强化换热紧凑型混合冷凝器的制作方法

本发明涉及冷凝装置，尤其涉及一种强化换热紧凑型混合冷凝器。

背景技术：

1、随着电厂发电量的逐渐提高，其蒸汽冷凝器尺寸也逐渐增大，因此迫切需要提高蒸汽冷凝器的换热能力。传统的蒸汽冷凝器可分为管壳式间接冷凝器和混合式冷凝器。其中，管壳式间接冷凝器采用的是蒸汽走壳侧，冷却水走管侧的间接换热方式，总换热系数较低，体积很大；而混合式冷凝器则采用蒸汽和冷却水直接接触冷凝的相变换热方式，换热系数很高，可以有效减少冷凝器体积。当前存在的电厂内使用的混合式冷凝器，其为了形成稳定的水膜，在冷凝器内部中间位置会安置有水室，通过外部泵设备为其内部补水，水室上则安装有喷嘴，喷嘴的作用就是将喷出的水形成水膜，以便与蒸汽进行高效换热。然而，由于当前的混合式冷凝器蒸汽从上往下单程流动，与液膜接触的时间相对较短，而且蒸汽从进口进入冷凝器内部大空间后，流速将会降低，对流换热系数也会相应减小，进而影响总的换热系数，为了保证蒸汽能够充分冷凝，除了增加液膜数量外，还需要增加混合式冷凝器的高度以延长蒸汽和液膜的接触换热时间，这就导致混合式冷凝器在高度方面没法有效地进行缩减，不利于应用在某些高度空间受限的场景中。

技术实现思路

1、本发明提供一种强化换热紧凑型混合冷凝器，旨在解决传统混合冷凝器冷凝效率低且体积较大的问题。

2、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种强化换热紧凑型混合冷凝器，包括：

3、冷凝器壳体，所述冷凝器壳体内具有安装腔，所述冷凝器壳体上开设有与所述安装腔连通的主进口以及主出口；

4、水室，设于所述安装腔内、且沿所述冷凝器壳体的轴向延伸，所述水室上设有多个冷凝喷嘴，各所述冷凝喷嘴用于喷水以形成冷却液膜；

5、第一冷凝结构，靠近所述主进口设置，所述第一冷凝结构具有第一蒸汽进口与第一蒸汽出口，所述第一蒸汽进口与所述第一蒸汽出口之间形成有往复迂回的第一蒸汽流道，所述第一蒸汽进口与所述主进口连通，所述第一蒸汽进口与所述第一蒸汽出口之间还具有贯设所述第一蒸汽流道设置的多个液膜通道，各所述液膜通道与各所述冷凝喷嘴依次对应设置；以及，

6、第二冷凝结构，设于所述第一冷凝结构与所述主出口之间，所述第二冷凝结构具有第二蒸汽进口与第二蒸汽出口，所述第二蒸汽进口与所述第二蒸汽出口之间形成有往复迂回的第二蒸汽流道，所述第二蒸汽进口与所述第一蒸汽出口连通，所述第二蒸汽出口与所述主出口连通，所述第二蒸汽进口与所述第二蒸汽出口之间还具有贯设所述第二蒸汽流道设置的多个淋水通道，所述淋水通道的一端与所述第一蒸汽流道连通，所述淋水通道的另一端与所述主出口连通。

7、根据本发明提供的一种强化换热紧凑型混合冷凝器，所述水室轴向呈相对设置的两侧壁均设有多个所述冷凝喷嘴，所述第一冷凝结构与所述第二冷凝结构对应所述水室的两侧设有多个。

8、根据本发明提供的一种强化换热紧凑型混合冷凝器，所述第一冷凝结构包括导流板、第一淋水板以及多个第一折流板，所述导流板的一端连接于所述水室的侧壁，另一端朝所述冷凝器壳体延伸；

