个高架蒸汽分配歧管66,高架蒸汽分配歧管66直接连接至高架涡轮蒸汽管道68;其中,每个高架蒸汽分配歧管沿长度延伸,并沿着冷凝器单元27的通道/行34向多个热交换模块的热交换面板供给。高架蒸汽分配歧管66可以以与上部蒸汽分配歧管28悬挂于热交换模块框架相同的方式,悬挂于热交换模块框架上。同样地,高架蒸汽分配歧管66垂直于热交换器面板的纵轴延伸,并通过多个y形喷嘴在其中心点连接至热交换器面板,连接到每对相邻热交换器面板的一对阀盖入口/出口。根据该实施例,取消了下部蒸汽歧管32和立管30,而高架蒸汽歧管直接从涡轮排气管道中供给,该涡轮排气管道本身被升高至高架蒸汽歧管的高度。
121.根据本发明的另一个替代实施例,如图35-37所示,多个高架蒸汽分配歧管66可通过端部立管78,连接至地面涡轮机排气管76。
122.根据本发明的优选实施例,本发明的acc以模块化方式构造。根据各种实施例,下部结构62、冷凝器模块37和气室部分64可以在地面上分开并同时组装。根据一个实施例,可将热交换模块框架提升至杆式下部结构上,其高度刚好足以使上部蒸汽分配歧管28悬挂于热交换模块框架的下侧。然后将热交换器面板2降低,并附接至冷凝器模块37的框架36和上部蒸汽分配歧管28,优选地,处于或刚好高于地平面,参见图20a和20b。一旦完成,具有附接的上部蒸汽分配歧管28的组装的冷凝器模块37可以被提升,并被放置于对应的完成的下部结构62的顶部(图22和23)。
123.每个acc模块27的气室部分64(包括气室部分框架、支撑在气室部分框架上的风扇甲板、一个或多个风扇和一个或多个风扇护罩)可以在地面与单个大风扇组装,如图所示,例如图13a、13b、14、15、21、21b和24-29);或者,它可以与多个细长的风扇甲板盘72组装在一起(也在地面上),每个风扇甲板支撑多个排成一排的较小的风扇74,如图30-32所示。每个风扇甲板盘72的尺寸优选地适合装入标准运输容器中。因此,风扇74可以在工厂被附接至风扇甲板盘72,并且被运送到最终组装位置。风扇74的示例如图33所示。根据各种实施例,风扇马达可以是nema标准的或电子换向的。根据多风扇甲板盘实施例的优选方面,每个
风扇中吸入空气横跨不超过两个热交换面板,风扇更换显著地被简化了,并且一个或甚至多个风扇的损失不会在性能上产生显著的差异。
124.随后将完成的相应气室部分64(图21a和21b或图31和32)提升,以放置于冷凝器模块37(图24)的顶部。替代地,气室部分框架(没有任何风扇或风扇甲板盘)可以被提升至冷凝器模块37的顶部;并且在将气室部分框架放置于冷凝器模块37的顶部之后,风扇甲板盘72可以被提升至气室部分64的框架的顶部。虽然本文描述的组装被描述为在坡度上进行,但如果规划和施工方案允许,各种模块的组装可以在它们的最终位置进行。
125.除了与其不兼容的实施例之外,本文中的每个特征和替代实施例旨在和预期与本文描述的每个其他特征和实施例一起工作和组合使用。即,本文所述的每个热交换模块布置(例如,单级、多级)和本文所述的每个热交换面板布置(例如,全部垂直,全部以单方向倾斜,每一个都沿交替方向倾斜),并且本文所述的每种管型和每种翅片类型、本文所述的每种蒸汽歧管布置以及每种风扇布置(单风扇、多风扇)旨在与它们兼容的实施例的每种组合,用于各种acc组件;并且,发明人认为他们的发明不限于出于说明目的而反映在说明书和附图中的实施例的示例性组合。
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