本實用新型屬于電站輔機領(lǐng)域，尤其涉及U形管式高壓加熱器。

背景技術(shù)：

給水加熱器是一種利用殼程溫度較高的蒸汽來加熱管程溫度較低的給水的換熱器。其中U形管式高壓加熱器是提高電站回?zé)嵝实闹匾O(shè)備。根據(jù)傳熱方式的不同，U形管式高壓加熱器其管束可分為過熱段、飽和段和疏冷段。過熱段和疏冷段通過顯熱傳遞的方式來加熱給水，飽和段通過相變傳熱的方式來加熱給水。飽和段的換熱面積占高壓加熱器換熱面積的70～85％。對于飽和段的傳熱來說，管外凝結(jié)熱阻占總傳熱熱阻的較大部分，對管外凝結(jié)換熱進(jìn)行強化是對高壓加熱器進(jìn)行傳熱強化的有效方式。

在電站中，往往采用幾級U形管式高壓加熱器串聯(lián)的方式逐級利用汽輪機不同品質(zhì)抽氣的熱量來加熱給水。上一級U形管式高壓加熱器利用汽輪機抽氣加熱后形成的疏水直接輸入下一級U形管式高壓加熱器。由于每臺U形管式高壓加熱器的工作參數(shù)不同，使得壓力和溫度較高的上級高加的疏水進(jìn)入下級高加時會發(fā)生部分閃蒸。以往的高壓加熱器并沒有考慮利用該閃蒸的蒸汽來強化飽和段的傳熱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于：本實用新型通過設(shè)計出一種利用上級疏水閃蒸的蒸汽來提高飽和段管外凝結(jié)換熱系數(shù)的結(jié)構(gòu)，能夠增加飽和段管外凝結(jié)換熱系數(shù)，從而減小傳熱面積，提高設(shè)備經(jīng)濟性。

本實用新型目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種具有閃蒸強化冷凝傳熱機構(gòu)的U形管式高壓加熱器，包括設(shè)于加熱器內(nèi)的U形換熱管，加熱器上還設(shè)有過熱蒸汽進(jìn)口、上級疏水進(jìn)口和疏水出口，加熱器內(nèi)還設(shè)有閃蒸室和包殼，上級疏水進(jìn)口與閃蒸室連通，閃蒸室的疏水出口與加熱器內(nèi)的腔室連通，閃蒸室的蒸汽出口與包殼的蒸汽入口連通，包殼上對應(yīng)U形換熱管的飽和段部位設(shè)有若干蒸汽出孔。

作為選擇，包殼由包殼弧板和包殼底板圍成腔室，腔室一端開口與閃蒸室連通，另一端由包殼密封板密封，包殼底板上設(shè)有蒸汽出孔。

作為選擇，加熱器由筒身，以及筒身兩端的封頭和管板圍成腔室，閃蒸室由封頭、筒身，固定于筒身上的閃蒸室密封環(huán)，以及固定于閃蒸室密封環(huán)上的閃蒸室隔板圍成。

作為進(jìn)一步選擇，閃蒸室隔板的頂部和底部分別設(shè)有一缺口，頂部缺口為蒸汽出口，底部缺口為疏水出口。

作為另一進(jìn)一步選擇，閃蒸室內(nèi)還設(shè)有連接封頭和閃蒸室隔板的閃蒸室隔板支撐條板。

作為另一進(jìn)一步選擇，包殼一端與閃蒸室隔板連接，另一端通過筒身預(yù)焊條板與筒身連接，包殼下方的U形換熱管的飽和段支撐板上還設(shè)置有包殼支撐條板。

作為選擇，閃蒸室內(nèi)正對上級疏水進(jìn)口設(shè)置有擋板。該方案中，擋板避免上級疏水直接沖刷閃蒸室隔板，造成隔板變形破壞。

作為選擇，包殼上的蒸汽出孔數(shù)量使得閃蒸蒸汽能夠以3m/s～5m/s的流速流出。

前述本實用新型主方案及其各進(jìn)一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本實用新型可采用并要求保護(hù)的方案；且本實用新型，(各非沖突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間也可以自由組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本實用新型方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識可明了有多種組合，均為本實用新型所要保護(hù)的技術(shù)方案，在此不做窮舉。