9、所述第一淋水板与所述导流板分隔设置，所述第一淋水板一端连接于所述冷凝器壳体，另一端朝所述水室的侧壁延伸，各所述第一折流板沿所述冷凝器壳体高度方向延伸、且依次间隔交错设置于所述导流板或所述第一淋水板上，以形成往复迂回的所述第一蒸汽流道。

10、根据本发明提供的一种强化换热紧凑型混合冷凝器，多个所述第一折流板上对应开设有多组液膜通孔，一组所述液膜通孔包括分设于各所述第一折流板上的一个所述液膜通孔，一组所述液膜通孔对应一个所述冷凝喷嘴设置、用于形成一个所述液膜通道。

11、根据本发明提供的一种强化换热紧凑型混合冷凝器，所述导流板远离所述水室的一端与最近的一个所述第一折流板光滑过渡连接，所述导流板、所述第一折流板与所述冷凝器壳体共同围合形成所述第一蒸汽进口；

12、所述第一淋水板远离所述水室的一端与最近的一个所述第一折流板光滑过渡连接，所述第一淋水板、所述第一折流板与所述水室的侧壁共同围合形成所述第一蒸汽出口。

13、根据本发明提供的一种强化换热紧凑型混合冷凝器，所述第二冷凝结构包括第二淋水板以及第二折流板，所述第二淋水板与所述第一淋水板分隔设置，所述第二淋水板的一端连接于所述水室的侧壁，另一端朝所述冷凝器壳体延伸；

14、各所述第二折流板沿所述冷凝器壳体高度方向延伸、且依次间隔交错设置于所述第一淋水板或所述第二淋水板上，以形成往复迂回的所述第二蒸汽流道。

15、根据本发明提供的一种强化换热紧凑型混合冷凝器，所述第一淋水板与所述第二淋水板上对应开设有多个淋水孔，在所述壳体高度方向上对应设置的两个淋水孔用于形成一个所述淋水通道。

16、根据本发明提供的一种强化换热紧凑型混合冷凝器，所述第二淋水板、所述第二折流板与所述水室的侧壁围合形成所述第二蒸汽进口，所述第一折流板、所述第二折流板与所述冷凝器壳体围合形成第二蒸汽出口，自所述第二蒸汽进口至所述第二蒸汽出口，所述第一淋水板与所述第二淋水板的间距逐渐减小设置。

17、根据本发明提供的一种强化换热紧凑型混合冷凝器，自所述第一蒸汽进口至所述第一蒸汽出口，相邻的两个所述第一折流板之间的间距逐渐减小设置，自所述第二蒸汽进口至所述第二蒸汽出口，相邻的两个所述第二折流板之间的间距逐渐减小设置。

18、根据本发明提供的一种强化换热紧凑型混合冷凝器，所述第一折流板的端部与所述冷凝器壳体弯曲光滑过渡连接。

19、根据本发明提供的一种强化换热紧凑型混合冷凝器，所述水室靠近所述主出口的一端设有抽气区，所述抽气区具有抽气进口与抽气出口，所述抽气进口与所述安装腔连通，所述抽气出口与抽气泵连通。

20、本发明提供的强化换热紧凑型混合冷凝器，通过设置往复迂回的第一蒸汽流道以及贯设第一蒸汽流道的液膜通道，既不影响液膜成膜质量，还可以增加蒸汽与液膜的接触时间，使蒸汽和液膜呈现近乎逆流换热的方式，可大幅提高蒸汽冷凝效果，从而减少冷凝区在高度方向的尺寸进而减小冷凝器的尺寸；此外通过第二蒸汽流道与淋水通道的设置一方面也可以增加蒸汽与淋水的接触时间，提高蒸汽冷凝效果，另一方面也可以减少淋水区在高度方向的尺寸，从而减小冷凝器的尺寸。

技术特征：

1.一种强化换热紧凑型混合冷凝器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的强化换热紧凑型混合冷凝器，其特征在于，所述水室轴向呈相对设置的两侧壁均设有多个所述冷凝喷嘴，所述第一冷凝结构与所述第二冷凝结构对应所述水室的两侧设有多个。

