專利名稱：冷凝設(shè)備的制作方法
冷凝設(shè)備本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分中所述特征的冷凝設(shè)備。 冷凝設(shè)備用來冷卻透平機(jī)或過程廢汽，很多年來在能源技術(shù)領(lǐng)域 已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用。發(fā)電廠的效率與冷凝設(shè)備的冷凝效率是密切相關(guān) 的。當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和與此有關(guān)的風(fēng)速與風(fēng)向?qū)淠视泻艽蟮挠?響?，F(xiàn)今的冷凝設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式具有包圍換熱元件整體的防風(fēng)墻，以 防止受熱的冷空氣直接進(jìn)行再循環(huán)。防風(fēng)墻通常垂直地或局部甚至向 外傾斜地設(shè)置，這要根據(jù)建筑規(guī)范的規(guī)定而定。已經(jīng)確定的是，側(cè)面流入的經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)壓縮的風(fēng)在風(fēng)速較高時會在 鼓風(fēng)機(jī)下方導(dǎo)致壓降。由于負(fù)壓，鼓風(fēng)機(jī)不能輸送足夠的冷空氣，由 此使冷凝效率下降。這使得產(chǎn)生的蒸汽不能足夠迅速地被冷凝。由此 造成的結(jié)果是，連接在蒸汽回路上的透平機(jī)可能必須要降低其功率。這個長久以來已知的問題例如通過這樣的方式來應(yīng)對在鼓風(fēng)機(jī) 下方的吸入腔內(nèi)安置障礙物，即所謂的風(fēng)十字架(Windkreuze )。風(fēng) 十字架將鼓風(fēng)機(jī)下方的吸入腔分成幾個單個的區(qū)域。這里應(yīng)該考慮， 鼓風(fēng)機(jī)部分是安裝在高達(dá)50m的高度處。風(fēng)十字架通常安裝在這個空 間的約30%的高度處，因而使得側(cè)面流入的風(fēng)不會不受阻礙地從鼓風(fēng) 機(jī)下方流過，而是在撞到風(fēng)十字架時向上偏轉(zhuǎn)，并引向鼓風(fēng)機(jī)。雖然 風(fēng)十字架促使效率改善或促使邊緣側(cè)鼓風(fēng)機(jī)的壓力損失減小，而邊緣 側(cè)鼓風(fēng)機(jī)的入流還是常常不能令人滿意。本發(fā)明的目的是，減小側(cè)面流入的風(fēng)對安裝在支承結(jié)構(gòu)上的冷凝 設(shè)備的不利影響。這個目的通過具有權(quán)利要求1特征的冷凝設(shè)備得以實(shí)現(xiàn)。 本發(fā)明構(gòu)想的有利結(jié)構(gòu)是各從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。 上述目的主要通過這樣的方法實(shí)現(xiàn)，即，將防風(fēng)墻在風(fēng)向上傾斜 設(shè)置，或者說其下棱邊比其上棱邊更向外地布置。模型計算證實(shí)，以
至少10%的數(shù)量級減小了由風(fēng)引起的附加的壓力損失，與鼓風(fēng)機(jī)下方是否設(shè)置附加的風(fēng)十字架無關(guān)。這些優(yōu)點(diǎn)特別是在設(shè)置于冷凝設(shè)備邊緣側(cè)的鼓風(fēng)機(jī)上得以體現(xiàn)，此時，壓力損失在這里可以減小約20%。 防風(fēng)墻可以總體地也可以僅僅在其高度的一部分區(qū)域上構(gòu)造成傾 斜的。相對于鉛垂方向5°至35。特別是15。至30。的傾角被認(rèn)為是適宜 的。但是傾角也不允許大到致使橫截面顯著變窄的程度，橫截面變窄 妨礙受熱的冷空氣無阻礙地向上流出，這會對效率有不利影響。例如， 高度為約10m的防風(fēng)墻在其上棱邊處可以朝熱交換元件方向偏移lm 至3m。