冷凝管十篇

冷凝管篇1

1 问题的提出

在室温下，有些反应速率很小或难于进行。为了使反应顺利地进行，常常需要使反应物质较长时间保持沸腾。这种情况就需要使用回流冷凝装置，使蒸气不断地在冷凝管内冷凝而返回反应器中，以防止反应瓶中的物质逃逸损失[1]。 图 1给出了一种最简单、最常用的回流冷凝装置，将反应物质放在圆底烧瓶中，在适当的热源上或热浴中进行加热并保持沸腾状态。但是在实验过程中发现，很多学生总是错误地在直立的冷凝管夹套中从上至下通入冷却水，并认为这样从上至下地通入冷却水，使蒸气与冷却水保持逆流流动可获得最大的传热推动力，以达到快速冷凝的目的。针对教学中出现的此类问题，本文从传热理论的角度进行详细的分析，说明了在回流操作中冷却水应自下至上地通入冷凝管，与蒸气保持并流流动的操作原理。

2 蒸馏实验中冷却水的流动方向

蒸馏是分离和提纯液态有机物最常用的重要方法之一，普通蒸馏装置如图2所示。它主要包括蒸馏烧瓶、冷凝管和接受器三大部分。液态有机物在蒸馏烧瓶中经加热沸腾后，其蒸气沿倾斜的冷凝管从左至右向接受器流动并冷凝，在接受器内收集起来。冷却水从冷凝管的右端进入，从其左端流出，与蒸气保持逆流状态。

按照传热理论，上述冷凝过程属于冷、热两流体通过间壁式换热器的传热过程。在传热过程中，蒸气冷凝成液滴并释放大量的热，而冷却水受热温度升高，整个传热过程的速率方程式为：

Q=KAtm。(1)

其中，传热速率Q表示单位时间内通过传热面的热量；K表示总传热系数，与冷凝管的材质及流体的种类、性质、流速等因素有关；A表示热量从蒸气向冷却水传递过程中所通过的传热面积；tm表示冷、热流体的平均温度差，是传热过程的推动力，温差越大传热速率越快。

在同样的实验条件下，对于特定的冷凝管及冷、热流体，其传热过程中的总传热系数K和传热面积A将保持一定，那么蒸气冷凝的传热速率Q就取决于两流体的平均温度差tm。

图2普通蒸馏装置

以逆流为例推导平均温度差tm的计算公式。取换热器中一微元段为研究对象，其传热面积为dA，在dA内热流体因放热而温度下降dT，冷流体因受热而温度上升dt，传热量为dQ（如图3所示）。

图3 平均温度差计算

若忽略换热器的热损失，并假设在整个传热过程中，热、冷流体的质量流量qm1与qm2及比热容cp1与cp2均保持不变，则dA段内热量守衡的微分式为：

因此，平均温度差是换热器进、出口处两侧流体温度差Δt1与Δt2的对数平均值（较大者为Δt1，较小者为Δt2）。当冷、热流体的进口温度t1、T1和出口温度t2、T2一定时，平均温度差Δtm仅取决于两者的接触方式，即并流操作或逆流操作。根据传热学的计算结果，在相同的进、出口温度条件下，平均温度差Δtm,逆>Δtm,并[2]。因此，在实验操作过程中，采取逆流操作方式，即冷却水从冷凝管的下端进入，从上端流出，冷却水与蒸气通过管壁保持逆流接触传热。

3 回流实验中冷却水的流动方向

虽然回流冷凝与蒸馏冷凝都是蒸气在冷凝管内的冷凝，但两者却有着本质的差异。在蒸馏操作里，蒸气通过冷凝得到所需要的蒸馏产品，不仅要发生相变化，转变成同温度下的液体，而且温度降得越低越好，便于收集。整个传热冷凝过程中，冷却水的温度从t1升至t2、蒸气的温度从T1降至T2，属于两侧变温传热。

但是，在回流操作里，蒸气冷凝是防止反应物质的逸散损失，同时还需反复加热以保证其彻底反应，因此在冷凝过程中蒸气应仅发生相变，即将蒸气冷凝成同温度下的液滴，也就是沸点温度下的液滴。如果将液滴温度继续降至沸点以下，为保持反应物的沸腾状态，热源就必需提供更多的热量使其升温返回至沸点，这将造成能源的浪费。所以，整个回流冷凝过程中，热流体仅发生相变，其温度应始终保持在沸点T，属于一侧变温传热，其并流和逆流的温差变化如图4所示[2]。

图4 冷流体变温时的温差变化

从图4可以看到，对于一侧变温传热，冷凝管内的冷、热流体无论是并流接触传热，还是逆流接触传热，冷凝管两端的温度差是一致的，即：

据此可以得出，在这种情况下，蒸气回流冷凝为同温度液滴的传热速率与蒸气、冷却水的接触方式无关，既可以采取并流操作，也可以采取逆流操作。但是，在实际操作中采用逆流方式有两个弊端：第一，水流过小时，直立的冷凝管内不能充满冷却水，甚至有时只有一半的水量，同时水流中充满了气泡，影响了冷凝的效果；第二，为了使冷凝管内充满水，往往需要加大水流量，造成水资源的浪费，过量的水还容易将液滴冷凝至沸点以下。所以，在回流冷凝操作中宜采取并流方式，即冷却水从直立的冷凝管下端流入，从上端流出，水的流速以冷凝管口没有蒸气逸出为限。

4 结论

蒸馏与回流是两种本质不同的加热过程。在蒸馏过程中，为了迅速冷却、收集分离出来的馏份，冷凝管内的冷却水应与蒸气保持逆流流动方向；在回流加热中，冷凝管内的冷却水应与蒸气保持并流流动方向，这样既有利于保持反应溶液的持续沸腾，又能节约能源和水资源。

参考文献：

[1]周科衍,高占先.有机化学实验(第三版)[M],北京:高等教育出版社,1994:20~36.

[2]王志魁.化工原理(第三版)[M],北京:化学工业出版社,2004:141~163.

冷凝管篇2

【关键词】田湾核电厂5、6号机组；二次侧非能动冷却系统（PRS）；蒸汽隔离阀；冷凝

0 前言

田湾核电厂5&6号机组核电机型为M310改进机型，其在传统M310机组的基础上新增了许多自行研制的系统。蒸汽发生器二次侧非能动冷却系统（PRS）便是为了提高核电厂安全性新增的系统。

PRS系统的设计是为了在发生全厂断电事故叠加辅助给水系统汽动泵系列失效事故，和全部丧失给水事故工况下，作为压水堆核电厂严重事故预防与缓解措施。在发生全厂断电及辅助给水气动泵失效后，蒸汽发生器丧失了所有的由能动方式提供的给水。为了避免由于堆芯衰变热无法及时导出而导致的堆芯损毁，因此需要采用非能动的方式将堆芯热量带出。

PRS系统设计初期，蒸汽管线隔离阀拟采用常开设置。通过现场布置反馈，由于发现PRS蒸汽管线非常长，且该段管道承受着高温高压，若PRS系统蒸汽管线与主蒸汽管线之间的隔离阀常开，会对核电厂的安全运行造成影响，因此考虑将蒸汽隔离阀的状态变换为常关。图1给出了PRS系统蒸汽管道隔离阀常关情况下系统流程图。

PRS系统的主要组成不封为应急余热排出冷却器、阀门、管道和测量仪表。事故发生后，蒸汽发生器内产生的蒸汽通过与PRS系统蒸汽管线相连的主蒸汽管道进入PRS系统。PRS蒸汽管线上设置一台常关的电动隔离阀PRS101VV。事故发生后，蒸汽管线隔离阀打开，蒸汽在经过一个U形水封后进入应急余热排出冷却器，通过壁面换热将热量传递给冷凝水箱。蒸汽通过应急余热冷却器后冷凝为水，进入PRS系统凝水管道。PRS系统凝水管线隔离阀在PRS系统投入运行后开启，PRS系统凝水沿凝水管线PRS0103后经过电动隔离阀PRS102/103VL，最终回流至蒸汽发生器，实现通过PRS系统对蒸汽发生器换热的整个循环。

1 问题简述

田湾核电站扩建工程5、6号机组新增了蒸汽发生器二次侧非能动冷却系统（PRS）作为严重事故预防与缓解措施，二次侧非能动冷却系统的蒸汽隔离阀上游管道与主蒸汽管道相B，压力与温度应与主蒸汽系统一致，压力为6.89MPa.g，温度为283℃。蒸汽管道隔离阀下游温度为环境温度，蒸汽管道中的蒸汽将通过隔离阀冷凝为水。冷凝水将进入主蒸汽管道，最终进入汽轮机。由于汽轮机对入口蒸汽的含湿量有严格要求，因此有必要对PRS系统蒸汽隔离阀上游蒸汽管道中的凝结水进行计算，评估其是否对汽轮机入口蒸汽的含湿量有影响。

2 计算

2.1 基本假设

3 结论

PRS系统蒸汽管线隔离阀状态设置为常关时，蒸汽通过阀瓣对外散热，导致其冷凝为水。将蒸汽冷凝考虑为蒸汽发生器出口蒸汽湿度的增加，则蒸汽发生器出口的湿度增加了0.00256%。根据蒸汽发生器的设计要求，以及核电厂的运行要求，蒸汽发生器出口蒸汽含湿量应≤0.25%。根据其他M310机组的调试数据，蒸汽发生器的实际出口蒸汽含湿量约为0.1%。因此PRS系统蒸汽管线隔离阀常关，对汽轮机的影响可以忽略不计。

