專利名稱：凝結器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種凝結器，其用于凝結熱動力站或核動力站中所用汽輪機排出的廢汽。
熱動力站或核動力站中所用汽輪機將已經在其內部工作并膨脹過的蒸汽排放到一個表面凝結器。流入該凝結器的廢汽與冷卻管中的冷卻水，如海水、河水等進行熱交換，從而被冷凝和收集。
圖7中顯示了一個傳統凝結器的示意性結構。在一個凝結器殼1中，布置著兩個相同結構的蒸汽冷卻管組2。為了簡化解釋，以下只對一個蒸汽冷卻管組2進行描述。蒸汽冷卻管組2包含多個蒸汽冷卻管15，它們彼此平行著布置并水平伸展。蒸汽冷卻管組2被分隔為一個上管組2A和一個下管組2B。在形成于上管組2A與下管組2B之間的一個中央空間16中，安置著一個罩3，該罩中安置著一個空氣冷卻管組4。
空氣冷卻管組4包含多個空氣冷卻管17，它們彼此平行布置并沿蒸汽冷卻管15的伸展方向伸展，以冷卻容納在汽輪機廢汽中或從其它系統和部件流入廢汽中的非冷凝氣體，如空氣、氨氣和類似物。此外，在凝結器殼1的下部安置著一個熱水槽5，以收集和排放蒸汽冷卻管組2和空氣冷卻管組4的排水(冷凝水)。
汽輪機廢汽從汽輪機中排出并進入凝結器殼1，再從蒸汽冷卻管組2的外周邊流入蒸汽冷卻管組2中。之后，汽輪機廢汽凝結在蒸汽冷卻管15的表面上并流向空氣冷卻管組4。蒸汽冷卻管組2中的凝結水將滴入熱水槽5中。
汽輪機廢汽中含有因注入鍋爐供水中的抗腐蝕劑分解而產生的氨氣。因此，當蒸汽在蒸汽冷卻管組2中凝結時，排水中溶解的氨的濃度將逐漸升高。隨著蒸汽在空氣冷卻管組4的空氣冷卻管17的表面上的局部壓力的降低，蒸汽被進一步凝結，其結果是，產生了氨濃度高的排水(冷凝水)。氨濃度高的排水也從空氣冷卻管組4滴入熱水槽5中。
此外，一般采用銅合金制作蒸汽冷卻管組2的蒸汽冷卻管15。銅合金冷卻管容易被氨濃度高的排水(冷凝水)嚴重腐蝕。這種現象稱作“氨腐蝕”。因此，具有優良防腐性能的鈦通常用于制作空氣冷卻管組4的空氣冷卻管17。
然而，傳統的凝結器具有這樣一個問題，即構成下管組2B的蒸汽冷卻管15會被氨濃度高的排水腐蝕，這是因為空氣冷卻管組4中的凝結的氨濃度高的排水在滴入熱水槽5時會接觸到下管組2B的蒸汽冷卻管15。當汽輪機廢汽中含有其它腐蝕性氣體而非氨氣時，也會產生這種問題。此外，在很多情況下，隨著蒸汽凝結的進行，在支撐板和管板附近也會出現腐蝕，因為這些地方容易出現高濃度的氨。
因此，本發明的一個目的是提供一種凝結器，其能夠防止蒸汽冷卻管被高腐蝕性冷凝水腐蝕。
本發明的這個以及其它目的可以通過提供這樣一種凝結器而實現，該凝結器包含一個蒸汽冷卻管組，其包含多個彼此平行布置并水平伸展的蒸汽冷卻管；一個罩，其封閉了一個中央空間，該中央空間在上述蒸汽冷卻管組內側沿豎直方向形成于一個中央部分中；一個空氣冷卻管組，其安置在罩中，并且包含多個彼此平行布置并沿蒸汽冷卻管伸展方向伸展的空氣冷卻管；以及一個管支撐板，其支撐著蒸汽冷卻管組。蒸汽冷卻管組包含一個位于中央空間上方的上管組和一個位于中央空間下方的下管組。罩包含一對罩體，它們彼此分開并相對于一個將蒸汽冷卻管組分為兩部分的豎直平面對稱布置。每個罩體分別包含一個上罩板，其具有至少一個從罩的內側向外側下斜的傾斜表面，以及一個下罩板，其安置在上罩板的下方。下罩板包含一個最外端，其從上罩板的一個最外端向外伸展，還包含一個在下罩板的最外端直立的外壩部分。下罩板包含一個最內端，其從上罩板的一個最內端向內伸展，還包含一個在下罩板的最內端直立的內壩部分。上罩板的最外端的一個下端部分與下罩板的一個上表面接合，從而將上罩板的一個上方空間分隔成一個內側空間和一個外側空間。一個流通口成形在上罩板與下罩板之間的一個接合部分處，以連通內側空間和外側空間。以及一個排泄口成形在位于內側空間一側的下罩板與管支撐板之間的一個接合部分上。
