[发明专利]直接空冷凝汽器翅片

说明书

技术领域

本发明涉及一种直接空冷凝汽器的翅片。应用于火力发电厂汽轮机、化工和空分行业蒸汽透平机等乏汽冷凝领域。

背景技术

蒸汽轮机和蒸汽透平机排出的乏汽需要冷凝成水，送至锅炉循环使用。为了节约水资源，用于乏汽冷凝的直接空冷凝汽器在国内外应用的很普遍。直接空冷凝汽器所使用的换热元件为管外强化换热的翅片管，尽管具有多种的形式，但是目前应用得最多的还是称为单排管的翅片管。单排管由基管和翅片组成，基管的横截面形状为矩形扁管，其两端呈圆弧状；翅片的横截面也为矩形，沿基管的纵向的形状为蛇形弯曲的形状。单排管基管的材质是单面覆铝板或单面镀铝板，翅片材质为铝或铝合金，基管与翅片通过钎焊连接。

单排管也存在着不足。由于基管和翅片的矩形形状，在凝汽器中单排管 “一”字布置后，所形成的基管外翅片间的空气流动通道的尺寸（或面积）是不变的；冷空气沿基管横截面的长度方向进入该通道后，在基管两侧翅片间不断被加热，温度升高将导致密度减小、体积增加，同时空气的流速增大，在到达翅片管的出口处流速最高；在此过程中，随着空气流速增加将导致阻力也增大。试验结果表明，在空气温升达30℃左右时，在相同空气质量流量的条件下，单排管的热态时的空气阻力比冷态（不加热）时增加约30%。

随着火力发电厂、化工和空分行业的机组规格不断扩大，空冷凝汽器的尺寸也不断增大，翅片管的长度和数量增加，凝汽器的冷却单元和风机的数量更多，空气侧的阻力对风机功耗的影响就更加明显。现在，使用单排管翅片管的直接空冷凝汽器，风机的功耗很大，也不能满足用户节能的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种空气侧阻力更小的直接空冷凝汽器翅片，以满足用户的更高的节能要求。

本发明的目的是这样实现的：一种直接空冷凝汽器翅片，翅片的横截面细长，翅片沿纵向方向为蛇形弯曲形状，所述翅片横截面形状为梯形，其尺寸沿空气流动方向由小变大，在朝向空气流的横截面的前端部宽度尺寸小于后端部宽度尺寸。

本发明直接空冷凝汽器翅片，所述翅片的截面形状是直角梯形或者等腰梯形。

本发明直接空冷凝汽器翅片，所述翅片的材质为铝或铝合金。

众所周知，空气被加热时会膨胀，膨胀的空气在翅片之间流动时，如果流动的通道尺寸保持不变流速会增加，从而引起阻力变大。本发明一种直接空冷凝汽器翅片，使空气的流动通道随着温度升高而扩大，容纳了空气膨胀后的热空气所增加的体积，使空气的流速在流经翅片时保持不变，具有降低凝汽器翅片空气侧阻力作用，达到降低风机能耗的目的，符合节约型社会的要求。本发明中的梯形翅片，与目前使用的翅片相比增加了换热面积，可使空气始终保持在翅片间流动，空气不会向翅片外短路，不会引起换热效率的下降。

本发明一种直接空冷凝汽器翅片用于大型火力发电厂直接空冷凝汽器时，其阻力小的优势会更加显著。

附图说明

图1为现有技术空冷凝汽器翅片的横截面图。

图2为实施本发明的实施例1横截面示意图，翅片的形状是直角梯形。

图3为实施例1中翅片沿基管长度方向的蛇形弯曲形状俯视图。

图4为实施本发明的实施例2横截面示意图，翅片的形状是等腰梯形。

图中附图标记：

翅片1

冷空气 A

热空气 B。

具体实施方式

实施例1

如图2所示，图2为实施本发明的实施例1横截面示意图。由图2可以看出，本发明直接空冷凝汽器翅片，翅片横截面形状为直角梯形。所述翅片1的横截面细长，翅片1沿纵向方向为蛇形弯曲形状，翅片的材质为铝或铝合金。所述翅片1横截面形状为直角梯形，其尺寸沿空气流动方向由小变大，在朝向空气流的横截面的前端部宽度尺寸小于后端部宽度尺寸。

在实施例1中，所述翅片1的横截面的长度尺寸为180-285mm，前端部宽度尺寸16-20mm，后端部宽度尺寸19-26mm。。

图3是翅片1沿基管方向长度的蛇形弯曲形状（俯视）。

冷空气A从翅片管的下部进入翅片1之间，被加热后变为热空气B排出，从图中可以看出，管外翅片间空气的容积由下向上逐步扩大。

实施例2：

图4为实施本发明的实施例2横截面示意图。由图4可以看出，本发明一种直接空冷凝汽器翅片，翅片1截面形状为等腰梯形，翅片1沿基管方向长度呈蛇形弯曲形状；翅片1尺寸与实施例1相近。本实施例2与实施例1的区别主要是翅片1的形状不同。