[发明专利]冷凝器

说明书

技术领域

本发明涉及用于使蒸汽冷凝的冷凝器，以及使蒸汽冷凝的方法，并且具体地，但不排外地，关系到用于来自涡轮水蒸汽的冷凝器和冷凝方法。

背景技术

电力发电站加热水以产生水蒸汽，然后驱动使发电机转动的涡轮以产生电力。

特别地，可能从化石燃料的燃烧中得到的热源用于加热锅炉中的水以在高压下产生水蒸汽。然后水蒸汽通过涡轮级膨胀，在该涡轮级中，涡轮旋转，以驱动发电机。随着水蒸汽通过涡轮级，其压力减小并且损失热能。在一种应用中，典型地，进入涡轮中的水蒸汽的温度为400摄氏度，压力为4x10^6帕(40巴)，并且离开涡轮的水蒸汽的温度为60摄氏度，而压力为–0.9巴。因为不能有效地泵送水蒸汽，在封闭系统中，其必然冷凝成液态水以进行再循环。水蒸汽的冷凝通常通过使水蒸汽冷却来实现的。随着水蒸汽穿过由外部来源供给冷却水的热交换器，从水蒸汽中移除热能。在存在真空的情况下，大量的潜热散失并且释放至冷却水中以实现使涡轮的废汽冷凝所需的低温。热交换器中的冷却水的温度通常为大约40摄氏度，这是几乎不可再用的或几乎不实用的。因此，水中的能量几乎散失至大气中。接着，将冷凝物（现在是温的锅炉水）收集于热井中，并且通过待加热的脱气装置引回锅炉中以产生水蒸汽。净化的补充水也在该点引入该循环中以弥补该系统中的任何损失。

较大的系统尽可能提高水蒸汽的温度和压力以提高效率，但大大地提高了成本及制造和维修的复杂性。

从水蒸汽中移除热能以使水蒸汽冷却的需求是效率极低的原因，因为该能量大部分损失至环境中。

本发明的实施例旨在解决这些问题。

所附的独立权利要求界定了本发明，现在应当参考该独立权利要求。此外，在引用该独立权利要求的从属权利要求中可以找到优选的特征。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于使蒸汽冷凝的冷凝器，该冷凝器包括冷凝容器，其具有用于引入蒸汽的入口和用于移除液体的出口，其中该冷凝器进一步包括转动部分，该旋转部分设置成使用时在该容器内产生液体的旋转体。

该转动部分可以包括第一叶轮。

可替换地，或此外，该转动部分可以包括在非转动外腔内的转动内腔。

在优选的设置中，该冷凝器包括冷凝容器，该冷凝容器具有非转动外腔和转动内腔，该内腔具有第一叶轮。

该冷凝器可以包括第二叶轮。该第二叶轮可以设置成在使用时以与该第一叶轮的转动方向相反的方向转动。

优选地，在使用时，该容器设置为在该内腔和该外腔之间形成水密封件。

在优选的设置中，该水密封件设置为在使用时在内腔的环形板部分和外腔的环形凸缘部分之间形成。

该容器可以设有液位传感器，该液位传感器设置为在使用时感测该容器的液位。

该冷凝器可以被设置成使用时使水蒸汽冷凝并且该出口可以设置为用于移除水。

优选地，该转动部分被设置成使用时产生液体的旋转体，该液体的旋转体包括具有大致中心的空洞的涡流并且可以形状至少部分地为具有大致中心的空洞的圆柱形。在优选的设置中，蒸汽通过所述入口引入所述空洞中，从而被带入液体的旋转体中，蒸汽冷凝至所述液体的旋转体中。

在优选的设置中，该入口包括涡流探测器，该涡流探测器优选地设置为引导进来的蒸汽以涡流的方式旋转。该冷凝器还可以包括用于从腔中移除非冷凝气体的真空泵。

本发明还包括使蒸汽冷凝的方法，该方法包括将蒸汽引入容器的入口中，并且从容器的出口移除液体，其中该方法进一步包括在容器内产生液体的旋转体。

该方法可以包括使水蒸汽冷凝的方法。

优选地，该方法包括产生液体的旋转体，该液体的旋转体包括具有大致中心的空洞涡流，该主体的形状可以至少部分地为具有大致中心的空洞的大致圆柱形。在优选的设置中，该方法包括通过入口将蒸汽引入至所述空洞中，使得蒸汽被带入液体的旋转体中，蒸汽在液体的旋转体中冷凝。

本发明还包括发电系统、发电站、或发电厂，其包括根据在此所述的冷凝器，或其中通过根据在此所述的方法冷凝蒸汽。

这里被提及的特征或限定的任意组合除非是互相排斥的，否则都可包含在本发明中。

附图说明

现在结合附图，仅通过举例的方式描述本发明的优选实施例，其中：

图1展示了根据本发明的优选实施例的冷凝器的剖视图；以及

图2展示了根据本发明的冷凝器的可替换实施例。

具体实施方式