詳細介紹
一、簡介
將汽輪機排汽冷凝成水的一種換熱器,主要用于汽輪機動力裝置中,分為水冷凝汽器和空冷凝汽器兩種。凝汽器除將汽輪機的排汽冷凝成水供鍋爐重新使用外,還能在汽輪機排汽處建立真空和維持真空。
二、分類
按蒸汽凝結(jié)方式的不同凝汽器可分為表面式和混合式兩類。在表面式凝汽器中,與冷卻介質(zhì)隔開的蒸汽在冷卻壁面上(通常為金屬管子)被冷凝成液體。冷卻介質(zhì)可以是水或空氣。水冷表面式凝汽器按冷卻水的流動方式分為單流程、雙流程兩種。在混合式凝汽器中,蒸汽是在與冷卻介質(zhì)混合的情況下被冷凝成液體的。被冷凝的蒸汽既可是水蒸汽,也可是其他物質(zhì)的蒸氣。
水冷表面式凝汽器主要由殼體、管束、熱井、水室等部分組成。汽輪機的排汽通過喉部進入殼體,在冷卻管束上冷凝成水并匯集于熱井,由凝結(jié)水泵抽出。冷卻水(又稱循環(huán)水)從進口水室進入冷卻管束并從出口水室排出。為保證蒸汽凝結(jié)時在凝汽器內(nèi)維持高度真空和良好的傳熱效果,還配有抽氣設備,它不斷將漏入凝汽器中的空氣和其他不凝結(jié)氣體抽出。抽氣設備主要有射水抽氣器、射汽抽氣器、機械真空泵和聯(lián)合真空泵等。
混合式凝汽器有噴霧式和平面射流式兩種。在噴霧式凝汽器中,冷卻水被霧化成滴狀;而在平面射流式中,冷卻水以膜狀與汽輪機的排汽接觸。一般多采用平面射流式結(jié)構(gòu),因它具有更高的真空,能把不凝結(jié)氣體全部排出。
三、設計
設計汽輪機凝汽器時,應根據(jù)汽輪機排汽量、排汽面積、年或月平均水溫和供水方式,對背壓、冷卻水倍率(指冷卻水量與被冷凝蒸汽量的質(zhì)量比,一般為50~120)和冷卻水管內(nèi)流速等進行技術(shù)經(jīng)濟比較,確定方案。凝汽器在結(jié)構(gòu)上應有合理的管束排列,以提高總的傳熱系數(shù)和降低汽側(cè)阻力;合理布置空氣冷卻區(qū)和抽氣口,防止形成空氣死區(qū);配備有效的抽氣設備,以保證良好的熱交換;喉部要有良好的空氣動力特性,以保證排汽較均勻地進入冷卻管束,不致形成汽流旋渦而浪費部分冷卻面積;整個外殼要有良好的氣密性和足夠的剛度,以利于提高真空嚴密性和防止外殼變形;要使汽流良好地加熱凝結(jié)水,并達到一定的除氧效果;根據(jù)管子振動計算選擇合理的中間支撐板跨距,避免運行時引起管束共振而使管束遭到破壞。