一种模块化的板式凝汽器

摘要

本发明属于热交换技术领域，尤其涉及一种模块化的板式凝汽器。所述板冷凝汽器主要由凝汽模块、不凝结气体冷却模块和凝汽器壳体构成，凝汽模块和不凝结气体冷却模块主要包括板片、板片接口、首箱和尾箱构成。多块板片通过焊接组装在一起，形成交错的蒸汽与冷却水流道，循环水流道两端与板片接头焊接，板片接头通过螺栓与首箱和尾箱组装构成凝汽模块和不凝结气体冷却模块，凝汽模块和不凝结气体冷却模块插于凝汽器壳体内的插槽内并通过螺栓与壳体连接。板式凝汽器传热系数高，压降阻力小，结构紧凑空间利用率高，模块化的设计使得板片的清洗、维护和更换更加方便快速。

权利要求

1.一种模块化的板式凝汽器，其特征在于，包括板片(1)，板片(1)通过焊接构成具有交错流道的板片组(3)，板片的两侧分别是汽侧和水侧通道，凸泡(2)均分布于汽侧，板片组(3)的水侧为循环水流道，流道出入口与板片接头(4)焊接，板片接头(4)通过螺栓与首箱A(5)和尾箱A(7)组装形成凝汽模块(8)，板片接头(4)通过螺栓与首箱B(10)和尾箱B(9)组装形成不凝结气体冷却模块(11)；凝器模块(8)插于凝汽器壳体(13)的入口(14)下方的插槽(15)内，其尾箱A(7)插至凝汽器壳体(13)背部背槽(19)，首箱A(5)裸露在外与凝汽器壳体(13)相连接，不凝结气体冷却模块(11)插于不凝结气体冷却室(16)入口处的插槽(15)内。

2.如权利要求1所述的模块化的板式凝汽器，其特征在于，首箱A(5)和首箱B(10)各带有两个相同的出入水管(6)，循环水由其中一个出入水管流入，进入首箱A(5)或首箱B(10)，然后流入第一级板片组(3)，然后流进尾箱A(7)或尾箱B(9)，再由尾箱A(7)或尾箱B(9)流进下一级板片组(3)，然后流回首箱A(5)或首箱B(10)从另一个出入水管(6)流出，构成循环水在凝汽模块(8)和不凝结气体冷却模块(11)内的流程。

3.如权利要求1所述的模块化的板式凝汽器，其特征在于，尾箱A(7)和尾箱B(9)前方带有保护框架(12)，包围在板片组四周提供保护和支撑。

4.如权利要求1所述的模块化的板式凝汽器，其特征在于，蒸汽由入口(14)进入凝汽器内部，由上至下途径多个板片组(3)，通过减小板片的间距L，使得蒸汽由上至下经过的各个板片组(3)的板片数目逐渐增加。

5.如权利要求1所述的模块化的板式凝汽器，其特征在于，在凝汽模块(8)的下方设置两个不凝结气体冷却室(16)，冷凝水上方的不凝结气体，经不凝结气体冷却室(16)入口处的不凝结气体冷却模块(11)冷却后，从凝汽器壳体(13)侧面的抽气口(17)抽出。

6.如权利要求1所述的模块化的板式凝汽器，其特征在于，冷凝水收集于凝汽器壳体(13)底部，从抽水口(18)抽出。

说明书

一种模块化的板式凝汽器

技术领域

[0001] 本发明属于热交换技术领域，尤其涉及一种模块化的板式凝汽器。

背景技术

[0002] 凝汽器是汽轮机组的一个重要组成部分，是电厂热力循环的重要一环，为了满足我国电力事业的发展需求，提高凝汽器性能、优化凝汽器尺寸十分重要。从目前的电厂应用现状来看，管壳式凝汽器由于其工艺简单，适用范围广等特点而广泛使用。但是管壳式凝汽器的结构和流动方式存在一定缺陷，在运行过程中暴露出许多问题，管道热应力不易消除，流体压降大，结垢严重不易清除。