冷凝管篇3

关键词：三峡靠船墩 承台混凝土 PE冷却水管 尼龙内接

工程概况

PE冷却水管施工工艺

1、管路布置

因承台混凝土下底面为碎石垫层，混凝土不直接与基岩底面接触，故基岩对承台混凝土不构成强约束。因而本工程项目在冷却水管铺设上，与以往通常将底层冷却水管直接铺设在基岩面上不同，底层冷却水管布置在距底部1m处，按1.0×2.0m（层厚×水平间距）布置成蛇形水管，且距承台周边1.0～1.5m。

2、管路连接

厂家能提供的管路连接主要是直形、T型、弧形三种丝扣接头型式，因承台表层、底层均布置了结构钢筋，内部还有架立筋，且塑料管自然打卷，采用丝扣连接时，冷却水管施工相当困难。后改用尼龙内接，接头处的两根PE管用两股φ2.8mm铁丝捆紧并对拉，外缠不少于2层的生料带。

3、管路通水

冷却通水主要是削减混凝土水化热温升，对控制承台内混凝土最高温度有较明显的效果。承台大体积混凝土采取一次浇注完成、冷却管分层通水的方法。冷却水为长江表面以下3m处江水（水温约20℃），每层冷却管通水时间选在被混凝土完全覆盖后12h进行。

初期通水流量为30～35L/min，待混凝土内部温度开始回落后，通水流量减少至20～25 L/min，10～13天后停止通水。为确保承台混凝土降温均匀，防止因温度的高低差异而产生温度应力，每2～3天，冷却水管进、出水口轮换一次。

在随后的3个月内，通过多次对混凝土内部温度及表面是否形成裂缝进行检查，发现混凝土内部温度基本稳定在34℃左右，混凝土表面亦未发现温度裂缝。

使用PE管材时的注意事项

PE管材弯折处比较脆弱，此处以弧形钢筋稍作保护，能有效避免塑料管因被挤扁而影响通水流量的情况。

PE管在混凝土浇注前，管内须预先注满水，并在浇注过程中尽量避免混凝土直接冲击塑料管。

冷却水管铺设前、混凝土浇注过程中、被混凝土完全覆盖后，应分别短暂通水，以检查有无漏水、破损、挤扁等现象，发现问题及时解决。

结束语

采用热学、力学性能均满足要求的PE管材作为大体积混凝土冷却水管，其冷却性能和冷却效果是可以实现温控目标的。

合理选择可靠的PE管材连接方式，确定采用丝扣连接、尼龙内接、热对接或其它连接方法，对冷却水管铺设工效影响较大。

冷凝管篇4

关键词：高速动车组;司机室;空调系统;冷凝管焊接;控制方法;仿形工装 文献标识码：A

中图分类号：U260 文章编号：1009-2374（2015）02-0112-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0153

CRH3型动车组司机室空调系统位于动车组EC车司机室，系统属于分体式结构，分为车下冷凝单元、冷凝管路、车上蒸发单元三个部分。主要作用为司机室空气调节及电气控制设备冷却，系统的功能对整车的安全运行至关重要。司机室空调冷凝管为铜管，连接方式为钎焊，焊接人员需持有欧洲认证的操作证，焊接难度高。由于铜管并不外露，焊口部位隐蔽，所以管路焊接的可靠性最为关键。本文依次介绍了空调冷凝管钎焊过程及方法、焊接当中应注意的问题以及自制焊接工装在焊接过程中的应用。

1 焊接过程及控制方法

1.1 焊接保护气体控制

焊接时为防止铜管内壁受热被空气氧化，管路内需充满氮气进行保护，焊前的充氮时间要求应依据具体工序的作业指导书要求。为保证焊接前和焊接后有充足的氮气保护，一般来说，预充式（短时置换）停留的时间为3～5秒就需快速焊接。

在实际操作中，大家习惯把供氮管直接插入管内，而这样在供氮气时，大量的空气也被带入管内，焊接质量非常不好，管内产生很多氧化皮，给后续酸洗工作造成很大麻烦。笔者经过多次实验，把氮气管一端敞开的部分密封，用两种大小不同的软塑料塞，中间开孔，将供氮管插入孔中，焊接时，可根据不同的管径将塑料塞塞进管内，这样可以起到密封作用，在供氮时冷凝管内氮气含量高，这样焊接的效果非常好，管内也非常干净。

1.2 火焰调节要求

焊接采用的是氧气与乙炔的混合气体。焊接铜管时应使用中性焰，尽量避免用氧化焰和碳化焰。另外，使用通用焊炬进行钎焊时，应使用多孔喷嘴（通常叫梅花嘴），此时得到的火焰比较分散，温度比较适当，有利于保证均匀加热。我们现在采用的焊炬型号是H01-12，焊嘴是梅花嘴型4号。

1.3 加热过程控制

焊接一般有三种方式：竖直焊、水平焊、倒立焊。目前我们多采用前两种焊接方式。这两种施焊方式的加热方法，管径大且管壁厚时，加热应近些。为保证接头均匀加热，焊接时使火焰沿铜管长度方向移动，保证杯形口和附近10mm范围内均匀受热，但倒立焊时，下端不宜加热过多，若下端铜管温度太高，则会因重力和铺展作用使液态钎料向下流失。

注意事项：（1）管径较大时应选用大号的焊嘴，反之则用小号的焊嘴;（2）毛细管焊接时应尽可能避免直接对毛细管加热;（3）管壁厚度不同时应着重对厚壁加热;（4）先加热插入接头中的铜管，使热量传导至接头内部。

1.4 焊料的使用

钎剂的作用是去除母材和钎料表面的氧化物和油污杂质，保护钎料和母材接触面不被氧化，增加钎料的润湿性和毛细流动性。钎剂的熔点应低于钎料，钎剂残渣对母材和接头的腐蚀性应较小。我们现在所使用的钎剂是银钎焊熔剂102。

1.4.1 钎料加入方法。当铜管和杯形口被加热到焊接温度时呈暗红色，需从火焰的另一侧加入钎料，如果钎焊黄铜和紫铜，则需先加热钎料，焊前涂覆钎剂后方可焊接。焊接时，可能出现焊料成球状滚落到接合处而不附着于工件表面的现象，可能的原因是：被焊金属未达到焊接温度而焊料已熔化或被焊金属不清洁。

1.4.2 钎料的用量。在焊接中，我们习惯把焊条前端煨成90°，这样便于转绕焊接，我认为可以把所测得的焊条填充量，直接运用到焊接习惯中。用目测的方法根据不同的接头，煨成不同的长度，在焊接时就可以根据这个长度进行焊接，这样做可以节约很多焊条，还可以保证每个不同接头的焊接质量。

2 焊接过程出现的问题及原因分析

2.1 钎焊接头填隙不良、部分间隙未被填满

（1）接头设计不合理、装配间隙过大或过小、装配时零件歪斜;（2）钎剂不合适，如活性差，钎剂与钎料熔化温度相差过大、钎剂填隙能力差等或是气体保护钎焊时气体纯度低。

2.2 钎料流失

钎料流失也是造成焊接过程出现问题的原因。

3 焊后处理及检验

3.1 焊后处理

焊后应清除焊件表面的杂物，特别是黄铜与紫铜焊接后应用清水清洗或砂纸打磨焊件表面，以防止表面被腐蚀而产生铜绿。

3.2 焊后泄漏检验

3.2.1 压力检漏。给焊后的热交换器充0.5MPa以上的N2或干燥空气，然后对钎焊接头喷洒中性的洗涤剂，观察10秒钟内有无气泡产生，若有气泡产生则为泄漏，需补焊或重焊。目前我们采用的是压力检漏法，此方法检验精度较低。

3.2.2 卤素检漏。此方法用于充冷媒后的热交换器检漏。将卤素检漏仪的精度选择为2g/年，用探针沿各焊接头移动（探针离工件应保持在1～2mm范围内，移动速度为20～50mm/s），若制冷剂泄漏速度大于2g/年，则检漏仪将自动报警。此方法较压力检漏精度高，但受人为因素影响较大。

3.2.3 真空箱氦质谱检漏。向热交换器中充入一定压力的氦气，然后将其放入真空箱，并对真空箱抽真空至20Pa，此时通过探测仪检验真空箱中是否有热交换器泄漏出的氦气。此方法比卤素检验更高，但它仅能检验热交换器是否有泄漏，而不能检查出具体的泄漏位置。

4 焊接工装的应用

首先进行三维尺寸的转化，司机室的形状是三维曲面，安装图纸并没有标注出整个系统空间尺寸，只有管码对一根梁的相对尺寸，但这个尺寸在车下的平面内是没法还原的。要在一个没有参照物的三维空间里摸索出安装尺寸，难度非常大。经过反复试验和摸索，我们决定用空调机组到管路最远端A、底架水平面B、机组左侧垂直面C、管路侧弯点D、机组下平面E、机组法兰中心点F这6个假想基准来确定系统在空间的三维尺寸。把三维尺寸全部转化成相对这三个假想基准的尺寸。所需尺寸由激光测距仪测出。为了保证安装尺寸的精度，我们又连续跟踪测量了几列动车。

另外，通过现车实际数据测量，并兼顾数控弯管机的可操作性，确定有10根管路可以兼并改造。运用数控坐标尺寸，将以往的短管在不改变角度的情况下将其连在一起，用整根铜管代替，节约了8个接头，减少了16个焊口。不仅节省了工时，杜绝了泄漏隐患，而且节省了银基焊条的数量。

5 结语

司机室空调冷凝管焊接不仅要做好焊接操作过程控制，同时选择合适的钎料、钎剂，控制好焊接温度、钎料用量也非常关键。并在装配前及焊接时充分利用自制仿形工装，将比较困难的车上焊口减少，多采用车下焊接，不仅使空调冷凝管的焊接质量得到控制，而且节约成本、缩短施工周期，大大提高焊接效率。

参考文献

[1] 穆乃旺.基于DXF文件的电火花数控切割机的自动编程[D].哈尔滨工业大学，2002.

