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CN111879140A - 一种用于余热发电系统中的冷凝器系统 - Google Patents

一种用于余热发电系统中的冷凝器系统 Download PDF

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CN111879140A
CN111879140A CN202010701269.8A CN202010701269A CN111879140A CN 111879140 A CN111879140 A CN 111879140A CN 202010701269 A CN202010701269 A CN 202010701269A CN 111879140 A CN111879140 A CN 111879140A
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张丹山
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Nanjing Hongxu Thermal Energy Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，包括冷却水导入导出动力装置、冷凝器箱体和分流与汇集式双排冷凝管组件；冷却水导入导出动力装置包括冷却水导入动力装置和冷却水导出动力装置；冷却水导入动力装置对接于冷凝器箱体的冷却水进口，冷却水导出动力装置对接于冷凝器箱体的冷却水出口；分流与汇集式双排冷凝管组件设置于冷凝器箱体内部。本发明提供的一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，有效解决了余热发电系统中的冷却水导入冷凝器箱体内的流动性较差以及冷却水从冷凝器箱体导出不顺畅的问题，且通过分流与汇集式双排冷凝管组件的设置，能够大大提高工质液与冷却水的换热效率。

Description

一种用于余热发电系统中的冷凝器系统
技术领域
本发明属于冷凝器技术领域，尤其涉及一种用于余热发电系统中的冷凝器系统
背景技术
余热发电系统中的冷凝器为对发电后的工质液进行热交换使其冷却液化的设备，冷凝器与冷却塔循环的管道上需要安装水泵提供循环动力，但是单独依靠水泵提供冷却水导入动力，冷却水导入不稳定，且在导入冷凝器箱体内部后流动性较差，有时候会产生冷却水长时间蓄积的情况，造成换热效率下降。
此外，现有冷凝器的热交换管结构布局不合理，工质液在进行热交换后各区域温度分布不均，热交换效果得到限制，导致热交换效率偏低。
为了解决上述问题，本发明提供一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，有效解决了余热发电系统中的冷却水导入冷凝器箱体内的流动性较差以及冷却水从冷凝器箱体导出不顺畅的问题，且通过分流与汇集式双排冷凝管组件的设置，能够大大提高工质液与冷却水的换热效率。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，有效解决了余热发电系统中的冷却水导入冷凝器箱体内的流动性较差以及冷却水从冷凝器箱体导出不顺畅的问题，且通过分流与汇集式双排冷凝管组件的设置，能够大大提高工质液与冷却水的换热效率。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，包括冷却水导入导出动力装置、冷凝器箱体和分流与汇集式双排冷凝管组件；
所述冷却水导入导出动力装置包括通过桁架吊挂支撑的冷却水导入动力装置和冷却水导出动力装置；所述冷凝器箱体具有冷却水进口和冷却水出口；所述冷却水导入动力装置对接于冷凝器箱体的冷却水进口，用于驱动冷却水导入冷凝器箱体内；所述冷却水导出动力装置对接于冷凝器箱体的冷却水出口，用于驱动冷却水导出冷凝器箱体外；所述冷却水导入动力装置的驱动力大于冷却水导出动力装置的驱动力；
