CN105509532A - 一种用于电站直接空冷凝汽器的紧凑式翅片管束 - Google Patents

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杜小泽
徐超
徐鸿飞
杨立军
席新铭
杨勇平
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Abstract

本发明公开了属于节能效果良好的换热装置范围的一种用于电站直接空冷凝汽器的紧凑式翅片管束，其紧凑式翅片管束是适当降低原有直接空冷凝汽器翅片管束的翅片组的翅片高度，得到紧凑式翅片管束；该紧凑式翅片管束包含基管和翅片组两部分，翅片组垂直于基管管长方向，均匀布置在基管两侧，两片翅片间保留一定间隙；高温介质在基管内沿管长方向流动，流动过程中将热量传递给翅片组，同时，冷却介质流过改进的紧凑式翅片管束外的翅片间隙，吸收热量，完成换热过程。本发明通过降低翅片的高度，降低换热器运行过程中冷却介质的流动阻力，提高翅片管的翅片肋效率，提高空冷***的运行经济性；适合在直接空冷凝汽器的换热器中推广使用。

Description

一种用于电站直接空冷凝汽器的紧凑式翅片管束
技术领域
本发明属于节能效果良好的换热装置范围。特别涉及一种用于电站直接空冷凝汽器的紧凑式翅片管束。具体说是可以通过降低翅片高度来减少直接空冷凝汽器的尺寸和材料消耗、同时提高翅片换热肋效率和翅片传热面积的利用率，提高单位翅片面积的换热性能，降低换热过程中冷却介质的流动阻力，是一种可用于电站直接空冷凝汽器的经济、高效、节能的换热设备。
背景技术
全球范围内的水资源匮乏，促进了空冷技术在各个产业领域，尤其是电力行业的快速发展。翅片管束作为电站空冷凝汽器的重要换热结构，其换热性能将直接影响空冷机组经济性。通过采取有效的翅片结构改进的技术，可以显著提高空冷凝汽器的传热能力，进而提高***的热经济性。国内运行的直接空冷凝汽器采用的换热管束多为扁平管蛇形翅片形式，翅片沿与基管管长垂直的方向均匀布置在扁平基管的两侧。汽轮机排汽通过蒸汽分配管进入扁平管内，在扁平管内沿管长方向流动，流动过程中蒸汽不断地将热量传递给翅片。同时，翅片外作为冷却介质的环境空气在轴流风机的推动下，流过两片翅片间的间隙，吸收热量，完成空冷凝汽器翅片管束的换热过程。
现有电站直接空冷凝汽器翅片管束换热过程中肋效率偏低、翅片面积存在冗余，接近翅片顶端的部分在换热过程中温度较低、因为与冷却介质温差太小而不能起到有效的热交换，由于空冷凝汽器翅片管空气侧的换热性能决定着凝汽器整体的换热能力高低。因此为提高空冷凝汽器的换热水平，对翅片管空气侧换热性能的改善，可以显著提高空冷凝汽器的整体换热性能。
发明内容
本发明的目的是提出了一种用于电站直接空冷凝汽器的紧凑式翅片管束，其特征在于，适当降低原有直接空冷凝汽器翅片管束的翅片组的翅片高度，得到紧凑式翅片管束；该紧凑式翅片管束包含基管和翅片组两部分，翅片组垂直于基管管长方向，均匀布置在基管两侧，两片翅片间保留一定间隙；高温介质在基管内沿管长方向流动，流动过程中将热量传递给翅片组，同时，冷却介质流过改进的紧凑式翅片管束外的翅片间隙，吸收热量，完成换热过程。
所述基管为扁平管或椭圆管。
所述的翅片组的翅片包括蛇形翅片、矩形翅片和平直长翅片。
所述基管和翅片的材料为适用于直接空冷换热器的导热性能良好的金属或非金属材料；具体采用铝管铝翅片、钢管铝翅片或钢管钢翅片。