因此僅僅在小的范圍內(nèi)減小了橫截面。如果提供有一相應(yīng)的 結(jié)構(gòu)空間，那么原則上防風(fēng)墻的下棱邊也可以向外偏移。由此還可以 加大傾斜度，而不減小流出沖黃截面。在防風(fēng)墻為約10m高的情況下， 寸更可以例如最大側(cè)向偏移3m+3m=6m。附加地或可選擇地，防風(fēng)墻可以構(gòu)造成朝熱交換元件方向中凹彎 曲。由此也使得側(cè)向流入的風(fēng)的大部分向上偏轉(zhuǎn)，從而，邊緣側(cè)鼓風(fēng) 機(jī)下方的壓降減小。因?yàn)橄蛏掀D(zhuǎn)的風(fēng)的流量增加，故而造成了一個 由冷空氣組成的附加的阻擋，它同樣有利地抵制了熱空氣再循環(huán)。在 冷凝設(shè)置的背風(fēng)一側(cè)，防風(fēng)墻的傾斜就熱空氣循環(huán)方面來講也有好處， 因?yàn)闊峥諝庠谶吘墏?cè)不是垂直地而是相應(yīng)于防風(fēng)墻的傾斜繼續(xù)向內(nèi)流 動。由此加長了再循環(huán)的熱空氣的流動路徑。此外可以考慮，使防風(fēng)墻至少在鄰近下棱邊的高度區(qū)域內(nèi)具有一 種水平分布的紋理成型輪廓。通常，防風(fēng)墻由梯形型材建成，其中， 紋理成型輪廓沿高度方向，亦即從下向上伸展。而在這方面，紋理成 型輪廓的這種布置對流動性能起到有利影響，其方式是，使風(fēng)向下和 向上偏轉(zhuǎn)。然而向下偏轉(zhuǎn)恰恰是不希望的。因此，至少與下棱邊相鄰 的高度區(qū)域可以具有水平分布的紋理成型輪廓，它用作流動技術(shù)上的 阻擋。而防風(fēng)墻的上部高度區(qū)域則可以具有一種垂直分布的紋理成型 輪廓，以便不阻礙風(fēng)向上流出。下面借助于在附圖中所示的實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。附圖表示

圖1 對于現(xiàn)有技術(shù)的具有垂直分布的防風(fēng)墻的側(cè)面迎流的冷凝
設(shè)備的計算模型，圖2 帶傾斜防風(fēng)墻的冷凝設(shè)備的第一種實(shí)施形式， 圖3 帶有中凹式防風(fēng)墻的冷凝設(shè)備的另一種實(shí)施形式。 圖l表示屬于現(xiàn)有技術(shù)的冷凝設(shè)備l的計算模型。在該計算模型 中，冷凝設(shè)備側(cè)向被風(fēng)W入流。熱交換元件未詳細(xì)畫出。僅僅在橫截 面內(nèi)示出了配設(shè)于熱交換元件的蒸汽分配管2。熱交換元件屋頂形地 設(shè)置在蒸汽分配管2的下方。僅僅示意表示的鼓風(fēng)機(jī)3從下方吸入冷 空氣，其中，受熱的冷空氣在蒸汽分配管2旁向上流出?？梢郧宄?到，不是所有鼓風(fēng)機(jī)3都均勾地入流。尤其是，邊緣側(cè)的那個鼓風(fēng)機(jī) 4與例如i殳于中間區(qū)域的鼓風(fēng)機(jī)3相比，輸送明顯較少的空氣。這歸 因于，側(cè)向流入的風(fēng)W撞在直的防風(fēng)墻5上，并且部分向上偏轉(zhuǎn)，亦 即超過冷凝設(shè)備l，但是部分也向鼓風(fēng)機(jī)3、 4下方的吸入腔偏轉(zhuǎn)，通 過流動障礙物6以及風(fēng)十字架7，風(fēng)W的流動方向可以至少部分改變， 從而使風(fēng)輸入鼓風(fēng)機(jī)3。不過，這種情況僅僅限于在邊緣側(cè)的鼓風(fēng)機(jī)4。 在鼓風(fēng)機(jī)4下方，在以AP表示的區(qū)域內(nèi)，比其他鼓風(fēng)機(jī)3下方更小的 壓力占主導(dǎo)地位。也就是說，邊緣側(cè)的鼓風(fēng)機(jī)4可以輸送較少的冷空 氣，由此降低了冷凝設(shè)備l的效率。為了解決這個問題，建議，將防風(fēng)墻傾斜設(shè)置，如同例如在圖2 和3中所示的那樣。圖2以大大簡化的視圖表示冷凝設(shè)備8的邊緣區(qū)， 在此，在一支承結(jié)構(gòu)9上設(shè)置多行成屋頂形設(shè)置的熱交換元件，其中 為了簡單起見僅僅畫出了外面一行的邊緣側(cè)熱交換元件10。