工作過程為：實用新型人研究發(fā)現(xiàn)，U形管式高壓加熱器飽和段的凝結(jié)相變傳熱系數(shù)與管外流體的速度有較大關(guān)系，如果管外流體速度到達(dá)一定值以后，管外凝結(jié)相變傳熱會由重力控制轉(zhuǎn)變?yōu)榧袅刂?，從而極大提高凝結(jié)換熱系數(shù)。本實用新型中，上級疏水通過上級疏水進(jìn)口進(jìn)入閃蒸室，閃蒸的蒸汽通過閃蒸室的蒸汽出口進(jìn)入包殼，再經(jīng)包殼上的蒸汽出孔流到飽和段的換熱管上，以此減薄飽和段管外凝結(jié)水的液膜厚度，從而強化管外凝結(jié)傳熱系數(shù)；未閃蒸的疏水經(jīng)閃蒸室的疏水出口流出，最后從加熱器上疏水出口流出。

本實用新型的有益效果：本實用新型通過設(shè)計出一種利用上級疏水閃蒸的蒸汽來強化飽和段管外凝結(jié)換熱系數(shù)的結(jié)構(gòu)，能夠提高高壓加熱器飽和段管外凝結(jié)換熱系數(shù)，從而減小總傳熱面積，提高設(shè)備經(jīng)濟性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中包殼的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型的閃蒸室隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型的包殼底板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型的擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實用新型的筒體預(yù)焊條板的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中筒身1、包殼密封板2、包殼底板3、包殼弧板4、筒體預(yù)焊條板5、閃蒸室隔板支撐條板6、上級疏水進(jìn)口7、擋板8、閃蒸室密封環(huán)9、閃蒸室隔板10、U形換熱管11、包殼支撐條板12、管束支撐板13、封頭14、加熱器過熱蒸汽進(jìn)口15、加熱器疏水出口16、閃蒸室隔板蒸汽出口101、閃蒸室隔板疏水出口102、蒸汽出孔17、疏冷段111、飽和段112、過熱段113、包殼18、閃蒸室19、管板20、飽和段支撐板21。

具體實施方式

下列非限制性實施例用于說明本實用新型。

參考圖1-7所示，一種具有閃蒸強化冷凝傳熱機構(gòu)的U形管式高壓加熱器，包括設(shè)于加熱器內(nèi)的U形換熱管11，U形換熱管11分為疏冷段111、飽和段112和過熱段113，圖中過熱段113和疏冷段111均由波浪線包圍示意，圖中X為正常水位線。加熱器上還設(shè)有加熱器過熱蒸汽進(jìn)口15、上級疏水進(jìn)口7和加熱器疏水出口16，加熱器內(nèi)還設(shè)有閃蒸室19和包殼18，上級疏水進(jìn)口7與閃蒸室19連通，閃蒸室19的疏水出口與加熱器內(nèi)的腔室連通，閃蒸室19的蒸汽出口與包殼18的蒸汽入口連通，包殼18上對應(yīng)U形換熱管11的飽和段112部位設(shè)有若干蒸汽出孔17，蒸汽出孔17數(shù)量應(yīng)根據(jù)閃蒸的蒸汽流量進(jìn)行計算，以使得閃蒸蒸汽能夠以3m/s～5m/s的流速流出。作為選擇，如本實施例所示，加熱器由筒身1，以及筒身2兩端的封頭14和管板20圍成腔室，筒身1上設(shè)有加熱器過熱蒸汽進(jìn)口15和加熱器疏水出口16，閃蒸室19由封頭14、筒身1，固定于筒身1上的閃蒸室密封環(huán)9，以及固定于閃蒸室密封環(huán)9上的閃蒸室隔板10圍成，閃蒸室19內(nèi)還設(shè)有連接封頭14和閃蒸室隔板10的閃蒸室隔板支撐條板6，閃蒸室隔板支撐條板6焊接在封頭14上以進(jìn)行加強閃蒸室隔板10。閃蒸室19內(nèi)正對上級疏水進(jìn)口7設(shè)置有擋板8，擋板8焊接在封頭14上，以避免上級疏水直接沖刷閃蒸室隔板10，造成閃蒸室隔板10變形破壞。閃蒸室隔板10的頂部和底部分別設(shè)有一缺口，頂部缺口為閃蒸室隔板蒸汽出口101(即閃蒸室的蒸汽出口)，底部缺口為閃蒸室隔板疏水出口102(即閃蒸室的疏水出口)。包殼18由包殼弧板4和包殼底板3圍成腔室，腔室一端開口與閃蒸室19連通，另一端由包殼密封板2密封，包殼底板3上設(shè)有蒸汽出孔17。包殼18一端開口與閃蒸室隔板10頂部的蒸汽出口101連接，另一端通過筒身預(yù)焊條板5與筒身1連接，包殼18下方的U形換熱管11的飽和段支撐板21上還設(shè)置有包殼支撐條板12。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。