根據本發明的一個方面，提供了一種凝結器，其包含一個蒸汽冷卻管組，其包含多個彼此平行布置并水平伸展的蒸汽冷卻管；一個罩，其封閉了一個中央空間，該中央空間在上述蒸汽冷卻管組內側沿豎直方向形成于一個中央部分中；一個空氣冷卻管組，其安置在罩中，并且包含多個彼此平行布置并沿蒸汽冷卻管伸展方向伸展的空氣冷卻管；以及一個管支撐板，其支撐著蒸汽冷卻管組。蒸汽冷卻管組包含一個位于中央空間上方的上管組和一個位于中央空間下方的下管組。罩包含一對罩體，它們彼此分開并相對于一個將蒸汽冷卻管組分為兩部分的豎直平面對稱布置。每個罩體分別包含一個上罩板，其具有至少一個從罩的內側向外側下斜的傾斜表面，以及一個下罩板，其安置在上罩板的下方。下罩板包含一個最外端，其從上罩板的一個最外端向外伸展，還包含一個在下罩板的最外端直立的外壩部分。下罩板包含一個最內端，其從上罩板的一個最內端向內伸展，還包含一個在下罩板的最內端直立的內壩部分。上罩板的最外端的一個下端部分與下罩板的一個上表面接合，從而將上罩板的一個上方空間分隔成一個內側空間和一個外側空間。一個外側排水口成形在位于外側空間一側的下罩板與管支撐板之間的一個接合部分上。以及一個內側排水口成形在位于內側空間一側的下罩板與管支撐板之間的一個接合部分上。
通過參考下面的詳細說明并結合附圖可以更詳細地理解本發明并了解本發明可以獲得的優點，附圖包括
圖1是根據本發明第一個實施例的凝結器的示意性結構橫截面圖；圖2是圖1所示凝結器的主要部分的放大透視圖；圖3是根據本發明的第二個實施例的凝結器的主要部分的透視圖；圖4是根據本發明的第三個實施例的凝結器的主要部分的透視圖；圖5是根據本發明的第四個實施例的凝結器的主要部分的透視圖；圖6是根據本發明的第五個實施例的凝結器的主要部分的透視圖；以及圖7是一個傳統凝結器的示意性結構橫截面圖。
現在請參考各附圖，以描述本發明的各實施例，在各圖中相同的參考代號表示相同或相應的部件。第一個實施例下面將通過圖1和2描述根據本發明第一個實施例的凝結器。另外，與圖7所示傳統凝結器中相同的元件以相同的參考代號表示。
圖1是根據本發明第一個實施例的凝結器的示意性結構橫截面圖，而圖2是圖1所示凝結器的主要部分的放大透視圖。如圖1所示，兩個相同結構的蒸汽冷卻管組2布置在凝結器殼1中。為了簡化解釋，以下只對一個蒸汽冷卻管組2進行描述。蒸汽冷卻管組2中包含多個蒸汽冷卻管15，它們彼此平行著布置并水平伸展。
蒸汽冷卻管組2被分隔為上管組2A和下管組2B。在形成于上管組2A與下管組2B之間的中央空間16中，安置著一個罩20。如圖2中詳細顯示，罩20中裝有空氣冷卻管組4。空氣冷卻管組4包含多個空氣冷卻管17，它們彼此平行著布置并沿蒸汽冷卻管15的伸展方向伸展，以凝結汽輪機排出的廢汽并冷卻非冷凝氣體，如空氣、氨氣和類似物。
在凝結器殼1的下部安置著一個熱水槽5，以收集和排放蒸汽冷卻管組2和空氣冷卻管組4的排水(冷凝水)。
罩20由一對罩體28構成，二者彼此分開并相對于一個將蒸汽冷卻管組2分為兩部分的豎直平面P對稱布置。每個罩體28分別包含一個上罩板20A和一個下罩板20B。上罩板20A具有一個傾斜表面21，其從罩20的內側至外側向下傾斜。下罩板20B從上罩板20A的最外端開始向外伸展，并在其最外側部分向上彎折，從而形成一個外壩部分22。
上罩板20A最外端的下端部分通過焊接或類似方式接合在下罩板20B的上表面上，從而將下罩板20B的上方空間分隔成一個內側空間23和一個外側空間24。在上罩板20A與下罩板20B的接合處成形出一個流通口8，以連通內側空間23和外側空間24。