[2] 宋月娥，吴林.用于机器人离线编程的工件标定算法研究[J].哈尔滨工业大学学报，2002，34（6）.

冷凝管篇5

关键词：PICC；机械性静脉炎；复方七叶皂苷凝胶；冷光源照射

中图分类号：R472.9

文献标志码：A

文章编号：1672－4208(2012)06－0052－02

经外周穿刺中心静脉导管(peripherally inserted central catheter，PICC)在乳腺癌化疗中应用越来越广泛，因而置管后的常见并发症，尤其是机械性静脉炎的防治，越来越为人们重视。我们在临床实践中采用置管后外涂复方七叶皂苷凝胶，并联合冷光源照射，有效地减少了机械性静脉炎的发生，现报告道如下：

1　资料与方法

1.1临床资料　选择2009年1月至2011年11月，在我院乳腺外科行PICC置管并同意参加本研究的住院患者共322例。均为女性，年龄19～72岁，平均(50.75±12.32)岁；其中经左贵要静脉穿刺160例，左肘正中静脉20例，左头静脉5例，右贵要静脉120例，右肘正中静脉14例，右头静脉3例。所有患者需满足以下条件：①排除标准：患者有血管外科手术史或皮疹；凝血功能异常。②纳入标准：患者血管条件均符合PICC置管要求；预定插管部位无放疗、静脉血栓、血管外科手术史或皮疹、皮肤破损；凝血功能正常；需大量输入刺激性液体；一次置管成功。③所有患者均知情同意，并签知情同意书。

1.2方法

1.2.1分组　患者置管前签字后，用抽签方法随机分为观察组和对照组，抽到奇数为观察组(160例)，抽到偶数为对照组(162例)。两组患者均无过敏史，在性别、年龄、合并心血管疾病、乳癌分期等方面比较差异无统计学意义，(P>0.05)，具有可比性。

1.2.2方法　PICC由指定的受过专门训练、具有PICC穿刺资格、操作熟练的护士按标准方法进行穿刺，观察组在置管成功后立即给于复方七叶皂苷凝胶均匀涂抹置管侧上臂并轻轻揉搓，剂量0.95g／次，面积3～4cm2，3次／d。连续7d，外加冷光源照射穿刺点上方血管部位，1次／d，每次3秒钟，并根据静脉炎的轻重每次照射时间递增1～2秒；对照组在置管成功后给予多磺酸黏多糖乳膏外涂，方法同复方七叶皂甘凝胶。

1.3材料选择　两组患者穿刺点敷料为安舒妥透明贴膜10cm×12cm；导管均选用4Fr三向瓣膜式PICC导管(美国巴德公司)；观察组采用复方七叶皂甘凝胶与冷光源照射，对照组采用临床上常用的外涂多磺酸粘多糖乳膏(喜疗妥)。

1.4静脉炎的诊断标准及评分　依据美国静脉炎输液护理学会的静脉炎的分级标准。0级无临床症状，记为0分；1级局部疼痛，红肿或水肿，静脉无条索状改变，未触及硬结，记为1分；2级局部疼痛，红肿或水肿，静脉条索状改变，未触及硬结，记为2分；3级局部疼痛，红肿或水肿，静脉条索状改变，触及硬结，记为3分。

1.5统计学处理　采用SPSS 14.0统计软件。计量资料采用t或t’检验，计数资料采用四格表检验。以P

2　结果

2.1两组患者不同时间机械性静脉炎发生率　对照组和观察组在置管术后第1天、第2天、第3天机械性静脉炎发生率分别为12.2％和1.7％、19.7％和2.9％、7.5％和0，观察组静脉炎发生率低于对照组，两者比较均有统计学意义(P

2.2两组患者不同时间机械性静脉炎评分情况对照组和观察组在置管术后第1天、第2天、第3天机械性静脉炎评分分别为0.22±0.05和0.03±0.01、0.36±0.08和0.07±0.02、0.13±0.02和0，观察组机械性静脉炎评分低于对照组，两者比较均有统计学意义(P

冷凝管篇6

关键词:凝汽器；过冷度；经济性；安全性

一、引言

凝汽器是凝汽式汽轮机的主要辅助设备，是汽轮机组系统的重要组成部分，它工作性能的好坏直接影响着整个机组的热经济性和安全性。而凝汽器运行状态的优劣集中表现在以下三个方面:是否保持在最佳真空、凝结水的过冷度是否最小以及凝结水的品质是否合格。其中凝结水的过冷度越大，说明被冷却水带走损失的热量越多，而这部分热损失要靠锅炉多燃烧燃料来弥补，从而导致整个热力系统热经济性降低。而且过冷度越大，凝结水中的含氧量也越多，从而加速了相关管道、设备的腐蚀速度。因此需从各个方面对凝汽水过冷度加以重视并采取措施使其减到最小，以此来提高机组运行的经济性和安全性。

二、凝结水过冷度的定义和表示方法

2.1定义

凝结水过冷度表征了凝汽器热水井中凝结水的过度冷却程度，凝汽器热水井出口凝结水温度与凝汽器在排汽压力下对应的饱和温度之差即称为过冷度。

2.2表示方法

温度形式:

Δtn=ts-tc

式中:Δtn—凝结水过冷度；

ts—凝汽器绝对压力下的饱和温度；

tc—凝汽器热井中凝结水温度。

三、过冷度产生的原因

凝汽器运行中产生凝结水过冷却现象可能是凝汽器设计中的问题，也可能是运行不当而产生的，一般主要原因有以下几个。

3.1凝汽器内管束排列不好

在旧式结构的凝汽器上，凝结水过冷度可能很大。这些凝汽器通常均为非回热式的，凝汽器内由于冷却水管束布置过密和排列不当，使汽气混合物在通往凝汽器的管束中心和下部时存在很大的汽阻，引起凝汽器内部绝对压力从凝汽器入口到抽气口逐渐降低，使得凝汽器大部分区域的蒸汽实际凝结温度要低于凝汽器入口处的饱和温度，形成了过冷度。这同时造成了蒸汽负荷大部分集中在上部冷却管束处，蒸汽所凝结的水通过密集的管束，又在冷却水管外侧形成一层水膜，又起到再冷却凝结水的作用，加之排汽不能回热热水井中凝结水，进一步加剧了凝结水的过冷却。

3.2空气漏入凝汽器或抽气器工作不正常

机组运行过程中，处于真空状态下的汽轮机的排汽缸、凝汽器以及低压给水加热系统等部分，若有不严密处，则会造成空气漏入；另一方面，抽气器工作不正常，不能及时地把凝汽器内漏入的空气抽走。这两方面使得凝汽器内积存的空气等不凝结气体增加，这不仅会在冷却水管的表面形成传热不良的空气膜，降低传热效果，增加传热端差；同时还使得凝汽器内的汽气混合物中空气成分的增高，造成空气分压提高、蒸汽分压降低，而凝结水是在对应蒸汽分压的饱和温度下冷凝，所以此时凝结水温度必然低于凝汽器压力下的饱和温度，因而产生了凝结水的过冷却。

3.3凝结水水位过高

运行过程中，由于凝结水泵真空部分漏入空气或其它故障，使凝汽器热井中凝结水水位过高，淹没了下部的冷却水管，这样冷却水又带走一部分凝结水的热量，使凝结水再次被冷却，过冷度必然增大。

3.4冷却水漏入凝结水内

凝汽器内冷却水管破裂，造成冷却水漏入凝结水内，使凝结水温度降低，过冷度增加，此时还伴有凝结水硬度增大的现象发生。

3.5凝汽器冷却水入口温度和流量的影响

现代电站凝汽器通常为回热式的，具有合理设计的管束结构，汽阻极小，在额定的设计工况下运行时，凝结水过冷度实际可为零。在这种情况下，凝结水过冷度主要受凝汽设备运行工况因素的影响，其中最重要的因素是凝汽器冷却水的入口温度和流量。

试验与运行经验表明，在一定的蒸汽负荷下，当冷却水入口温度降低或流量增加时，凝汽器压力降低，真空增加，进入热井的凝结水的过冷度将增大。

3.6蒸汽负荷的影响

凝汽器蒸汽负荷的大小对凝结水过冷度也有一定的影响。根据前苏联ВТИ的试验结果，对于汽流向心式凝汽器，随着蒸汽负荷的提高，过冷度增大；而对于汽流向侧式凝汽器，蒸汽负荷升高时，过冷度减小。对于旧式非回热式凝汽器，蒸汽负荷减小时，不可避免地会引起过冷度增加。

3.7将温度较低的补充水直接补入凝汽器的热水井

机组在运行过程中，由于锅炉排污等原因，导致工质在循环过程中产生了汽水损失，因此为了满足汽轮机进汽量的需要，必须及时补入到汽水工质循环系统中。补充水补入的位置有除氧器和凝汽器两种方案，如果采用补入凝汽器方案，冬天时补充水温度一般低于设计工况时凝汽器中凝结水温度可达十几摄氏度。这样将温度较低的补充水直接补入凝汽器的热水井，并且在补充水流量较大时，势必会造成凝结水温度的降低，致使过冷度增加。