所述分流与汇集式双排冷凝管组件设置于冷凝器箱体内部；所述冷凝器箱体具有工质液进口和工质液出口，所述分流与汇集式双排冷凝管组件具有工质液法兰进口和工质液法兰出口，所述工质液法兰进口与工质液进口对接，所述工质液法兰出口与工质液出口对接；
所述分流与汇集式双排冷凝管组件包括工质液冷凝管、工质液分流盘、工质液汇集盘；所述工质液分流盘和工质液汇集盘均为空心壳体结构，所述工质液法兰进口位于工质液分流盘上，所述工质液法兰出口位于工质液汇集盘上；所述工质液分流盘通过工质液冷凝管与工质液汇集盘连通，所述工质液冷凝管为两个，两个所述工质液冷凝管处于并排设置的并联状态，且工质液冷凝管内设置有柔性搅拌器。
进一步地，所述冷却水导入动力装置包括与桁架固连的第一支撑立板、通过第一伺服电机设置于第一支撑立板上的第一主动齿轮、通过第一转轴设置于第一支撑立板上并与第一主动齿轮相啮合的第一从动齿轮、设置在第一支撑立板上并套在第一转轴外部的第一壳体、以及安装在第一转轴上的推水结构；所述第一壳体具有冷却水进端和冷却水出端，所述冷却水出端对接所述冷却水进口；所述第一伺服电机驱动第一转轴带动推水结构旋转对第一壳体内的冷却水进行推动；
所述冷却水导出动力装置包括与桁架固连的第二支撑立板、通过第二伺服电机设置于第二支撑立板上的第二主动齿轮、通过第二转轴设置于第二支撑立板上并与第二主动齿轮相啮合的第二从动齿轮、设置在第二支撑立板上并套在第二转轴外部的第二壳体、以及安装在第二转轴上的旋转输送结构；所述第二壳体具有冷却水进端和冷却水出端，所述冷却水进端对接所述冷却水出口；所述第二伺服电机驱动第二转轴带动旋转输送结构旋转对第二壳体内的冷却水进行输送。
进一步地，所述第一伺服电机的功率和转速均大于第二伺服电机的功率和转速。
进一步地，所述旋转推水结构为叶轮；所述旋转输送结构为螺旋输送叶片。
进一步地，所述冷却水导出动力装置还包括通过环形镂空架设置于第二壳体内的轴承，所述第二转轴通过轴承与环形镂空架旋转配合连接。
进一步地，所述柔性搅拌器包括通过支架设置在工质液冷凝管内的搅拌绳，工质液冷凝管内流动的工质液带动搅拌绳摆动实现对工质液的搅拌。
进一步地，所述分流与汇集式双排冷凝管组件还包括稳固连接机构，两个所述工质液冷凝管之间通过至少一个所述稳固连接机构连接。
进一步地，所述稳固连接机构包括内螺纹筒、螺纹配合伸入内螺纹筒内的螺杆以及分别通过轴承座旋转连接在内螺纹筒端部和螺杆端部的两个弹性金属卡片；所述弹性金属卡片一一对应卡套在工质液冷凝管上。
进一步地，所述工质液分流盘上贯穿设置有第一通孔，其内部具有第一连通管，其两个盘面的对应两个第一通孔之间均通过第一连通管连通；所述工质液汇集盘上贯穿设置有第二通孔，其内部具有第二连通管，其两个盘面的对应两个第二通孔之间均通过第二连通管连通。
进一步地，所述工质液冷凝管整体呈曲线状延伸结构或折线状延伸结构。
有益效果：本发明的一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，有益效果如下：
1)通过冷却水导入动力装置对冷却水的推动导入以及通过冷却水导出动力装置对冷却水的输送排出，有效解决了余热发电系统中的冷却水导入冷凝器箱体内的流动性较差以及冷却水从冷凝器箱体导出不顺畅的问题；
2)通过分流与汇集式双排冷凝管组件的设置，能够大大提高工质液与冷却水的换热效率；
3)通过柔性搅拌器的设置，巧妙运用工质液的流动性反过来作用于工质液本身上，既不需要外接动力供应，又能使不同温度分布区的工质液混合均匀，从而提高工质液与冷却水的换热效率；
4)通过稳固连接机构的设置，能够将两个工质液冷凝管连接起来，不仅能够保证单个工质液冷凝管的稳固性，还能保证整个分流与汇集式双排冷凝管组件的稳固性。
附图说明
附图1为本发明的整体结构示意图；
附图2为分流与汇集式双排冷凝管组件的整体结构示意图；
附图3为柔性搅拌器的结构示意图；
附图4为稳固连接机构的结构示意图；
附图5为工质液分流盘的结构示意图；