此外，下罩板20B從上罩板20A的最內端開始向內伸展，并在其最內側部分向上彎折，從而形成一個內壩部分6。在上罩板20A最內端的下端部分與下罩板20B的上表面之間，提供了一個空間。在位于內側空間23一側的下罩板20B與一個管支撐板9的連接部分上成形出一個排泄口7，以迫使內側空間23中的凝結水沿管支撐板9向下流動。
接下來，將描述本實施例的凝結器的操作。汽輪機廢汽從汽輪機中排出并進入凝結器殼1，再從蒸汽冷卻管組2的外周邊流入蒸汽冷卻管組2。之后，汽輪機廢汽凝結在蒸汽冷卻管15的表面上并流向空氣冷卻管組4。由于汽輪機廢汽中含有氨氣，因此隨著蒸汽在蒸汽冷卻管15上的凝結，氨的濃度將逐漸升高。這樣，氨濃度低的排水(冷凝水)產生于蒸汽冷卻管組2中，另一方面，氨濃度高的排水(冷凝水)產生于空氣冷卻管組4中。
產生于上管組2A中的氨濃度低的排水沿著上罩板20A的傾斜表面21向下流動，并被由下罩板20B的端部向上彎折而形成的外壩部分22俘獲，從而聚集在外側空間24中。外側空間24中聚集的氨濃度低的排水通過流通口8而流入內側空間23。
另一方面，產生于空氣冷卻管組4中的氨濃度高的排水在內側空間23中滴落在下罩板20B上，并被通過流通口8流入內側空間23的氨濃度低的排水稀釋。稀釋的排水通過排泄口7而沿著管支撐板9向下流入熱水槽5中。
如前所述，根據本實施例的凝結器，空氣冷卻管組4中的氨濃度高的排水在流入熱水槽5之前，先被氨濃度低的排水稀釋。因此，可以防止下管組2B和管支撐板9受到氨腐蝕。
此外，本凝結器帶有內壩部分6，因此排水總是聚集在罩20的內部。這樣，即使蒸汽冷卻管組2外側的蒸汽壓力高于罩20的內側空間23中的內部壓力，蒸汽也不會通過排泄口7流入內側空間23。
此外，上管組2A和空氣冷卻管組4中凝結的排水通過排泄口7而沿著管支撐板9流入熱水槽5中。因此，在下管組2B中，可以防止因管表面上形成液體膜而導致的管表面傳熱能力下降。第二個實施例下面將通過圖3描述根據本發明第二個實施例的凝結器。另外，本實施例只對第一個實施例作了局部修改，因此下面只描述與第一個實施例不同的部分。
圖3是根據本發明第二個實施例的凝結器的主要部分的透視圖。如圖3所示，圖2中的第一個實施例中的流通口8未成形于本實施例中，而且內側空間23和外側空間24被上罩板20A隔開。
在本實施例中，在位于外側空間24一側的下罩板20B與一個管支撐板9的接合部分上成形出一個外側排泄口12，以迫使外側空間24中的聚集的排水(凝結水)沿管支撐板9向下流動。
此外，內側空間23中聚集的通過內側排泄口7排出，類似于第一個實施例。
如前所述，根據本實施例的凝結器，上管組2A(參考圖1)和空氣冷卻管組4中凝結的排水分別通過外側排泄口12和內側排泄口7而沿著管支撐板9流入熱水槽5中。因此，可以防止下管組2B被腐蝕。
此外，假定利用鈦管制作蒸汽冷卻管組2中的蒸汽冷卻管15(參考圖1)。在這種情況下，由于蒸汽冷卻管組2中的蒸汽冷卻管15不會被氨腐蝕，因此空氣冷卻管組4中凝結的氨濃度高的排水不必稀釋。因此，本實施例也可以有效地用在這種情況下。
此外，在本實施例中，上管組2A(參考圖1)和空氣冷卻管組4中凝結的排水分別通過外側排泄口12和內側排泄口7而沿著管支撐板9流入熱水槽5中。因此，在下管組2B中，可以防止因管表面上形成液體膜而導致的管表面傳熱能力下降，從而防止熱效率降低。第三個實施例下面將通過圖4描述根據本發明第三個實施例的凝結器。另外，本實施例只通過添加結構而對第二個實施例作了局部修改，因此下面只描述與第二個實施例不同的部分。
圖4是根據本發明第三個實施例的凝結器的主要部分的透視圖。在本實施例中，添加了一個由U形管道構成的排水排泄管道13。如圖4所示，排泄管道13的一端連接著第二個實施例中所描述的內側排泄口7的下部，而排泄管道13的另一端向上面對著下罩板20B的底面敞開。此外，如圖4所示，排泄管道13的出口端低于與內側排泄口7相連的入口端。