四、过冷度对机组运行经济性和安全性的影响

4.1对机组运行经济性的影响

凝汽器过冷度会增加冷源损失，引起作功能力的损失，降低系统的热经济性。

通过对N15一4.9/470型汽轮机实例计算结果表明，当凝结水过冷却度增加2℃时，新蒸汽等效焓降减少0.457kJ/kg，机组效率相对降低0.051%，电厂标准煤耗增加0.198g/kW.h。假设该机组年运行小时数为7500h，那么，一台该型号机组每年多耗标煤为147.6t，相当于每年多支出燃料成本3.1万元。可见，凝结水过冷度对机组的经济运行有明显的影响，是一项不可忽视的指标，因此采取各种措施降低凝结水过冷度是十分必要和有意义的。

4.2对机组运行安全性的影响

凝结水过冷度的存在会威胁机组运行的安全性和可靠性。凝结水温度过低，即凝结水水面上的蒸汽分压力的降低，气体分压力的增高，使得溶解于水中的气体含量增加，因为溶于凝结水的气体量和热井水面上气体的分压力成正比。因此若凝结水出现过冷度，则其含氧量增加，这将导致凝汽器内换热管、低加及相关管道阀门腐蚀加剧，以致降低设备的使用寿命，不利于机组的安全运行。这同时也加重了除氧器的工作负担，使除氧器的除氧效果变差，严重时会腐蚀处于高温工作环境下的给水管道和锅炉省煤器管，引起泄漏和爆管。据统计，2003年某电厂凝汽器冷却水管腐蚀造成的泄漏，使凝结水硬度超标，迫使机组降低出力带负荷查漏次数多达5次。可见，凝结水过冷度的存在对机组运行安全性极为不利。

五、减少凝结水过冷度的对策

通过上述对凝结水过冷度产生原因及其对机组运行经济性和安全性的影响的分析可以看到，凝结水过冷度的存在威胁着机组运行的安全性和可靠性，同时也会降低机组运行的经济性。因此须从设计、改造、检修以及运行维护等各个环节对其采取有效措施，以期降低凝结水过冷度，提高机组运行的经济性和安全性。

5.1设计中所采取的对策

(1)在冷却水管束设计中改进管束的布置，在管束结构中适当留有足够宽的蒸汽通道，这除了可以保证汽流均匀进入管束各区域外，还可保证部分排汽可直接通至凝汽器底部，以加热凝结水，减少凝结水过冷度；同时应使抽气口位置离开凝结水远一些，以减少凝结水过冷度；

(2)从凝汽器入口至抽气口的路径应力求直接，且有足够的流通面积，蒸汽进入管束的流速不超过40m/s～50m/s，蒸汽沿程阻力尽量小，以减少汽阻，降低凝结水的过冷度；

(3)合理选择凝汽器内的淋水装置，优化设计循环冷却水量；

(4)汽轮机排汽口与凝汽器的连接采用柔性连接，以防止运行中膨胀不畅导致空气的漏入；

(5)对于排入凝汽器的各种疏水、补充水、再循环水及其它附加流体，接至凝结器的位置一定要高于凝结水水位，最好接至凝结器上部蒸汽空间，并装折流档板，防止冲刷冷却水管，以除掉这些水源中的空气，减少对凝结水溶氧及对过冷度的影响；

(6)利用锅炉连续排污对补充水进行加热，以减少补入凝汽器的补充水对凝结水的过冷却。一般凝汽器的补充水箱与除氧器、连续排污扩容器布置在同一平台处，因此可在补充水箱内加装一组管式换热器，由连续排污扩容器引出一管，将排污水送入换热器中作为热源，(下转76页)(上接75页)以加热补充水，然后再排入地沟。

5.2改造中所采取的对策

旧式凝汽器通常均为非回热式的，冷却管束通道很窄，汽阻很大，可达1.3～2.0kPa，这本身就可使过冷度达到5℃～10℃。对于这些老式凝汽器，凝结水过冷度与工况因素几乎无关，消除这种过冷现象唯一有效的措施是改造凝汽器冷却管束结构。如:

(1)拆除一部分冷却水管(减少一部分冷却面积)，让排汽可深入到冷却面中部，并留有足够的宽度，但不穿通，使蒸汽能沿着冷却面作均匀的分配，并使凝结水加热到排汽温度；

(2)在冷却管束中合理布置一些集水、排水元件；

(3)限制管束中汽流流速，使其尽可能不超过40m/s～50m/s。

5.3检修中所采取的对策

(1)对真空系统进行灌水查漏，重点检查凝汽器喉部、低压抽汽管路、低压缸轴封蒸汽进出管道焊口、低压缸法兰接合面、热井焊接处、凝结水管道法兰连接处、凝汽器水位计接头处、疏水扩容器焊接处、与热井连接的真空系统阀门等部位，并修补泄漏处；

(2)检查凝汽器内的淋水装置；

(3)对凝汽器水位调节器和轴封压力调节器进行检修；

(4)对抽真空系统进行检修，保证抽气设备的正常工作，以便运行时可及时抽出凝汽器内不凝结气体。

5.4运行中所采取的对策

5.4.1保证真空部分的严密性

保证真空部分的严密性，防止空气漏入，同时正确配置抽气器。这不仅是为了维持凝汽器内的高真空度，也是防止凝结水过冷的有效措施之一。投运行轴封压力调节器，并将轴封压力控制在规定值内，以防止空气从轴封漏入，影响凝汽器真空。

5.4.2对凝结水水位及水质的监视与控制

为了消除运行中凝结水水位过高而造成的凝结水过冷却现象，一方面除了要求运行人员对凝结水水位严格监督外，另一方面可通过装设凝结水水位自动调节器和报警装置，使凝结水水位保持在正常范围内。同时，还可以利用凝结水泵本身的运行特性，采用凝汽器低水位运行的方式。

运行中凝汽器冷却水管腐蚀泄漏，会引起凝结水硬度超标，过冷度增大。若水质超标不严重，可在循环水入水口处放入木糠堵漏；若水质超标严重，则采取运行中降负荷半边凝汽器查漏方法堵漏或停机时堵漏。

5.4.3对冷却水的流量和入口温度调节和控制

冬季冷却水温较低时，为了消除或尽量减小凝结水过冷度并节约厂用电，应减小冷却水流量。当循环冷却水泵采用母管制连接时，可通过改变运行的水泵台数或者关小压力管道上的阀门来调节冷却水流量。如果循环冷却水泵采用单元制配置，需通过改变水泵工作叶片旋转角度来调节出力，或用改变电动机电极对的数目以改变转速来改变出力，或通过改变循环冷却水泵的工作台数来调节出力。对于具有空气冷水塔的机组，可通过调整运行中的多级变速风机的速度和和数量来控制冷却水温度，调节冷却水流速以获得零过冷度。

六、总结

对于凝汽器内凝结水过冷度的问题，本文从各个方面分析了凝结水过冷度产生的原因，详细阐述了其对机组运行经济性和安全性的影响，并提出了减少凝结水过冷度的对策。在凝汽设备的运行监测中，凝结水过冷度是一个不容忽视的性能指标，因此应在设计、改造、检修以及运行维护等各个环节采取措施控制和消除凝结水过冷度，来提高机组运行的经济性和安全性。

参考文献

1、《汽轮机设备运行》中级工中国电力出版社1997年2月第一版

2、《汽轮机运行》中国电力出版社1995年4月第一版

3、15MW、50MW、125MW机组厂家随机资料

冷凝管篇7

概述了铜合金冷凝管在海水淡化、海滨电站、舰船和海水化工等海洋工程中的应用及生产，介绍了现代铜合金长冷凝管的生产工艺及发展方向.认为我国铜合金冷凝管产业总的情况是：企业规模小，总产能不足，生产技术和装备先进与落后并存，产品质量亟待提高；主要工作是大力推进技术创新，组建产业联盟，做大做强.

关键词：

铜合金；冷凝管；海水淡化

中图分类号：

TG146.1+1

文献标志码： A

Production，Application and Development of the

Copper Alloy Tubes for Seawater Desalination in China

WANG Biwen

（China Nonferrous Metal Fabrication Association， Beijing 100038， China）

Abstract：

This paper reviews the application and production of copper alloy condenser tubes.A comparison is done between the traditional production and manufacturing technology of copper alloy condenser tubes and the upward cold rolling technology.The modern production process and the development trend are introduced.As to the overall condition of copper alloy condenser tube industry in China，problems exist in many aspects，such as small enterprise scale，insufficient gross productivity，coexistence of advanced and disqualified production technologies and equipment，and the demands of product quality improvement.At the present time，efforts need to be made in technology innovations and the establishment of industrial union to make the industry bigger and stronger.

Key words：

copper alloy； condenser tube； seawater desalination

0 前 言

我国国民经济迅速发展，淡水、电力供应将处于长期紧张状态.冷凝管是发展海水淡化、火电、核电和舰船的关键材料，国内供应短缺，生产工艺落后，生产成本高，尚无专业化的生产基地和稳定的供货渠道，不利于冷凝管生产技术和产品质量的提高[1].为适应国民经济的发展，大力发展铜合金冷凝管产业，建设生产基地十分重要.特别是2012年国务院文件[国发办（2012）13号]关于加快发展海水淡化产业的意见中指出：海水淡化对保障水资源持续利用具有重要意义.国内外应用实践表明，铜合金冷凝管是海水淡化产业的关键材料，因此建设和发展铜及合金冷凝管产业，建设生产基地是十分重要的.