附图6为工质液汇集盘的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1所示，一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，包括冷却水导入导出动力装置g、冷凝器箱体c和分流与汇集式双排冷凝管组件d。
所述冷却水导入导出动力装置g包括通过桁架g0吊挂支撑的冷却水导入动力装置g1和冷却水导出动力装置g2；所述冷凝器箱体c具有冷却水进口c.1和冷却水出口c.2；所述冷却水导入动力装置g1对接于冷凝器箱体c的冷却水进口c.1，用于驱动冷却水导入冷凝器箱体c内；更为具体的，所述冷却水导入动力装置g1包括与桁架g0固连的第一支撑立板g11、通过第一伺服电机g12设置于第一支撑立板g11上的第一主动齿轮g13、通过第一转轴g14设置于第一支撑立板g11上并与第一主动齿轮g13相啮合的第一从动齿轮g15、设置在第一支撑立板g11上并套在第一转轴g14外部的第一壳体g16、以及安装在第一转轴g14上的推水结构g17；所述第一壳体g16具有冷却水进端g16.1和冷却水出端g16.2，所述冷却水出端g16.2对接所述冷却水进口c.1；所述第一伺服电机g12驱动第一转轴g14带动推水结构g17旋转对第一壳体g16内的冷却水进行推动。所述冷却水导出动力装置g2对接于冷凝器箱体c的冷却水出口c.2，用于驱动冷却水导出冷凝器箱体c外；更为具体的，所述冷却水导出动力装置g2包括与桁架g0固连的第二支撑立板g21、通过第二伺服电机g22设置于第二支撑立板g21上的第二主动齿轮g23、通过第二转轴g24设置于第二支撑立板g21上并与第二主动齿轮g23相啮合的第二从动齿轮g25、设置在第二支撑立板g21上并套在第二转轴g24外部的第二壳体g26、以及安装在第二转轴g24上的旋转输送结构g27；所述第二壳体g26具有冷却水进端g26.1和冷却水出端g26.2，所述冷却水进端g26.1对接所述冷却水出口c.2；所述第二伺服电机g22驱动第二转轴g24带动旋转输送结构g27旋转对第二壳体g26内的冷却水进行输送。本发明通过冷却水导入动力装置g1对冷却水的推动导入以及通过冷却水导出动力装置g2对冷却水的输送排出，有效解决了余热发电系统中的冷却水导入冷凝器箱体c内的流动性较差以及冷却水从冷凝器箱体导出不顺畅的问题。
值得注意的是，所述冷却水导入动力装置g1的驱动力大于冷却水导出动力装置g2的驱动力，从而能够保证冷却水导入速度大于导出速度，避免入不敷出的情况，具体实现方式为：所述第一伺服电机g12的功率和转速均大于第二伺服电机g22的功率和转速。
作为优选，所述旋转推水结构g17为叶轮。
作为优选，所述旋转输送结构g27为螺旋输送叶片。
更为具体的，所述冷却水导出动力装置g2还包括通过环形镂空架g28设置于第二壳体g26内的轴承g29，所述第二转轴g24通过轴承g29与环形镂空架g28旋转配合连接。
如附图1所示，所述分流与汇集式双排冷凝管组件d设置于冷凝器箱体c内部；所述冷凝器箱体c具有工质液进口c.1和工质液出口c.2，所述分流与汇集式双排冷凝管组件d具有工质液法兰进口d.1和工质液法兰出口d.2，所述工质液法兰进口d.1与工质液进口c.1对接，所述工质液法兰出口d.2与工质液出口c.2对接。
如附图2所示，所述分流与汇集式双排冷凝管组件d包括工质液冷凝管d1、工质液分流盘d2、工质液汇集盘d3；所述工质液分流盘d2和工质液汇集盘d3均为空心壳体结构，所述工质液法兰进口d.1位于工质液分流盘d2上，所述工质液法兰出口d.2位于工质液汇集盘d3上；所述工质液分流盘d2通过工质液冷凝管d1与工质液汇集盘d3连通，所述工质液冷凝管d1为两个，两个所述工质液冷凝管d1处于并排设置的并联状态，且工质液冷凝管d1内设置有柔性搅拌器d5。本发明通过分流与汇集式双排冷凝管组件d的设置，能够大大提高工质液与冷却水的换热效率，此外，通过柔性搅拌器d5的设置，能够使不同温度分布区的工质液混合均匀，从而达到更好的换热效果。
