一種具有螺旋混流功能的熱交換u形管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及一種火力發(fā)電和核能發(fā)電系統(tǒng)中的高壓蒸汽鍋爐，尤其涉及高壓蒸汽鍋爐中的熱量交換U形管。
【背景技術(shù)】
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[0002]高壓蒸汽鍋爐是火力發(fā)電機(jī)組汽水系統(tǒng)中必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，其作用是利用推動發(fā)電機(jī)組發(fā)電做功后的蒸汽加熱進(jìn)入鍋爐的給水，實(shí)現(xiàn)余熱的二次利用，從而提高整個發(fā)電機(jī)組的熱量利用效率，降低能耗，減少排放，保護(hù)環(huán)境。熱交換U形管是決定高壓給水加熱器熱交換性能的關(guān)鍵核心部件，它的結(jié)構(gòu)性能直接影響到蒸汽鍋爐的熱量利用效率。隨著國家節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的要求日益增高，尤其是對于大容量、高參數(shù)的超臨界、超超臨界的火力發(fā)電機(jī)組已經(jīng)成為當(dāng)前火力發(fā)電的重點(diǎn)發(fā)展方向，進(jìn)一步提高高壓蒸汽鍋爐的熱利用效率勢在必行，因此，這就對高壓蒸汽鍋爐中的熱量交換U形管提出了更高的要求。
[0003]目前，所用的熱量交換U形管是由無縫鋼管彎曲而成，其熱交換方式是通過高壓高溫蒸汽對管體加熱，熱量再通過管體對管體內(nèi)流動的水進(jìn)行加熱，在進(jìn)行熱交換時，由于管體內(nèi)的水是沿管體內(nèi)腔直線流動，靠近U形管壁體的水溫高，而處于管體內(nèi)孔中心位置的水溫較低，在同等流量條件下，在單位時間內(nèi)管體內(nèi)的流水吸取的熱量沒有達(dá)到最大化，這就影響到U形管的熱量交換效率。這是目前高壓蒸汽鍋爐熱量交換效率沒有提高的主要原因之一。
[0004]鑒于此，申請人憑借多年從事本行的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過潛心研宄，設(shè)計(jì)出一種具有螺旋混流功能的熱交換U形管。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0005]為了進(jìn)一步提高熱交換U形管的熱交換效率，本實(shí)用新型提供了一種具有螺旋混流功能的熱交換U形管，它能將給水加熱器內(nèi)的高溫蒸汽與無縫鋼管內(nèi)的冷水熱交換完全，熱量利用效率高，能耗低。
[0006]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下:
[0007]一種具有螺旋混流功能的熱交換U形管，其特征是:包括管體和柔性混流棒，在管體的內(nèi)孔的進(jìn)水端設(shè)有限位臺階孔，柔性混流棒由通水盤、軸芯、左旋混流片和右旋混流片組成，左旋混流片和右旋混流片均按螺旋方式沿軸向設(shè)置在軸芯上，軸芯的一端與通水盤固定相連，通水盤卡裝在限位臺階孔內(nèi)，左旋混流片和右旋混流片的外徑與管體的內(nèi)孔孔徑相對應(yīng)，柔性混流棒的長度與管體的長度相對應(yīng)。
[0008]進(jìn)一步，左旋混流片和右旋混流片為連續(xù)的分布螺旋片狀。
[0009]進(jìn)一步，左旋混流片和右旋混流片為間斷分布的螺旋片狀。
[0010]進(jìn)一步，通水盤由定位圈、三根以上徑向撐桿和匯集內(nèi)圈組成，徑向撐桿沿周向等份地設(shè)置在定位圈和匯集內(nèi)圈之間，軸芯的外露端與通水盤的匯集內(nèi)圈固定相連。
[0011]進(jìn)一步，所述柔性混流棒由耐高溫的增強(qiáng)尼龍材料制成。
[0012]由于在管體的內(nèi)孔中安裝柔性混流棒，在柔性混流棒的軸芯上設(shè)有具有混合功能的左旋混流片和右旋混流片，當(dāng)帶壓冷水從管體的進(jìn)水端壓入后，在左旋混流片和右旋混流片的作用下，管體內(nèi)的水流不斷改變流向，這樣管體內(nèi)的水流就得到了充分混合，因此帶壓冷卻水能與管體充分接觸吸熱，從而提高吸熱效果，冷卻水進(jìn)入U(xiǎn)形無縫鋼管的管體內(nèi)時，水會呈螺旋狀混流，管體內(nèi)中心部分的水沿著柔性混流棒的螺旋葉片轉(zhuǎn)動，這樣就使得管體內(nèi)的水與管體外的熱蒸汽均勻同步熱交換，消除管體內(nèi)水溫的梯度差，即位于管體中心的水與位于管體四周的水溫度相同，它能從管體外的熱蒸汽中吸收更多的熱量，提高了熱量利用效率，從而大幅度提高發(fā)電系統(tǒng)中的高壓蒸汽鍋爐的熱量利用效率。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)測定，采用本實(shí)用新型的高壓蒸汽鍋爐的熱量利用效率比現(xiàn)有技術(shù)提高10%?12%，節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都十分明顯。
【附圖說明】