[0003] 相对于传统的管壳式凝汽器，板式凝汽器具有传热系数高，压降阻力小，凝汽器端差小，凝结水过冷度低等特点，板片表面的波纹能使流体在较小流速下产生湍流，获得更高的表面对流换热系数。板片间的间距更大，使得凝汽器的水阻和汽阻都较小，同时还不易结垢方便清洗。板片的结构使得板式凝汽器结构紧凑，空间利用率高。

发明内容

[0004] 为了解决上述问题，本发明提供一种模块化的板式凝汽器，其特征在于，包括板片1通过焊接构成具有交错流道的板片组3，板片的两侧分别是汽侧和水侧通道，凸泡2均分布于汽侧，板片组3的水侧为循环水流道，流道出入口与板片接头4焊接，板片接头4通过螺栓与首箱A5和尾箱A7组装形成凝汽模块8，板片接头4通过螺栓与首箱B10和尾箱B9组装形成不凝结气体冷却模块11；凝器模块8插于凝汽器壳体13的入口14下方的插槽15内，其尾箱A7插至凝汽器壳体13背部背槽19，首箱A5裸露在外与凝汽器壳体13相连接，不凝结气体冷却模块11插于不凝结气体冷却室16入口处的插槽15内。

[0005] 首箱A5和首箱B10各带有两个相同的出入水管6，循环水由其中一个出入水管流入，进入首箱A5或首箱B10，然后流入第一级板片组3，然后流进尾箱A7或尾箱B9，在由尾箱A7或尾箱B9流进下一级板片组3，然后流回首箱A5或首箱B10从另一个出入水管6流出，构成循环水在凝汽模块8和不凝结气体冷却模块11内的流程。

[0006] 尾箱A7和尾箱B9前方带有保护框架12，包围在板片组四周提供保护和支撑。

[0007] 蒸汽由入口14进入凝汽器内部，由上至下途径多个板片组3，通过减小板片的间距L，使得蒸汽由上至下经过的各个板片组3的板片数目逐渐增加。

[0008] 在凝汽模块8的下方设置两个不凝结气体冷却室16，冷凝水上方的不凝结气体，经不凝结气体冷却室16入口处的不凝结气体冷却模块11冷却后，从凝汽器壳体13侧面的抽气口17抽出。

[0009] 冷凝水收集于凝汽器壳体13底部，从抽水口18抽出。

[0010] 板片1的两侧分别是汽侧和水侧通道，由于水侧和汽侧存在压差所以板片1表面分布有许多凸泡2以提高板片1的承压能力。由于汽侧在工况下处于负压状态，所以所有凸泡2均分布于汽侧。板片1焊接成板片组3，水侧流道出入口焊接板片接头4，通过接头与凝汽(不凝结气体冷却)模块相接，方便在检修时从模块上将板片拆卸，进行清洗或者直接更换。

[0011] 在板式凝汽器运行时配备多个备用的凝汽模块8和不凝结气体冷却模块11，在需要进行清理或检修时，只需将旧的模块拔出简单清理壳体内部后，直接换上新的模块即可再次投入运行，替换下来的模块则可在后方进行检修，极大的减少了凝汽器再次投入运行的时间。模块尾箱上的保护框架作用在于在运行以及模块的插拔过程中对板片组进行必要的支撑与保护，避免因插拔造成板片组的变形或破损。

[0012] 在蒸汽由上至下的流动过程中，不断发生冷凝，蒸汽的体积变小流速降低，造成对流换热系数不断降低。板片1的厚度L就确定了在一个板片组3中焊接的板片1数量，通过降低凸泡2的高度，减小板片1厚度L，增加板片1数目，加大板片组3换热面积，来强化蒸汽流道末端的换热强度，提高整体换热效果。

[0013] 有益效果：

[0014] 本发明所述模块化的板式凝汽器，换热效果好，结构紧凑体积小，在提高换热效率的同时，模块化的设计大大减小了从检修至再次投入运行的时间，并且使得板片的清洗和更换更为便利。