如附图3所示，所述柔性搅拌器d5包括通过支架d51设置在工质液冷凝管d1内的搅拌绳d52，工质液冷凝管d1内流动的工质液带动搅拌绳d52摆动实现对工质液的搅拌。巧妙运用工质液的流动性反过来作用于工质液本身上，既不需要外接动力供应，又能使不同温度分布区的工质液混合均匀，从而提高工质液与冷却水的换热效率。
如附图4所示，所述分流与汇集式双排冷凝管组件d还包括稳固连接机构d4，两个所述工质液冷凝管d1之间通过至少一个所述稳固连接机构d4连接。更为具体的，所述稳固连接机构d4包括内螺纹筒d41、螺纹配合伸入内螺纹筒d41内的螺杆d42以及分别通过轴承座d43旋转连接在内螺纹筒d41端部和螺杆d42端部的两个弹性金属卡片d44；所述弹性金属卡片d44一一对应卡套在工质液冷凝管d1上。通过稳固连接机构d4的设置，能够将两个工质液冷凝管d1连接起来，不仅能够保证单个工质液冷凝管d1的稳固性，还能保证整个分流与汇集式双排冷凝管组件d的稳固性。
附图5所示，所述工质液分流盘d2上贯穿设置有第一通孔d21，其内部具有第一连通管d22，其两个盘面的对应两个第一通孔d21之间均通过第一连通管d22连通，从而减少工质液分流盘d2对冷却水在冷凝器箱体c内的流动性影响。
附图6所示，所述工质液汇集盘d3上贯穿设置有第二通孔d31，其内部具有第二连通管d32，其两个盘面的对应两个第二通孔d31之间均通过第二连通管d32连通，从而减少工质液汇集盘d3对冷却水在冷凝器箱体c内的流动性影响。
作为优选，所述工质液冷凝管d1整体呈曲线状延伸结构或折线状延伸结构。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，其特征在于：包括冷却水导入导出动力装置(g)、冷凝器箱体(c)和分流与汇集式双排冷凝管组件(d)；
所述冷却水导入导出动力装置(g)包括通过桁架(g0)吊挂支撑的冷却水导入动力装置(g1)和冷却水导出动力装置(g2)；所述冷凝器箱体(c)具有冷却水进口(c.1)和冷却水出口(c.2)；所述冷却水导入动力装置(g1)对接于冷凝器箱体(c)的冷却水进口(c.1)，用于驱动冷却水导入冷凝器箱体(c)内；所述冷却水导出动力装置(g2)对接于冷凝器箱体(c)的冷却水出口(c.2)，用于驱动冷却水导出冷凝器箱体(c)外；所述冷却水导入动力装置(g1)的驱动力大于冷却水导出动力装置(g2)的驱动力；
所述分流与汇集式双排冷凝管组件(d)设置于冷凝器箱体(c)内部；所述冷凝器箱体(c)具有工质液进口(c.3)和工质液出口(c.4)，所述分流与汇集式双排冷凝管组件(d)具有工质液法兰进口(d.1)和工质液法兰出口(d.2)，所述工质液法兰进口(d.1)与工质液进口(c.3)对接，所述工质液法兰出口(d.2)与工质液出口(c.4)对接；
所述分流与汇集式双排冷凝管组件(d)包括工质液冷凝管(d1)、工质液分流盘(d2)、工质液汇集盘(d3)；所述工质液分流盘(d2)和工质液汇集盘(d3)均为空心壳体结构，所述工质液法兰进口(d.1)位于工质液分流盘(d2)上，所述工质液法兰出口(d.2)位于工质液汇集盘(d3)上；所述工质液分流盘(d2)通过工质液冷凝管(d1)与工质液汇集盘(d3)连通，所述工质液冷凝管(d1)为两个，两个所述工质液冷凝管(d1)处于并排设置的并联状态，且工质液冷凝管(d1)内设置有柔性搅拌器(d5)。
2.根据权利要求1所述的一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，其特征在于：所述冷却水导入动力装置(g1)包括与桁架(g0)固连的第一支撑立板(g11)、通过第一伺服电机(g12)设置于第一支撑立板(g11)上的第一主动齿轮(g13)、通过第一转轴(g14)设置于第一支撑立板(g11)上并与第一主动齿轮(g13)相啮合的第一从动齿轮(g15)、设置在第一支撑立板(g11)上并套在第一转轴(g14)外部的第一壳体(g16)、以及安装在第一转轴(g14)上的推水结构(g17)；所述第一壳体(g16)具有冷却水进端(g16.1)和冷却水出端(g16.2)，所述冷却水出端(g16.2)对接所述冷却水进口(c.1)；所述第一伺服电机(g12)驱动第一转轴(g14)带动推水结构(g17)旋转对第一壳体(g16)内的冷却水进行推动；