1 市场需求和国内外发展趋势

人们从事冷凝管的生产和应用实践己有相当长的历史，冷凝管主要用于火力发电机组、舰船、海水淡化、制糖、制盐和化工等行业中的管式热交换器.冷凝管常用合金有：内陆电站用HSn701管材长度已达18 m，常用冷凝管规格为直径16～30 mm、壁厚1.0～1.5 mm.目前国内外冷凝管都使用挤轧拉直条法生产，尚未实现盘式生产法.冷凝管的应用中铜及铜合金管受到薄壁不锈钢管、钛管的挑战，但是其防污、防海洋生物生长的能力远不如铜、钛管的成本高，这也限制了它在冷凝管中的应用，所以铜及合金冷凝管仍然具有广阔的发展空间.

1.1 海水淡化用蒸发和冷凝用铜合金管

海水淡化有膜法和热法两种.其中热法的蒸发和冷凝装置中大量采用铜合金热交换管，产水量1万t/日的装置需铜合金冷凝管300 t，国际上多级闪蒸法用白铜热交换管（BFe102）每年达3万t.国内海水淡化装置中热法为低温多效蒸馏法，2020年前平均每年需要4 500 t铝黄铜冷凝管（相当于每年新增15万t/日产淡水能力）.

1.1.1 多级闪蒸

在若干年内的国际范围内，多级闪蒸仍将是一种常用的海水淡化技术，但在国内基本不会有市场.从材质看，白铜仍将是传热管的主流材质.目前国际市场上多级闪蒸的每年合同量约为200万t/日，需要白铜约6万t/年.

1.1.2 低温多效

低温多效蒸馏海水淡化装置的每年新增产量在快速增加，铝黄铜和铝合金将共同占据传热管的主要市场.目前国际市场上低温多效蒸馏的年合同量约为100万t/日.对于一台产水能力1万t/日的低温多效蒸馏海水淡化装置，传热管用量约为300 t黄铜.如果全部使用铝黄铜，需求量约为3万t/年.

1.2 电站用冷凝管

冷凝管主要用于管式热交换器，主要应用领域是火电、核电、海水淡化和舰船.其中电站用冷凝器管约占70%，其需求量与国家发电装机容量的增长紧密相关，2005年我国发电装机容量为：

水电 1.174亿kW 占22.7%

火电 3.914亿kW 占75.7%

核电 685亿kW 占1.32%

“十一五”火电装机容量达5.8亿kW，新增2亿kW.火力发电以发展60万kW级电站为主，鼓励整体煤气化燃气蒸气联合循环电站、坑口电站、天然气发电，加快淘汰落后的小火电机组.核电总规模达1 000万kW，重点建设百万千瓦级核电站.以5 t/万kW计算，约需要10万t铜冷凝管.但考虑到50%为钢管所代用，电站用铜冷凝管约为5万t，电站及海水淡化等用铜冷凝管约为5万t.

根据《海水利用专项规划》，预计到2020年，我国海水淡化能力达到250～300万t/日，但按照目前的发展趋势，有可能突破规划数据.按照到2020年新增淡化能力300万t/日计，其中低温多效蒸馏的市场份额可能达到150万t/日.如果全部使用铝黄铜，需求量约为4.5万t.

火电、核电发电的基本原理是依靠蒸汽推动汽轮机，进而使发电机工作，蒸汽作功后需要冷凝成水分重新返回锅炉.冷凝器的功能就是使蒸汽变为冷凝水.常用冷凝器为管状冷凝器，由数量众多的冷凝管组成（如图1、图2）.在冷凝器中冷凝管外部为待冷却的蒸汽，管内通过冷却水.铜合金是重要的冷凝管材料，具有良好的热交换性能和优良的耐内陆水质和海洋水质的腐蚀性能.常用冷凝管铜合金分为两大系列：即适应内陆水质的锡黄铜冷凝管和适应海水介质的铝黄铜冷凝管、白铜冷凝管.这些冷凝管不但广泛应用于火电、核电，而且在军事舰船（核动力潜艇、导弹驱逐舰）、海水淡化工程中有着重要的用途.

1.3 船用冷凝器（铁白铜冷凝管）

主要用在舰船用柴油机主机空冷凝气管材、船用汽轮机、油冷却器、海水冷凝气、海水淡化冷却器、空气冷却器、油冷却器、燃油冷却器和液压冷却器等舰船的关键组件上.其铜合金牌号根据冷却介质有不同的选择，主要采用铁白铜、锡黄铜等.产品多为常用规格，其质量要求较高，特别是军用舰船.世界上第一艘核动力舰船铁白铜冷凝管用量为30 t.冷凝管在我国船舶工业中的用量较大，约为6万t/年.

我国船用换热器、冷凝器制造业比较落后，产品主要供应国内船舶，仅有少数企业制造的产品符合国际标准.目前我国建造的出口船舶上装的船用换热器、冷凝器很多依靠进口，大型出口船舶用的板式冷凝器几乎全部需要进口.

据几大造船厂的调查了解，中国造船企业承造的出口船舶所用的船用换热器、冷凝器和其他电器设备，基本上都是由外国船东指定供货商.目前我国铜制造企业主要向这些国家的制造厂商提供船用换热器、冷凝器上使用的铜管.

海水管系主要为铜镍合金材料，B10材料是一种能在海水中形成良好保护膜的耐蚀材料.由于它具有良好的综合性能和成功的实践经验，早已成为海水管系的传统材料.B10在国内外各种海水管系中已被广泛采用.一条FPSO浮式储油轮海水管系用量约为200 t、石油钻井平台用量约为250 t、4 780 kW拖轮用量为5～6 t，此外在豪华游船、快艇等军用船舶上也大量使用.目前，我国出口船舶上使用的白铜管

国内仅有少数企业能够生产，大部分依靠进口.铝黄铜冷凝管规格较多，常用加热管规格为42～44 mm×2 mm×6 000 mm，连接管规格为56 mm×6 mm×6 000 mm，主要用于原油船用热交换管材.原油船由于原油黏度较高，而海上温度有时很低，需要将原油加热以便于输出.热交换用管材按照计算出的必要的换热面积敷设于油船的底部及四壁，用量较大.此外船用柴油机上使用的油冷器、水冷器上也大量使用铝黄铜冷凝管，一般一台大型低速船用柴油机用量约为8～10 t.

1.4 市场需求预测

我国电力工业发展迅速，2005年前建设52座火电站，装机容量总计5 400万kW，所建设发电机组均为30万kW和60万kW大型机组，所需冷凝管均为超长冷凝管.在发展电力工业中，突出发展清洁能源，核电发电能力将增长10倍，核电多为海滨电站.舰船业发展将超过以往各历史时期.海上石油开采和海水化工等产业发展方兴未艾.海水淡化产业将以水电联产模式迅速发展.我国有辽阔的海疆，大力推进围绕海洋的产业发展是我国长远的国策，因此对超长冷凝管的需求更为迫切.冷凝管需求预测见表1.

2 铜合金冷凝管生产制造技术

2.1 合金成分

常用冷凝管合金成分见表2.

程工艺具有流程短、电耗低、加工费低和成品率高等优点，因此，推荐选择中国创新工艺.

3 国内外铜及合金冷凝管生产状况

铜及铜合金以其具有良好的耐腐蚀性、高的换热系数和优良的力学性能、工艺性能、焊接性能以及抑制海洋微生物附着等特性，被广泛应用于海水淡化装置、海水倒灌电站、海洋舰船、海洋采油平台及其他辅机和辅助系统等海洋工程装置的热交换用管和管系管道装置用管.尤其在海水淡化、水电联产中大量使用铜合金管作为蒸发、冷凝过程的热交换管束.在海洋工程用管市场，HAl771白铜管等主要用于火电、核电、舰船、海水淡化以及船舶制造、石油化工等领域[2].其中，海水淡化、船舶制造等行业的需求前景被相对看好.即使按世界铜管材产量中有10%为海洋工程用管来估计，目前全球的产量也不足25万t.面对巨大的市场需求，海水淡化用高性能合金管产品的供应仍显得较为紧张.

目前国内生产海洋工程用铜及铜合金管的企业约20家，而年产量在1 000 t以上的企业主要有浙江海亮股份有限公司、中铝洛阳铜业公司、沈阳铜兴产业集团有限公司、桂林漓佳金属公司和金川公司等.其中，中铝洛铜是铜合金冷凝管生产开发最早的领军企业，为我国海军建设做出了重要贡献，海亮股份、高新张铜等公司已研制出MED海水淡化工程用高性能热交换冷凝管，海亮股份还研制出MSF海水淡化工程用的高性能超长热交换冷凝管，成为我国首家、也是唯一能覆盖所用热法海水淡化工程的热交换铜合金冷凝管的企业，其产品受到国际市场欢迎.2006年起，海亮股份已连续三年成为我国最大的铜及铜合金管出口企业，目前热交换用铜合金管年产能为6万t.据海关数据统计，2008年海亮股份的合金管出口比例占全国合金管出口量44 496 t的50%以上，成为当年国内该产品出口的最大供应商.随着越南海亮公司铜及铜合金管建设项目的投产，2010年海亮股份的热交换用铜合金管年产能进一步放大，成为国际上该行业高端领军企业.桂林漓佳金属公司是我国最早从事该产品生产的专业化生产企业，随着市场经济的深人发展，国内许多铜管企业都开始涉足该产品生产，新乡金龙集团己实现B10白铜盘管拉伸，金川公司引进了先进的5 500 t油压挤压机，许多中小企业科研院所、大专院校在发展铜合金冷凝管短流程工艺中取得了可喜的成果，在降低项目投资、产品成本和能源消耗上做出了重要贡献.