在根據本實施例的凝結器中，凝結于空氣冷卻管組4中并聚集在內側空間23中的排水將流過排水排泄管道13并從出口端滴入熱水槽5(參考圖1)中。
由于流入由U形管道構成的排水排泄管道13的排水總是聚集在該排泄管道中，因此盡管排水排泄管道13的出口端是敞開于空氣中的，也可以防止蒸汽向內側空間23中的逆流。第四個實施例下面將通過圖5描述根據本發明第四個實施例的凝結器。另外，本實施例只通過添加結構而對第一至第三個實施例作了局部修改，因此下面只描述與第一至第三個實施例不同的部分。
圖5是根據本發明第四個實施例的凝結器的主要部分的透視圖。一對上罩板20A中的每一個的頂部上分別成形出一個平板部分25。在一對平板部分25上布置著一對沿蒸汽冷卻管15(參考圖1)的伸展方向分開安置并彼此面對著的L形鋼件10。一對彼此面對著的L形鋼件10之間的距離可以設置，以使從上管組2A流入罩20內部的蒸汽量最優化。
上管組2A中凝結的排水沿著上罩板20A的傾斜表面21向下流動。另一方面，流過上管組2A的蒸汽將流過一個形成在一對L形鋼件10之間的流通空間26，并流入罩20的內部空間中。
如前所述，根據本實施例的凝結器，通過調節安置在一對上罩板20A頂端的一對L形鋼件10之間的距離，可以使流入罩20內部的蒸汽量最優化。
此外，通過安置在上罩板20A頂部的L形鋼件10，可以提高罩20的剛度。第五個實施例下面將通過圖6描述根據本發明第五個實施例的凝結器。另外，本實施例只對第四個實施例的結構作了局部修改，因此下面只描述與第四個實施例不同的部分。
圖6是根據本發明第五個實施例的凝結器的主要部分的透視圖。在本實施例中，安裝了一個L形鋼件11以取代第四個實施例中的一對L形鋼件10(參考圖5)。這里，L形鋼件11以向上凸出的狀態沿著蒸汽冷卻管15(參考圖1)安置。L形鋼件11的兩側分別連接著上罩板20A的平板部分25的一端。在L形鋼件11中成形出多個蒸汽流入口27，以引導蒸汽從上罩板20A流入罩20內部。
蒸汽流入口27的開口面積可以設置，以使從上管組2A流入罩20內部的蒸汽量最優化。
上管組2A中凝結的排水沿著上罩板20A的傾斜表面21向下流動。另一方面，流過上管組2A的蒸汽將流過成形在L形鋼件11中的蒸汽流入口27，并流入罩20的內部空間中。
如前所述，根據本實施例的凝結器，通過調節成形在L形鋼件11中的蒸汽流入口27的開口面積，可以使流入罩20內部的蒸汽量最優化。
此外，通過安置在上罩板20A頂部的L形鋼件11，可以提高罩20的剛度。
如前所述，根據本發明的凝結器，凝結于空氣冷卻管組中的高腐蝕性排水可以先與凝結于上管組中的低腐蝕性排水混合并稀釋，然后再沿管支撐板向下流動。因此，可以防止下管組和管支撐板被高腐蝕性排水腐蝕。
此外，根據本發明的凝結器，凝結于上管組和空氣冷卻管組中的排水可以分別從外側排泄口和內側排泄口開始沿著管支撐板向下流動。因此，可以防止下管組被排水腐蝕。
顯然，根據上述技術，可以對本發明作出各種改進和改變。因此可以理解，在不脫離附屬權利要求的前提下，可以通過這里特定描述之外的方式實施本發明。
權利要求