所述冷却水导出动力装置(g2)包括与桁架(g0)固连的第二支撑立板(g21)、通过第二伺服电机(g22)设置于第二支撑立板(g21)上的第二主动齿轮(g23)、通过第二转轴(g24)设置于第二支撑立板(g21)上并与第二主动齿轮(g23)相啮合的第二从动齿轮(g25)、设置在第二支撑立板(g21)上并套在第二转轴(g24)外部的第二壳体(g26)、以及安装在第二转轴(g24)上的旋转输送结构(g27)；所述第二壳体(g26)具有冷却水进端(g26.1)和冷却水出端(g26.2)，所述冷却水进端(g26.1)对接所述冷却水出口(c.2)；所述第二伺服电机(g22)驱动第二转轴(g24)带动旋转输送结构(g27)旋转对第二壳体(g26)内的冷却水进行输送。
3.根据权利要求2所述的一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，其特征在于：所述第一伺服电机(g12)的功率和转速均大于第二伺服电机(g22)的功率和转速。
4.根据权利要求2所述的一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，其特征在于：所述旋转推水结构(g17)为叶轮；所述旋转输送结构(g27)为螺旋输送叶片。
5.根据权利要求1所述的一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，其特征在于：所述冷却水导出动力装置(g2)还包括通过环形镂空架(g28)设置于第二壳体(g26)内的轴承(g29)，所述第二转轴(g24)通过轴承(g29)与环形镂空架(g28)旋转配合连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，其特征在于：所述柔性搅拌器(d5)包括通过支架(d51)设置在工质液冷凝管(d1)内的搅拌绳(d52)，工质液冷凝管(d1)内流动的工质液带动搅拌绳(d52)摆动实现对工质液的搅拌。
7.根据权利要求6所述的一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，其特征在于：分流与汇集式双排冷凝管组件(d)还包括稳固连接机构(d4)，两个所述工质液冷凝管(d1)之间通过至少一个所述稳固连接机构(d4)连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，其特征在于：所述稳固连接机构(d4)包括内螺纹筒(d41)、螺纹配合伸入内螺纹筒(d41)内的螺杆(d42)以及分别通过轴承座(d43)旋转连接在内螺纹筒(d41)端部和螺杆(d42)端部的两个弹性金属卡片(d44)；所述弹性金属卡片(d44)一一对应卡套在工质液冷凝管(d1)上。
9.根据权利要求7所述的一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，其特征在于：所述工质液分流盘(d2)上贯穿设置有第一通孔(d21)，其内部具有第一连通管(d22)，其两个盘面的对应两个第一通孔(d21)之间均通过第一连通管(d22)连通；所述工质液汇集盘(d3)上贯穿设置有第二通孔(d31)，其内部具有第二连通管(d32)，其两个盘面的对应两个第二通孔(d31)之间均通过第二连通管(d32)连通。
10.根据权利要求7所述的一种用于余热发电系统中的冷凝器系统，其特征在于：所述工质液冷凝管(d1)整体呈曲线状延伸结构或折线状延伸结构。
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