由于海水淡化铜合金管的特殊性，且具有重要的使用要求，冷凝管的铜合金管不仅要具有优良的导热性能，而且还应具有良好的耐腐蚀性能.通常为复杂黄铜和白铜，他们是由3种以上甚至是6、7种金属元素组成的铜合金，如HAl771等.其主要制造特性为：表面质量要求高、生产流程长、熔炼铸造温度和挤压温度高、冷热应力大，易产生内外部裂纹、加工变形抗力大以及工模具消耗大等特点.因此，在生产中熟练掌握合金特性，合理控制工艺参数和各工序环节间工艺参数的匹配，精细化生产是十分重要的.

国外发达国家高度重视铜合金热交换器管的生产和研发，生产规模、产品质量和生产技术都远领先我国，代表企业有德国KME、日本神户制钢等.我国该产业总的情况是：企业规模小，总产能不足，生产技术和装备先进、落后并存，产品质量急待提高.主要工作是：大力推进技术创新，组建产业联盟，做大做强.

4 冷凝管及产业发展方向

冷凝管合金主要是向抗应力腐蚀和耐海洋生物附着的低镍白铜方向发展；各类海洋水质的辅机加热器用冷凝管多为铝黄铜；中等直径（25～40 mm）冷凝管向大长度发展，各种联接管向盘管发展.

发展高效热交换冷凝管（如内外螺纹管、复合管、长冷凝管）；提高产品质量，攻克除油脱脂技术难关，消除管材内表面碳膜缺陷；大力推进科技创新，发展节能、环保，短流程新工艺；做大做强铜合金冷凝管产业，满足海水淡化产业需求，开拓国际市场，建立有产、学、研应用单位参加的铜合金管产业联盟.

参考文献：

冷凝管篇8

关键词：凝析油空冷器 结蜡 堵塞 降温 技术改进

一、凝析油空冷器堵塞原因初探

1.原有凝析油工艺分析

牙哈凝析气处理站原先的凝析油工艺为凝析油出塔以后直接进入空冷器南北两侧进行冷却，该空冷器为6管程的空气冷却器，冷却之后进入凝析油外输缓冲罐进行外输，而从液化气分馏塔塔底分馏出来的轻油直接进入凝析油外输缓冲罐与凝析油混合后进行外输。根据技术部门提供的凝析油产品组分的化验单，里面详细记录的凝析油各个组分的含量。分析得出凝析油中，轻质馏分的含量比较高，因此其结晶温度比较低（16℃左右），即在空冷器管束中，原则上不容易结蜡，且由站内工艺参数我们可以得出，从凝析油稳定塔中出来的待冷却凝析油温度仅为55℃左右，为何会频频出现空冷器管束堵塞问题？

2.凝析油空冷器堵塞原因分析

通过对这三种工艺的比较得知，第三种方案，即凝析油全部走北侧，轻油走南侧这种工艺能切实有效的降低凝析油外输温度，即01V2304温度平均降低了约4℃左右，取得意外收获。这对站内夏季生产运行、保障凝析油外输参数起到了重要的作用，推荐站内进行改造使用。

4.改造前后空冷器进出口温度对比：

如图六所示，经过工艺改造后的空冷器，即凝析油和轻油单独进入空冷器南北两侧后，其温度不但没有升高，反而比以前的制冷效果更好。投用至今，未发现其堵塞现象。

四、结论

1.引起空冷器管道结蜡的主要原因是原油与管壁间的温差。通过工艺系统的改进，利用系统内热源对空冷器进行防冻与解冻措施，冬季运行效果明显；

2.根据牙哈凝析油处理站特点，采取改进其生产工艺，提高流体在空冷器中流速的方式来缓解管束结蜡和提高空冷器管束换热效率，夏季运行效果明显；

3.牙哈处理站凝析油空冷器设计处理量过大，管束中流体流动速度过慢是导致凝析油在管中结蜡、空冷器换热效率低下的主要原因。

冷凝管篇9

摘要：冷冻室蒸发器采用多层换热片的复合立体结构,在S型制冷盘管壁外侧固定套装翅片,增加冷冻室顶部和低部两个高温区制冷量。将冷冻室按1:1划分出变温室,通过其中温度传感器控制双稳态电磁阀通断实现制冷剂回路切换,将变温室按冷冻、软冷冻、冷藏使用,也可关闭。通过横、竖盘管混排结构的丝管式冷凝器设计,借助制冷系统压缩机、冷凝器、蒸发器负荷匹配及其与毛细管制冷剂流量匹配,通过防凝露管走向及位置设计、蒸发器管道位置及走向布置和回气换热器设计,研制的BCD-186CHS直冷电冰箱最大负荷日耗电0.39度,在变温室为节能状态时耗电在0.35度以下,最低达0.31度。

关键词：热工学 优化设计 理论分析 直冷电冰箱 制冷系统

1 前言

电冰箱发展速度很快,我国电冰箱的产量由1991年的470万台增加到2001年的1349万台,平均年增长11.1%[1]。而电冰箱的耗电量占家用电器总耗电量的32%[2],所以,节能降耗和环保是电冰箱研发工作的重要课题,而蒸发器和冷凝器的传热能力、软冷冻及变温技术优化设计则是关键因素。

2 蒸发器的优化设计

研制采取了以下措施。第一,减小冷藏、冷冻两蒸发器的面积比差值,在总面积一定情况下,尽量加大冷藏室蒸发器的面积,采用大内径蒸发管、增加蒸发管长度及双管并行排列结构等,保证在低温或高温环境下有最佳的开停比,从而保证在一定环境温度下耗电最少。第二,设计高效蒸发器。冷冻室蒸发器是由从上到下依次排列多个换热层片和连接所有换热层片的连接管组成的复合立体式结构[3],换热层片由多个并列S型制冷盘管构成,且在其盘管壁外侧固定套装翅片,大大增加了制冷盘管与空气间接触面积,如图1示。该蒸发器在不改变电冰箱结构情况下,大幅度增加冷冻室蒸发面积,增加冷冻室顶部和低部两个高温区制冷量,使其快速达到规定要求,缩短压缩机工作时间,大幅降低能耗。冷藏室采用导热粘接胶膜将压扁铜管紧紧粘在传热铝板上,并通过高粘合双面胶粘贴在冷藏室内胆上,增强传热效果。第三,合理安排蒸发器位置和制冷剂走向。据箱内自然对流情况,制冷剂流向采用逆流式换热,毛细管和回气管采用较长的并行锡焊或热塑工艺等,以提高换热效果。第四,通过理论计算和试验相结合方法,合理匹配蒸发器与冷凝器的传热面积,努力减小冰箱工作系数,避免过低蒸发压力和过高冷凝压力,达节能目的。

3　冷凝器优化设计

在优化冷凝器设计中除合理增大冷凝面积外,还应充分考虑以下几点:

3.1　设计横、竖盘管混排结构冷凝器:在冷凝器内为制冷剂气液两相状态,分析冷凝器中制冷剂流态变化和内、外部换热条件,横排管冷凝器的换热系数比竖排管冷凝器增加3倍以上,为加强流体扰动,破坏流动边界层,采用横、竖盘管相结合走向的冷凝器将会提高冷凝器换热效果,同时也可降低制冷剂流动噪声。

3.2　丝管式冷凝器代替百叶窗式冷凝器:在其它条件不变情况下,丝管式冷凝器传热性能好,对应的制冷循环效率提高,能耗减小。

3.3　改内藏式冷凝器为外挂式:外挂式冷凝器散热条件比内藏式冷凝器好得多,对降低冷凝温度和过冷温度十分有利,可有效节能降耗。

3.4　防凝露管节能设计:从压缩机排气管至干燥过滤器出口整个高压区域皆为冷凝器负荷对应区域,包括制冷剂蒸汽的冷却、冷凝及再冷(过冷)三个过程,对应设备包括付冷凝器、主冷凝器及门边防露管。由于排气温度的不同,采用不同制冷剂时管路布置也不相同。项目研制中采用制冷剂R600a,由于采用R600a使压缩机排气温度降低,约55℃左右,故将压缩机排出的高压气体先进门边防露管,再进主、副冷凝器,这样即使条件变化,门边防露管末端对应温度也高于最高环境温度,既可保证加热门框、提高防露效果,同时,在管路布置时尽量使防露管远离箱体内腔,又可减小热量向箱内传递,实现节能之目的,系统图如图2示。

4　软冷冻及变温技术设计

过高的环境温度或过低的箱内温度对电冰箱的能耗均有直接影响。环境温度过高,冷凝器散热受到影响,而冰箱内温度过低,一方面增加传热温差,另一方面需较低的蒸发温度从而降低制冷系统循环效率,甚至延长压缩机开机时间,造成能耗上升。过低的、不必要的冷冻室温度设计会加剧冰箱能耗上升。为满足消费者需要,又使冰箱降耗节能,软冷冻及变温设计就显得十分重要。

目前,传统冰箱的两个温区,R室5℃,F室为-18℃,而且F室相对较大。将F室划分两区域,其一温度仍保持-18℃,其二温度为-10℃。F室内冻结物很难在短时间内用刀进行切削处理,在食用前必须解冻,此举一耗费时间,二造成营养成分流失。将F室分离出一个-10℃温区,既可使鱼、肉等食品在-7～-10℃低温下冻结,又能达到短时间内用刀进行切削处理的目的,同时,据使用冰箱需要,也可将此温区温度设定为R室温度5℃或F室温度-18℃,甚至关闭。此即所谓软冷冻及变温技术。

图2为软冷冻及变温技术设计制冷系统示意图[4]。从图中可以看出制冷剂经压缩机压缩,在冷凝器中冷凝后流经干燥过滤器和毛细管,系统分为两个支路。支路一:制冷剂经变温室蒸发器、冷冻室蒸发器、冷藏室蒸发器、贮液器和回气换热器后回到压缩机形成循环回路。支路二:制冷剂经双稳态电磁阀1、冷冻室蒸发器、冷藏室蒸发器、贮液器和回气换热器后回到压缩机形成循环回路。