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[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為柔性混流棒在管體進(jìn)水端的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為圖2的仰視圖；
[0016]圖4為通水盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為圖4中的A-A剖視圖；
[0018]圖中:1-管體；2_柔性混流棒；11_內(nèi)孔；12_限位臺階孔；21_通水盤；22_軸芯；23-左旋混流片；24_右旋混流片；211-定位圈；212_徑向撐桿；213_匯集內(nèi)圈。
【具體實(shí)施方式】
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[0019]下面結(jié)合【附圖說明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:
[0020]實(shí)施例1:一種具有螺旋混流功能的熱交換U形管，如圖1?圖5所示，它由管體I和柔性混流棒2組成，在管體I的內(nèi)孔11的進(jìn)水端設(shè)有限位臺階孔12，柔性混流棒2由通水盤21、軸芯22、左旋混流片23和右旋混流片24組成，左旋混流片23和右旋混流片24均按螺旋方式沿軸向設(shè)置在軸芯22上，所述左旋混流片23和右旋混流片24為連續(xù)的分布螺旋片狀，所述通水盤21由定位圈211、三根徑向撐桿212和匯集內(nèi)圈213組成，三根徑向撐桿212沿周向等份地設(shè)置在定位圈211和匯集內(nèi)圈213之間，軸芯22的外露端與匯集內(nèi)圈213固定相連，通水盤21通過定位圈211卡裝在限位臺階孔12內(nèi)，定位圈211的外徑與限位臺階孔12的孔徑相對應(yīng)，左旋混流片23和右旋混流片24的外徑與管體I的內(nèi)孔11的孔徑相對應(yīng)，柔性混流棒2的長度與管體I的長度相對應(yīng)。
[0021]在本例中，所述柔性混流棒2由耐高溫的增強(qiáng)尼龍材料制成。
[0022]實(shí)施例2:與實(shí)施例1不同之處在于左旋混流片23和右旋混流片24為間斷分布的螺旋片狀。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有螺旋混流功能的熱交換U形管，其特征是:包括管體(I)和柔性混流棒(2)，在管體⑴的內(nèi)孔(11)的進(jìn)水端設(shè)有限位臺階孔(12)，柔性混流棒⑵由通水盤(21)、軸芯(22)、左旋混流片(23)和右旋混流片(24)組成，左旋混流片(23)和右旋混流片(24)均按螺旋方式沿軸向設(shè)置在軸芯(22)上，軸芯(22)的外露端與通水盤(21)固定相連，通水盤(21)卡裝在限位臺階孔(12)內(nèi)，左旋混流片(23)和右旋混流片(24)的外徑與管體⑴的內(nèi)孔(11)孔徑相對應(yīng)，柔性混流棒⑵的長度與管體(I)的長度相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有螺旋混流功能的熱交換U形管，其特征是:左旋混流片(23)和右旋混流片(24)為連續(xù)的分布螺旋片狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有螺旋混流功能的熱交換U形管，其特征是:左旋混流片(23)和右旋混流片(24)為間斷分布的螺旋片狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有螺旋混流功能的熱交換U形管，其特征是:通水盤(21)由定位圈(211)、三根以上徑向撐桿(212)和匯集內(nèi)圈(213)組成，徑向撐桿(212)沿周向等份地設(shè)置在定位圈(211)和匯集內(nèi)圈(213)的之間，軸芯(22)的外露端與通水盤(21)的匯集內(nèi)圈(213)固定相連。
【專利摘要】一種具有螺旋混流功能的熱交換U形管，包括管體和柔性混流棒，柔性混流棒套裝在管體內(nèi)，由于在柔性混流棒的軸芯上設(shè)有具有混合功能的左旋混流片和右旋混流片，當(dāng)帶壓冷水從管體的進(jìn)水端壓入后，在左旋混流片和右旋混流片的作用下，管體內(nèi)的水流不斷改變流向，這樣就使得管體內(nèi)的水與管體外的熱蒸汽均勻同步熱交換，消除管體內(nèi)水溫的梯度差，提高了熱量利用效率，從而大幅度提高發(fā)電系統(tǒng)中的高壓蒸汽鍋爐的熱量利用效率。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)測定，采用本實(shí)用新型的高壓蒸汽鍋爐的熱量利用效率比現(xiàn)有技術(shù)提高10％～12％，節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都十分明顯。
【IPC分類】F28F13-12, F28F1-00
【公開號】CN204268942
【申請?zhí)枴緾N201420703417
【發(fā)明人】王志健
【申請人】常州常寶精特能源管材有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年11月20日