1.一種凝結器，其包含一個蒸汽冷卻管組，其包含多個彼此平行布置并水平伸展的蒸汽冷卻管；一個罩，其封閉了一個中央空間，該中央空間在上述蒸汽冷卻管組內側沿豎直方向形成于一個中央部分中；一個空氣冷卻管組，其安置在上述罩中，并且包含多個彼此平行布置并沿上述蒸汽冷卻管伸展方向伸展的空氣冷卻管；以及一個管支撐板，其支撐著上述蒸汽冷卻管組；上述蒸汽冷卻管組包含一個位于上述中央空間上方的上管組和一個位于上述中央空間下方的下管組；上述罩包含一對罩體，它們彼此分開并相對于一個將上述蒸汽冷卻管組分為兩部分的豎直平面對稱布置；每個上述罩體分別包含一個上罩板，其具有至少一個從上述罩的內側向外側下斜的傾斜表面，以及一個下罩板，其安置在上述上罩板的下方；上述下罩板包含一個最外端，其從上述上罩板的一個最外端向外伸展，還包含一個在上述下罩板的上述最外端直立的外壩部分；上述下罩板包含一個最內端，其從上述上罩板的一個最內端向內伸展，還包含一個在上述下罩板的上述最內端直立的內壩部分；上述上罩板的上述最外端的一個下端部分與上述下罩板的一個上表面接合，從而將上述上罩板的一個上方空間分隔成一個內側空間和一個外側空間；一個流通口成形在上述上罩板與上述下罩板之間的一個接合部分處，以連通上述內側空間和上述外側空間；以及一個排泄口成形在位于上述內側空間一側的上述下罩板與上述管支撐板之間的一個接合部分上。
2.一種凝結器，其包含一個蒸汽冷卻管組，其包含多個彼此平行布置并水平伸展的蒸汽冷卻管；一個罩，其封閉了一個中央空間，該中央空間在上述蒸汽冷卻管組內側沿豎直方向形成于一個中央部分中；一個空氣冷卻管組，其安置在上述罩中，并且包含多個彼此平行布置并沿上述蒸汽冷卻管伸展方向伸展的空氣冷卻管；以及一個管支撐板，其支撐著上述蒸汽冷卻管組；上述蒸汽冷卻管組包含一個位于上述中央空間上方的上管組和一個位于上述中央空間下方的下管組；上述罩包含一對罩體，它們彼此分開并相對于一個將上述蒸汽冷卻管組分為兩部分的豎直平面對稱布置；每個上述罩體分別包含一個上罩板，其具有至少一個從上述罩的內側向外側下斜的傾斜表面，以及一個下罩板，其安置在上述上罩板的下方；上述下罩板包含一個最外端，其從上述上罩板的一個最外端向外伸展，還包含一個在上述下罩板的上述最外端直立的外壩部分；上述下罩板包含一個最內端，其從上述上罩板的一個最內端向內伸展，還包含一個在上述下罩板的上述最內端直立的內壩部分；上述上罩板的上述最外端的一個下端部分與上述下罩板的一個上表面接合，從而將上述上罩板的一個上方空間分隔成一個內側空間和一個外側空間；一個外側排水口成形在位于上述外側空間一側的上述下罩板與上述管支撐板之間的一個接合部分上；以及一個內側排水口成形在位于上述內側空間一側的上述下罩板與上述管支撐板之間的一個接合部分上。
3.根據權利要求2的凝結器，其特征在于每個上述罩體還分別包含一個U形管道，該管道的一端從底側連接著上述內側排水口，而該管道的另一端向上面對著上述下罩板的底面敞開。
4.根據權利要求1至3之任一項的凝結器，其特征在于上述罩還包含一對L形鋼件，它們分別在一對上述上罩板的上端沿著上述蒸汽冷卻管的伸展方向分開安置并彼此面對，而且一對上述L形鋼件之間的距離可以設置，以使從上述上管組流入上述罩的蒸汽量最優化。
5.根據權利要求1至3之任一項的凝結器，其特征在于上述罩還包含一個L形鋼件，其沿上述蒸汽冷卻管的伸展方向安置，上述L形鋼件的兩個側邊分別連接著一對上述上罩板的上端，而且一個蒸汽流入口成形在上述L形鋼件上，以使從上述上管組流入上述罩的蒸汽量最優化。
全文摘要
一種凝結器包含一個具有多個蒸汽冷卻管的蒸汽冷卻管組、一個封閉了形成在蒸汽冷卻管組內側的中央空間的罩、一個安置在罩中并具有多個空氣冷卻管的空氣冷卻管組以及一個支撐著蒸汽冷卻管組的管支撐板。蒸汽冷卻管組包含上、下管組。罩包含一對用于將蒸汽冷卻管組分為兩部分的罩體。每個罩體分別包含一個上罩板和一個下罩板。一個流通口成形在上下罩板之間的接合部分處。一個排泄口成形在下罩板與管支撐板之間的接合部分上。
文檔編號F28F19/00GK1271083SQ0010582
公開日2000年10月25日 申請日期2000年4月12日 優先權日1999年4月15日
發明者尾關敏明, 佐藤健二, 新谷忠文 申請人:東芝株式會社