在结构设计中,电冰箱由上而下分为冷冻室、变温室和冷藏室(变温室由冷冻室按1:1分割形成),各间室都有相对独立的蒸发器。变温室蒸发器设计时较大,满足变温室作为三星冷冻室的匹配。而该间室作为其他功能间室(如冷藏、软冷冻等)使用时,可以通过设在变温室的温度传感器将温度信号送至电冰箱的控制装置中,控制装置据温度设定值对双稳态电磁阀的通路进行切换实现。当电冰箱启动运行时,电磁阀1、2处于通电状态,系统按照支路二形成的循环回路运行,同时变温室的温度传感器检测变温室的温度。变温室温度若在变温室的设定温度范围内,系统按照支路二形成的循环回路继续运行。若检测到温度高于变温室设定值上限,电冰箱的控制装置使双稳态电磁阀1处于断电状态,而双稳态电磁阀2仍通电,系统按照支路一形成的循环回路运行,直到温度传感器感应到温度低于变温室的温度设定值下限时,双稳态电磁阀1执行通电操作,而双稳态电磁阀2断电,系统又按支路二循环回路运行。此时冷冻室和冷藏室温度继续下降,直到冷藏室温度达到标准后,压缩机停机,系统如此往复循环。这种设计,控制压缩机启停的是冷藏室温度,而变温室温度的设定及变化仅控制双稳态电磁阀的通断,以切换制冷剂流向,并不直接控制压缩机的运行,故可较好解决双路循环系统存在的频繁开、停机现象,既使压缩机及其附件寿命延长,又减少启动功率,耗电量也随之降低。

,根据产品的气候类型(项目研制中设计为亚热带型)确定冷冻室、冷藏室的热负荷匹配关系。在产品设计和样机试验中,反复调节系统回路各有关参数,使冷冻、冷藏室之间以及蒸发器与冷凝器之间,压缩机排气量与蒸发器蒸发能力之间以及毛细管节流与蒸发温度之间达到最佳的节能匹配关系。表2是调整过程必须控制的系统关键状态点和相应的调整措施[5]。

5.1.2　在设计冰箱系统时,工作时间系数的选配非常重要。压缩机工作时间太短,启动频繁,则因启动功率大,会带来能耗的升高;如果工作时间太长,压缩机总是工作在较低蒸发温度状态,则压缩机工作效率太低,能耗也将上升。在选配压缩机时,应满足冰箱最大热负荷要求,在满足负荷要求下尽可能选用较小型号的压缩机。项目研制中选用高效压缩机,功率90W,经测定,冰箱工作时间系数适当,能耗较少,见表1。

5.1.3　制冷系统的优化匹配也包括制冷系统中制冷剂量的匹配,制冷剂量偏多或偏少都会影响制冷系统制冷效果,造成耗电增加。因此,系统的性能在其结构决定后,还必须对它的制冷剂量进行匹配试验。项目研制中采取与普通电冰箱不同的充注量试验,同时使用高精度充注系统确保最佳充注量,使系统在高效下进行工作,达到节能降耗目的。

5.1.4　改进节流系统,正确选择毛细管长度和管径以确定最佳毛细管流量是重要问题,与蒸发器的优化匹配、与冷凝器的优化匹配是紧密相关的。若毛细管长度较长或管径较小,节流时产生较大的压差,制冷剂流量小,蒸发温度低,压缩机排气量小,使制冷系统制冷能力减小。在设计中最初的理论计算往往只具指导意义,必须经多次试验调试才能确定。项目在调试过程中,将制冷系统各主要部件的主要状态参数点处分布感温电偶,在压缩机高、低压端安装压力表,通过各种工况的试验曲线及试验数据,借助压焓图,寻找优化制冷循环工况,确定最佳的流量和充注量。

5.2　制冷系统管路走向节能设计

5.2.1　防凝露管节能设计,文中3.4已介绍。

5.2.2　回气换热器节能设计。采用环保型制冷剂如R600a、R134a等与R12一样,在系统中设置回气换热器,采用回热循环是提高制冷系数和单位容积制冷量的有效措施。

从以下三个方面对换热效率进行了强化:(1)毛细管与回气管中的制冷剂采用逆流换热;(2)毛细管和回气管采用并行锡焊(或热塑工艺)的方式;(3)尽可能增加毛细管与回气管的锡焊长度使之最终换热效率达到98%,这样可明显提高系统制冷量。

5.2.3　两大换热设备(蒸发器和冷凝器)中制冷剂管道的合理布置。两大换热设备换热能力的提高对提高系统制冷量,降低能耗十分重要,而换热能力的提高与其中制冷剂管道的合理布置紧密相关。项目研制中,冷藏室蒸发器双排并行盘管紧贴于内胆之上,冷冻室蒸发器采用分层立体结构。冷凝器设计为横、竖盘管混排结构,并采用外挂式。通过这些措施,大大增强了蒸发器与冷凝器的换热能力,经实测,电冰箱最大负荷时日耗电仅0.39度,而在节能状态下耗电在0.35度以下。

5.2.4　在制冷系统管路走向节能设计中注意降低冰箱噪声,保证冰箱在节能的同时将噪声控制在合理范围内。

6　结语

通过改进换热器结构,采用多层排列的复合立体式蒸发器设计,改单一的竖排管排列为横、竖混合排列的丝管式外挂冷凝器,借助于电冰箱压缩机、冷凝器、蒸发器及毛细管的优化匹配,并且借助于制冷剂管路走向节能设计等措施,通过变温控制技术的优化设计,研制的BCD-186CHS直冷电冰箱最大负荷时日耗电0.39度,而在节能状态下耗电在0.35度以下,最低达0.31度。与同样大小固定冷冻室容积的直冷电冰箱相比,项目研制的电冰箱,既满足消费者对温区的多方需求,又显著节能降耗。

参考文献

1 方言.电冰箱市场需求的大趋势.家用电器科技,2002,(7):34～35

2　www.clasponline.org/download/General/2001/211/The-SL-Guidebook.pdf

3　河南新飞电器有限公司.电冰箱的蒸发器.中国,实用新型,200420010921.8.2004年5月31日

冷凝管篇10

一般来说，热效率100%以上的锅炉在常识上虽然难以理解，但如果将烟气中的水蒸汽凝结潜热利用起来，并且排烟温度降低得足够低，排烟损失很低的情况下，锅炉的热效率会提高到100%，甚至超过100%。

在热能工程领域中计算锅炉的热效率都是利用燃料的低位发热量来进行计算的，国外也是如此，如果按锅炉的高位发位量来计算锅炉的热效率，则100%的热效率是不可能达到的(能量守恒)。

利用高效的冷凝换热器和空气预热器来吸收锅炉尾部排烟中的显热和水蒸汽凝结所释放的潜热，从而达到提高锅炉热效率的目的。这种锅炉就是冷凝余热回收锅炉。

冷凝式锅炉发轫于欧洲。德国、荷兰、英国、奥地利等国家于上世纪70年代，开发家用冷凝式锅炉，到80年代末期90年代初期，韩国率先将冷凝式锅炉应用在大中型工业锅炉上，冷凝式锅炉除了具有传统锅炉的共性之外，更是制热机理的大胆革命与突破。在一些能源利用率较高的欧美国家，燃气冷凝式余热回收的热水锅炉其热效率高达103%以上，此外在烟气中的CO2和NOX等有害成份也大大降低，这对环保来说是非常有利的。在欧美等国，由于政府鼓励使用冷凝锅炉，所以需求量不断增加，冷凝锅炉的使用率瑞士60%，荷兰50%，德国20%，奥地利(20%)，英国(15%)。

冷凝式换热器是一种低温热交换器，传热面积大，并使用了价格昂贵的耐腐蚀的不锈钢材料，虽然价格较高，但这只是一次性投资，其投资回收期只需几个月，节约的燃料费很快就将投资回收。

冷凝式锅炉可以回收排烟中的水蒸汽凝结潜热，还可以降低烟气中的有害气体，所以它很快确立了其在暖通领域中的地位，欧洲国家对冷凝锅炉的认知普及及政策的倾斜，使得冷凝锅炉的应用极为广泛。而在中国，冷凝锅炉还是空白，人们对冷凝锅炉的认识不足是一重要原因，另一原因就是生产厂家对冷凝锅炉的推广和研发不力。

斯大锅炉这一中韩合资的锅炉制造企业自始就至力于将韩国的锅炉技术与中国的锅炉现状相结合，先后研发出冷凝无压热水锅炉、冷凝余热回收锅炉、冷凝常压热水锅炉、冷凝承压热水锅炉，并将韩国的能源利用理念引入中国，特别在冷凝锅炉的推广上做了大量的工作。

2、冷凝余热回收锅炉热效率分析

燃料中含有大量氢元素，燃烧产生大量水蒸汽。每1NM3天然气燃烧后可以产生1.55KG水蒸汽，具有可观的汽化潜热，大约为3700KJ，占天然气的低位发热量的10%左右。在排烟温度较高时，水蒸汽不能冷凝放出热量，随烟气排放，热量被浪费。同时，高温烟气也带走大量显热，一起形成较大的排烟损失。

烟气冷凝余热回收装置，利用温度较低的水或空气冷却烟气，实现烟气温度降低，靠近换热面区域，烟气中水蒸汽冷凝，同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放，而换热器内的水或空气吸热而被加热，实现热能回收，提高锅炉热效率。