本发明的有益效果是，该紧凑式翅片管束通过合理降低翅片高度，提高了翅片的利用率。减去了原有电站直接空冷凝汽器的管束结构中顶部肋效率低、换热能力差的部分；有效提高单位面积下翅片的肋效率，提高换热器的换热能力，同时翅片高度的降低也可降低冷却介质流动过程中的流动阻力，降低驱动冷却介质流动的电能消耗。此外，在相同的空冷凝汽器体积下，翅片高度的降低可以布置更多的翅片管束。提高***运行的经济性，适合在直接空冷凝汽器的换热器中推广使用；因此具有便于加工，实用性高，可很快投入市场等优点。
附图说明
图1为改进的紧凑式扁平管蛇形翅片管束结构示意图。
图2为改进的紧凑式椭圆管矩形翅片管束结构示意图。
图3为改进的紧凑式扁平管矩形翅片管束结构示意图。
图4为改进的紧凑式扁平管平直长翅片管束结构示意图。
具体实施方式
本发明提出一种用于电站直接空冷凝汽器的紧凑式翅片管束，即在现有电站直接空冷凝汽器的翅片管束结构的基础上，通过合理降低翅片高度的手段，起到提高翅片肋效率、降低流动阻力、减少换热器体积和材料的改进方案。下面结合附图予以说明。
本发明图1‐图4分别显示了紧凑式扁平基管的翅片管束结构示意图，其中图1为改进的紧凑式扁平管蛇形翅片管束结构示意图；图2为改进的紧凑式椭圆管矩形翅片管束结构示意图；图3为改进的紧凑式扁平管矩形翅片管束结构示意图；图4为改进的紧凑式扁平管平直长翅片管束结构示意图。图1‐图4都是翅片2沿与基管1的管长方向垂直、均匀布置在基管1的两侧；都可用于电站直接空冷凝汽器换热过程的管束结构。
图1所示为可用于电站直接空冷凝汽器的紧凑式扁平管蛇形翅片管束结构。图中，基管1和翅片2是采用钢管铝蛇形翅片的形式，其中改进后的翅片高度为原型翅片高度的80％，翅片2沿与基管1的管长方向垂直、均匀布置在基管1的两侧。汽轮机排汽通过蒸汽分配管进入基管1内，在基管1内沿管长方向流动，流动过程中蒸汽不断地将热量传递给翅片2；同时，翅片外作为冷却介质的自然环境风在轴流风机的推动下，流过两片翅片间的间隙，吸收热量，完成空冷凝汽器翅片管束的换热过程。
上述实例中涉及的材料及设备外观及形式仅为解释说明本发明专利，而非对本发明进行限制，对本发明做出的修改和改变，都落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于电站直接空冷凝汽器的紧凑式翅片管束，其特征在于，适当降低原有直接空冷凝汽器翅片管束的翅片组的翅片高度，得到紧凑式翅片管束；该紧凑式翅片管束包含基管和翅片组两部分，翅片组垂直于基管管长方向，均匀布置在基管两侧，两片翅片间保留一定间隙；高温介质在基管内沿管长方向流动，流动过程中将热量传递给翅片组，同时，冷却介质流过改进的紧凑式翅片管束外的翅片间隙，吸收热量，完成换热过程。
2.根据权利要求1所述用于电站直接空冷凝汽器的紧凑式翅片管束，其特征在于，所述基管为扁平管或椭圆管。
3.根据权利要求1所述用于电站直接空冷凝汽器的紧凑式翅片管束，其特征在于，所述的翅片组的翅片包括蛇形翅片、矩形翅片和平直长翅片；翅片高度为原型翅片高度的80％。
4.根据权利要求1所述用于电站直接空冷凝汽器的紧凑式翅片管束，其特征在于，所述基管和翅片的材料为适用于直接空冷换热器的导热性能良好的金属或非金属材料；具体采用铝管铝翅片、钢管铝翅片或钢管钢翅片。
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