在熱交換 元件10下方設(shè)有一鼓風(fēng)機(jī)11，它從下方吸入冷空氣K并按照所示箭 頭輸送給熱交換元件10，在那里冷空氣K被加熱并沿箭頭WL方向 向上流出。同時，從設(shè)置在熱交換元件10的第一區(qū)域內(nèi)的蒸汽分配管 12將蒸汽沿箭頭D方向引入熱交換元件10,在那里使蒸汽冷凝。在冷凝設(shè)備的這種實(shí)施形式中主要的是防風(fēng)墻13的結(jié)構(gòu)，它在圖 2的實(shí)施例中相對于鉛垂方向V傾斜設(shè)置。防風(fēng)墻13高度大致一直延 伸到蒸汽分配管12的上棱邊。防風(fēng)墻13的下棱邊14比防風(fēng)墻13的 上棱邊15更向外地布置。在該實(shí)施例中傾角NW約為5。。通過所設(shè) 的防風(fēng)墻13傾斜，使橫向流入的風(fēng)W比起防風(fēng)墻垂直布置的情形有 更大的部分向上偏轉(zhuǎn)。因此，在鼓風(fēng)機(jī)11的入口側(cè)16和出口側(cè)17 之間測量的壓差A(yù)P L小于在防風(fēng)墻垂直布置時的情況。如果防風(fēng)墻不是直的，而是按照圖3的實(shí)施形式中凹彎曲，也可 得到同樣的效果。圖3的防風(fēng)墻18相應(yīng)于圖2這樣地構(gòu)形，即，其下 棱邊19比其上棱邊20更向外地布置，區(qū)別僅僅在于，該防風(fēng)墻18 從下棱邊19到上棱邊20不是直的，而是彎曲分布。附圖標(biāo)記表1冷凝設(shè)備251513的上棱邊2蒸汽分配管1611的入口側(cè)3鼓風(fēng)機(jī)1711的出口側(cè)4鼓風(fēng)機(jī)18防風(fēng)墻5防風(fēng)墻1918的下棱邊6流動障礙物302018的上棱邊7風(fēng)十字架D蒸汽8冷凝設(shè)備AP壓差9支承結(jié)構(gòu)APL壓差10熱交換元件K冷空氣11鼓風(fēng)機(jī)35NW傾角12蒸汽分配管V鉛垂方向13防風(fēng)墻w風(fēng)1413的下棱邊WL熱空氣
權(quán)利要求
1.冷凝設(shè)備，具有安裝在支承結(jié)構(gòu)(9)上的特別是設(shè)置成屋頂形的熱交換元件(10)，通過鼓風(fēng)機(jī)(11)給這些熱交換元件輸送冷空氣(K)，其中，所述熱交換元件(10)被一防風(fēng)墻(13，18)包圍，其特征為防風(fēng)墻(13，18)的下棱邊(14，19)比防風(fēng)墻(13，18)的上棱邊(15，20)更向外地布置。
2. 按權(quán)利要求1所述的冷凝設(shè)備，其特征為防風(fēng)墻(13， 18) 至少在其高度的一部分區(qū)域上相對于鉛垂方向(V)具有5。至35°特別 是15。至30。的傾角(NW)。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的冷凝設(shè)備，其特征為防風(fēng)墻(18) 朝熱交換元件(10)的方向是中凹彎曲的。
4. 按權(quán)利要求1至3之任一項所述的冷凝設(shè)備，其特征為防風(fēng) 墻至少在一個鄰近下棱邊的高度區(qū)域內(nèi)具有一種水平分布的紋理成型 輪廓。
全文摘要
冷凝設(shè)備，具有安裝在支承結(jié)構(gòu)(9)上的特別是設(shè)置成屋頂形的熱交換元件(10)，通過鼓風(fēng)機(jī)(11)給這些熱交換元件輸送冷空氣(K)，其中，所述熱交換元件(10)被一防風(fēng)墻(13)包圍，防風(fēng)墻(13)的下棱邊(14)比防風(fēng)墻(13)的上棱邊(15)更向外地布置。
文檔編號F28B1/00GK101213413SQ200680012524
公開日2008年7月2日 申請日期2006年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月23日
發(fā)明者H·舒爾策 申請人:Gea能量技術(shù)有限公司