锅炉热效率提高：1NM3天燃气燃烧生产理论烟气量约10.3NM3(大约12.5KG)。以过量空气系数1.3为例，产生烟气14NM3(大约16.6KG)。取烟气温度200℃降低至70℃，放出物理显热约1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%，放出汽化潜热约1850KJ，总计放热3450KJ，约是天然气低位发热量的10%。若取80%烟气进入热能回收装置，可以提高热能利用率8%以上，节省天然气燃料近10%。

传统锅炉中，排烟温度一般在160～250℃，烟气中的水蒸汽仍处于过热状态，不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。众所周知，锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得，未考虑燃料高位发热值中汽化潜热量的热损失。因此传统锅炉热效率一般只能达到87%～91%。而冷凝式余热回收锅炉，它把排烟温度降低到50～70℃，充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热。

以天然气为燃料的冷凝余热回收锅炉烟气中水蒸汽容积成分一般为15%~19%，燃油锅炉烟气中水蒸汽含量为10%~12%，远高于燃煤锅炉产生的烟气中6%以下的水蒸汽含量。目前锅炉热效率均以低位发热量计算，尽管名义上热效率较高，但由于天然气高、低位发热量值相差10%左右，实际能源利用率尚待提高。为了充分利用能源，降低排烟温度，回收烟气的物理热能，当换热器壁面温度低于烟气的露点温度时，烟气中的水蒸汽将被冷凝，释放潜热，10%的高低位发热量差就能被有效利用。

3、冷凝式锅炉的设计思想及原理：

排烟温度是锅炉的基本设计参数之一。设计锅炉时首先要对该参数进行选定。

锅炉排烟温度直接影响到锅炉机组的经济性和尾部受热面工作的安全性。选择较低的排烟温度可以降低锅炉的排烟热损失，有利于提高锅炉的热效率，节约能源及降低锅炉的运行费用。因此，如何有效地降低锅炉的排烟温度并使之合理利用，是一个重大的技术性课题，斯大公司引进韩国技术研发的冷凝式余热回收锅炉，其降低排烟温度是通过以下方法来实现：

(1)通过增加锅炉本体的对流受热面的换热面积或采用提高对流换热系数的方法，降低排烟温度；

(2)在尾部烟道增设高效的鳍片式冷凝换热器和热管式空气预热器。

上述方法在实际应用中有效地回收排烟中显热与汽化潜热。

4、冷凝式锅炉的显形优势：

(1)使用了热管式空气预热器、鳍片式冷凝换热器，有效地降低了排烟温度。

(2)使用了分体式燃烧机，对燃料燃烧所需的空气进行预热，使燃料充分燃烧及提高炉膛温度。

(3)冷凝节能装置为了防止排烟凝结水的酸性腐蚀，使用进口不锈钢材质制作的螺纹管，它与直管相比，导热性能比直管高2倍以上。

(4)烟气的有害气体得到有效的控制，并随冷凝液流入中和池。

综上所述，冷凝式锅炉，是传热学、物理学、燃烧学、材料等科学的结晶。它以绝对的经济性傲视传统锅炉。冷凝式锅炉的推广，是一场思维的闪耀与观念的变革，同时，必将会推动热工领域的发展。

(一)冷凝余热回收锅炉原理

1、天然气(LNG)以及其它的燃气燃料主要是碳(C)和氢(H)两元素结合而成的化合物，能保持完全燃烧，因其不含硫磺成份，所以不产

生在低温条件下腐蚀金属的硫酸(H2SO4)和亚硫酸(H2SO3)，是一种清洁的燃料。

天然气的主要成份：

CH4+C2H6+C3H8+C4H10+N2

甲烷+乙烷+丙烷+丁烷+氮

(%)90+6.8+2.5+1+0.3=100

2、含在燃气中的氢(H)在锅炉内部燃烧时与氧结合成水。生成的水从燃烧时产生的热量(高位发热量)中吸收约10%的气化热而变成水蒸汽，与排出的烟气一道排出。(冬季水蒸汽与冷空气相遇而凝结，从烟囱观察到冒白烟应是这个原因。)

燃气的高位发热量-汽化热(潜热)=低位发热量

9450Kcal/NM3-950Kcal/NM3=8500Kcal/NM3

3、水在高温烟气中，吸热蒸发为水蒸汽，水蒸汽遇到通过冷空气或冷水的传热面，重新凝结成水而释放潜热(汽化热539Kcal/kg)。冷凝余热回收锅炉就是在燃气锅炉的排烟通道上设置通过冷水的热交换器和加热空气的空气预热器，烟气在通过热交换器的传热面时水蒸汽重新凝结为水，将其汽化热(潜热)释放出来，并加热交换器内的介质(冷水或空气)。

4、锅炉热效率的计算：

锅炉的正平衡效率：

η=(锅炉出力×饱和蒸汽焓－给水量×给水焓)÷(燃料消耗量×燃料的低位发热量)

5、将余热回收炉的原理公式化、图表化如(图-1)，蒸汽/温水锅炉，炉水的饱和温度比低温水锅炉相对的高，排烟温度也相对要高。显热和潜热均由温水回收的话，则能加热的温水量过大无法处理，故而设置空气预热器。用来加热燃料燃烧所需的空气，极大的改善燃烧状态，并提高了炉胆火焰温度，加强炉胆内的辐射传热。

(二)冷凝余热回收锅炉和环境保护

燃气与燃重油或轻油相比对环境污染相对小一些，它是一种清洁燃料。但燃烧时生成的CO2、CO、NOx对环境产生了影响。在先进国家也为了减少这个量，开发和使用低NOx燃烧器，低NOx锅炉等。但CO2依然被排出，而NOx控制在60PPM以下排出。

一般情况下，天然气燃烧排烟中含CO2含量约为10-12%；NOx含量约为60-80PPM，这些有害气体促成酸雨产生或温室效应，诱发大气臭氧层的破环或影响臭氧生成。使用冷凝余热回收锅炉时，对这一环境污染有极大的缓解。

CO2+H2OH2CO3

NOx+H2OHNO2+HNO3

在上式中可以看出：CO2和NOx在冷凝余热回收锅炉的尾部烟道中与冷凝结露的H2O结合生成对应的酸，并随着凝结水从排放管排出。而烟气中的有害成份CO2和NOx含量大大咸少,CO2约减少40%，含量由原来的12%下降至6-7%;NOx约减少至20PPM以下。

酸性的冷凝水排出时需进行中和处理：

H2CO3+Ca2++OH-CaCO3+H2O

H2NO3+Ca2++OH-CaNO3+H2O

可以设置一中和池，将冷凝水排放到中和池中，定斯检查中和池的PH值。

(三)冷凝余热回收锅炉结构和外观

(四)热管式空气预热器的构造和原理

热管是往真空状态的密封管内封入蒸馏水，管表面附有铝制放射状散热片叶的高性能热传导管。

如图所示，在锅炉前上部，以80倾斜角设置的热管内蒸馏水，吸收排烟热量，快速蒸发顺着斜面上升到凝结部(热管内部是真空的，内装蒸馏水，蒸馏水实行相变传热)，传热给由送风机送至的供燃烧用的空气后凝结成水(液相)顺管流下继续吸热蒸发，热管内的蒸馏水形成相变循环。烟气的显热和部分潜热被吸收，烟温下降。

燃烧用空气被加热，对燃料的充分燃烧作用极大；另一方面热风吹进炉膛时有效地提高了炉膛的火焰温度，加强了炉膛的辐射传热(辐射传热跟火焰温度的四次方成正比)。

(五)热管式空气预热器的特点

1、热管比铜铝管的热传导性能高出500-1000倍，用热管制成的空气预热器比传统的管壳式空气预热器尺寸、重量都小2/3，可在锅炉的正面组装设置，占用的空间很少。

2、管表面附着有热传导性极好的放射状铝片，在小体积的状况下获得较大的传热面积。

3、热管的蒸发部和凝结部温度均匀，热胀冷缩量很小，可以说它是一种长寿命装置。

(六)冷凝余热回收节能装置的特长

1、本节能装置为了防止排烟结露的酸性腐蚀和供应无锈清洁热水，用不锈钢螺旋鳍片管来制成。

2、与直管相比，使用了传热性能高出2倍以上的螺旋鳍片管，大小与重量减少到1/2。耐腐蚀的不锈钢材质延长了其使用寿命。

3、本装置可组装在锅炉上部，缩小占有空间，生成在传热面上的凝结水亦可自然排出。

(七)冷凝余热回收节能装置原理图

在排烟通路中，设置冷凝余热回收热交换器，烟气在通路内通过传热面，温度降至露点温度以下，含在排烟中的水蒸汽凝结潜热将冷水或温水加热，这就叫余热回收节能装置(又称冷凝换热器)。

在流程中看到的冷凝节能装置在尾部烟道中串联布置(前后布置)，将烟气中的水蒸汽冷凝下来，结露后吸收烟气中的部分CO2和

NOx，洁净了烟气，起到环保作用。

冷凝水经引导管排放到中和池中，与中和池中的碱性石灰水中和。

(八)冷凝余热回收蒸汽锅炉与水箱连结方式

冷凝余热回收锅炉与水箱相连用循环泵辅助加热，适合在采暖和使用大量生活热水的集中供热楼房，综合医院、宾馆、健康中心、桑拿洗浴等使用；也可以与软水箱相连，加热锅炉给水，提高锅炉的给水温度。

(九)冷凝式余热回收热水锅炉与热水箱连接方法

利用配置在热水锅炉上的冷凝换热器来加热生活热水或取暖用热水，当对热水需求量减少时，热水温度上升，故在热水箱上需设置膨胀水箱和安全泄压阀，确保安全无误。