3.根据权利要求2所述的强化换热紧凑型混合冷凝器，其特征在于，所述第一冷凝结构包括导流板、第一淋水板以及多个第一折流板，所述导流板的一端连接于所述水室的侧壁，另一端朝所述冷凝器壳体延伸；

4.根据权利要求3所述的强化换热紧凑型混合冷凝器，其特征在于，多个所述第一折流板上对应开设有多组液膜通孔，一组所述液膜通孔包括分设于各所述第一折流板上的一个所述液膜通孔，一组所述液膜通孔对应一个所述冷凝喷嘴设置、用于形成一个所述液膜通道。

5.根据权利要求4所述的强化换热紧凑型混合冷凝器，其特征在于，所述导流板远离所述水室的一端与最近的一个所述第一折流板光滑过渡连接，所述导流板、所述第一折流板与所述冷凝器壳体共同围合形成所述第一蒸汽进口；

6.根据权利要求3所述的强化换热紧凑型混合冷凝器，其特征在于，所述第二冷凝结构包括第二淋水板以及第二折流板，所述第二淋水板与所述第一淋水板分隔设置，所述第二淋水板的一端连接于所述水室的侧壁，另一端朝所述冷凝器壳体延伸；

7.根据权利要求6所述的强化换热紧凑型混合冷凝器，其特征在于，所述第一淋水板与所述第二淋水板上对应开设有多个淋水孔，在所述壳体高度方向上对应设置的两个淋水孔用于形成一个所述淋水通道。

8.根据权利要求6所述的强化换热紧凑型混合冷凝器，其特征在于，所述第二淋水板、所述第二折流板与所述水室的侧壁围合形成所述第二蒸汽进口，所述第一折流板、所述第二折流板与所述冷凝器壳体围合形成第二蒸汽出口，自所述第二蒸汽进口至所述第二蒸汽出口，所述第一淋水板与所述第二淋水板的间距逐渐减小设置。

9.根据权利要求6所述的强化换热紧凑型混合冷凝器，其特征在于，自所述第一蒸汽进口至所述第一蒸汽出口，相邻的两个所述第一折流板之间的间距逐渐减小设置，自所述第二蒸汽进口至所述第二蒸汽出口，相邻的两个所述第二折流板之间的间距逐渐减小设置。

10.根据权利要求6所述的强化换热紧凑型混合冷凝器，其特征在于，所述第一折流板的端部与所述冷凝器壳体弯曲光滑过渡连接。

11.根据权利要求1所述的强化换热紧凑型混合冷凝器，其特征在于，所述水室靠近所述主出口的一端设有抽气区，所述抽气区具有抽气进口与抽气出口，所述抽气进口与所述安装腔连通，所述抽气出口与抽气泵连通。

技术总结
本发明提供一种强化换热紧凑型混合冷凝器，包括冷凝器壳体、水室、第一冷凝结构以及第二冷凝结构；冷凝器壳体开设有主进口以及主出口，水室上设有多个冷凝喷嘴用以形成冷却液膜；第一冷凝结构具有第一蒸汽进口与第一蒸汽出口，第一蒸汽进口与第一蒸汽出口之间形成有往复迂回的第一蒸汽流道，第一蒸汽进口与第一蒸汽出口之间还具有液膜通道，液膜通道与各冷凝喷嘴依次对应设置；第二冷凝结构具有第二蒸汽进口与第二蒸汽出口，第二蒸汽进口与第二蒸汽出口之间形成有往复迂回的第二蒸汽流道，第二蒸汽进口与所述第二蒸汽出口之间还具有多个淋水通道。本发明提供的强化换热紧凑型混合冷凝器旨在解决传统混合冷凝器冷凝效率低且体积较大的问题。

技术研发人员：黄崇海,张克龙,肖颀,魏志国,吴君,杨小虎,柴盈华,郭晓杰,陈凯
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13