凝汽器 PPT
:凝汽器压力 ts:pc所对应的饱和温度 tc: 凝结水出口温度tc tw1:循环水入口温度 tw2:循环水出口温度 W:冷却水流量 Gs:进入凝汽器的蒸汽量 δtc=ts-tc:过冷度 δt=ts-tw2:传热端差
Pc:指管束第一排管子以上不超过300mm 处凝汽器壳体内的静压力,习惯上取排 汽压力。降低排汽压力,可使汽轮机利 用更大的热降以提高循环热效率。
50m/s. 蒸汽-空气混合物向抽气口流动时,管其路径要短而直,以降低汽阻。 划分出部分冷却管作为独立的空冷区,空冷区内的蒸汽-空气混合物流速不要
超过50m/s. 为了减少主凝结水的过冷度和含氧量,空气冷却区的布置应尽量使主凝结区
落下的凝结水不与空气含量高的汽气混合物接触,并有适当的蒸汽流向管束 下部回热凝结水。 主凝结区要尽量不设挡板。 空气冷却区的冷却面积一般占全部冷却面积的7~10%。
减小汽阻的最有效办法是 使管束中的蒸汽流线直而 且短捷,减少流线方向上 管束的排数,降低蒸汽在 管束中的流速,一般要求 蒸汽在管束外围进口处的 汽流流速不要超过50m/s.
2.管束的布置:
冷却管布置方式:三角形、正方形、辐射排列。 管束分布原则: 管束之间、管束与壳体之间应设有一定宽度的蒸汽通道,使热负荷均匀。 管束外围要有足够的流通面积,使管束外围进口处的汽流流速不要超过
不锈钢,壁厚一般取0.5~0.7mm。
➢ 数量:
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
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➢ 长度:水室必须伸出基础衡 量之外,后部的扩散角一般 不宜超过30°。
冷却水的程数:对于直流供水的凝汽器,采用单流程或双流程,特别 是汽轮机基础供安装凝汽器的空间较小时采用单流程;对于水源缺乏, 用冷却塔循环供水的情况下一般采用双流程。
二凝汽器的热力计算
1.凝汽器的结构形式 :按照气流的流动方向(取决于抽气点位置),分 为:气流向下式、向上式、向侧式、向心式。
气流向侧式优点: 管束进汽面积大, 路径短,汽阻小。
气流向心式优点: 四周进汽,进汽 速率低,路径短, 汽阻小。
2.热力计算:
凝汽器的热力计算通常以汽轮机额定工况作为设计点,同时必须校核 汽轮机的最大工况、冷却水最高水位、旁路排放工况。
计算热负荷时,需要包括排汽和疏水的总热量。 留有1~3%的堵管余量。 经验值:总体传热系数一般在2300~4700之间。 冷却管: ➢ 材质:黄铜、钛或不锈钢。 ➢ 直径:直径通常选用19~30mm,常见有φ20、φ25、φ28、φ30。 ➢ 厚度:一般水质,黄铜δ通常取1mm,气流高速区,壁厚增加。钛和
三.凝汽器管束的设计
1.凝汽器的汽阻:为了使蒸汽空气混合物能向抽气口流动,在抽气口必 须保持一个较凝汽器压力pc更低的压力pc’’,压力差Δpc=pc- pc’’称为凝 汽器的汽阻。
汽阻的存在增大了凝汽器的压力, 降低了汽轮机组的热效率,所以设 计时力求降低汽阻。
一般要求汽阻在0.25~0.4kpa 之间。
冷却水流速:铜管:1.7~2.1m/s;镍铜:1.8~2.1m/s;钛或不锈钢: 2.1~2.4m/s。增大冷却水流速可以增强冷却效果,减少冷却面积, 但会增加水阻,加大循环水泵的功耗。
凝汽器水阻:其值等于冷却水进出口水管处静压之差。包括冷却水在 冷却管中的摩擦损失,冷却水在进入和离开水管时的管端损失和在水 室中的压力损失。
在最高水位的高度上留出汽流横向流通高度。 正常运行水位应满足热井容量的要求,热井容量就是正常
凝汽器的设计
一.概述 1.凝汽设备示意图:
2.凝汽设备作用:
凝汽设备是汽轮机的重要组成部 分,它的作用是将凝汽式汽轮 机的排汽凝结成水,形成并保 持所需要的真空。
3.凝汽设备设计要求:
具有较高的传热系数 凝汽器对凝结水应具有良好的回热作用,以使凝结水出口温度tc尽可能不
低于凝汽器压力pc所对应的饱和温度ts。以减少汽轮机回汽抽汽,降低能 耗。 蒸汽在凝汽器冷却管中流动阻力(汽阻)要小,以降低凝汽器排汽口的压 力和凝结水过冷度。 尽可能减少与空气一起被抽气设备抽出的未凝结蒸汽。 冷却水在凝汽器中的流动阻力要小以降低循环水泵的功耗。 具有良好的除氧性能,以防止凝结水管道的腐蚀。 具有较大的工作范围,适合变工况。 总体结构和布置方式要便于维修。 提高真空系统的气密性,减少空气漏入量。 抽气设备安全可靠,应与凝汽器相匹配,以保证能抽出凝汽器中的不凝结 气体。
凝汽器的设计压力选取0.1MPa外压,还要考虑危急情况下能够承 受0.1MPa内压,当凝汽器高度高于10m时,还要考虑水压试验使静 压头的附加压力。
3.热井:
分为两种:分离形和一体型。 热井的有效容积至少应能容纳最大蒸汽负荷下凝汽器在
1min中凝结的全部凝结水量。 热井深度:即管束最下一排冷却管至热井底部的距离。要
四凝汽器的结构设计和强度计算 1.安全系数和许用应力:
板材、一般结构钢安全系数
螺栓安全系数 许用应力 取下列数值较小者 :
2壳体:
宽度和长度根据汽轮机基础选取,高度要保证最下一排冷却管应比 地平面高200~300mm以上,保证穿管的进行。
凝汽器受外压,为保证其稳定性和刚性,可在壳体外部用筋板、工 字钢或丁字钢支撑,内部用支撑板加强。
5凝汽器的压力确定:
(1)凝汽器压力 Pc和tw1、W、 换热面积A有关。
凝汽器压力Pc
(2)电厂凝汽器压力范围
(3).在设计时δt一般在3~10℃范围内,此时所指的是对应于 上表的压力、冷却水入口温度下,但实际上冷却水入口温度 一般与当地气温接近,如果冷却水入口温度较高,则相应的 pc增大,δt也会相应增大。
δtc :凝结水每过冷1℃,大约要增加能耗0.5 %,另外,由于凝结水过冷,其含氧量 也增大。在现代大型凝汽器中,凝结水 过冷度0.5-1℃。如果蒸汽是纯净的, 则过冷度为0,在凝汽器的主凝结区, 蒸汽温度为ts,在空冷区,由于空气的 增加,则温度低于ts。
δt:端差一般在3~10℃,多流程4~6.5,单 流程7~9℃,最低不得低于2.8℃。