附图说明

[0015] 图1为板片的三视图；

[0016] 图2为板片组气侧和水侧流道示意图；

[0017] 图3为凝汽模块的装配示意图；

[0018] 图4为不凝结气体冷却模块的装配示意图；

[0019] 图5为凝汽器壳体的全剖图和装配示意图；

[0020] 图6为凝汽器整体效果图；

[0021] 1-板片、2-凸泡、3-板片组、4-板片接头、5-首箱A、6-出入水管、7-尾箱A、8-凝汽模块、9-尾箱B、10-首箱B、11-不凝结气体冷却模块、12-保护框架、13-凝汽器壳体、14-入口、15-插槽、16-不凝结气体冷却室、17-抽气口、18-抽水口、19-背槽。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图，对本发明作详细说明。本发明的一种板式凝汽器如图1所示。一种模块化的板式凝汽器包括板片1通过焊接构成具有交错流道的板片组3，板片的两侧分别是汽侧和水侧通道，凸泡2均分布于汽侧，循环水流道两端与板片接头4焊接，板片接头4通过螺栓与首箱A5和尾箱A7组装形成凝汽模块8，板片接头4通过螺栓与首箱B10和尾箱B9组装形成不凝结气体冷却模块11；凝器模块8插于凝汽器壳体13的入口14下方的插槽15内，其尾箱A7插至凝汽器壳体13背部背槽19，首箱A5裸露在外与凝汽器壳体13相连接，不凝结气体冷却模块11插于不凝结气体冷却室16入口处的插槽15内。

[0023] 首箱A5和首箱B10各带有两个相同的出入水管6，循环水由其中一个出入水管流入，进入首箱A5或首箱B10，然后流入第一级板片组3，然后流进尾箱A7或尾箱B9，在由尾箱A7或尾箱B9流进下一级板片组3，然后流回首箱A5或首箱B10从另一个出入水管6流出，构成循环水在凝汽模块8和不凝结气体冷却模块11内的流程。

[0024] 尾箱A7和尾箱B9前方带有保护框架12，包围在板片组四周提供保护和支撑。

[0025] 蒸汽由入口14进入凝汽器内部，由上至下途径多个板片组3，通过减小板片的间距L，使得蒸汽由上至下经过的各个板片组3的板片数目逐渐增加。

[0026] 在凝汽模块8的下方设置两个不凝结气体冷却室16，冷凝水上方的不凝结气体，经不凝结气体冷却室16入口处的不凝结气体冷却模块11冷却后，从凝汽器壳体13侧面的抽气口17抽出。

[0027] 冷凝水收集于凝汽器壳体13底部，从抽水口18抽出。

[0028] 如图2所示为板片的三视图，板片的厚度L定义见图2，板片的两侧分别是汽侧和水侧通道，由于水侧和汽侧存在压差所以板片表面分布有许多凸泡以提高板片的承压能力。由于汽侧在工况下处于负压状态，所以所有凸泡均分布于汽侧。

[0029] 如图3所示多块板片水侧和汽侧相互组合形成板片组，其具有汽水交错的流道，以便充分换热，流道如图3所示。

[0030] 如图4和图5所示为蒸汽模块和不凝结气体冷却模块的装配示意图，所述首箱A和首箱B带有两个出入水管，循环水由其中一个出入水管流入，进入首箱A或首箱B，然后流入第一级板片组，然后流进尾箱A或尾箱B，再由尾箱A或尾箱B流进下一级板片组，然后流回首箱A或首箱B从另一个出入水管流出，构成循环水在凝汽模块和不凝结气体冷却模块内的流程。

[0031] 图6为凝汽器壳体的全剖图和装配示意图，凝器模块插于凝汽器壳体的入口下方的插槽内，其尾箱A插至凝汽器壳体背部背槽，首箱A裸露在外与凝汽器壳体用螺栓相连接并密封，只留板片组暴露于蒸汽流道中，不凝结气体冷却模块插于不凝结气体冷却室入口处的插槽内。蒸汽由入口进入凝汽器后由上至下依次途径各级板片组，板片组板片数目逐渐增加以强化换热。冷凝后的水聚集于凝汽器底部由抽水口排除，凝结水上方的不凝结气体，先由不凝气体冷却模块冷却后经抽气口抽出。