專利名稱：冷凝器及其監(jiān)控的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了對新穎的以測量為基礎(chǔ)的模型的描述，該模型為在空氣內(nèi)漏影響下發(fā)電廠蒸汽表面冷凝器性能的特征提供了理論描述。該測量是在冷凝器和排風(fēng)機(jī)之間的通風(fēng)管線內(nèi)流動的水蒸汽和不可冷凝氣體混合物的特性的量化。這些特性與冷凝器測量和工作條件一起用于識別冷凝器內(nèi)的氣體混合物的特性。那么，這個模型用于預(yù)測重要的冷凝器性能和特征，這個預(yù)測的性能和特征與現(xiàn)場測量和觀察相比較確認(rèn)了模型的有效性。該測量與支持O & M的現(xiàn)代發(fā)電廠信息系統(tǒng)、設(shè)備壽命、資產(chǎn)管理和預(yù)測性維護(hù)的需求相適應(yīng)?？梢杂鲆姳纠淠飨到y(tǒng)和新系統(tǒng)及測量的革新性設(shè)計改進(jìn)。
背景技術(shù)：
1963年，R.S.Silver教授(R.S.Silver，“表面冷凝器的通用理論的方法”，機(jī)械工程師學(xué)院學(xué)報，1963-64，178卷，第339-376頁，Pt 1，14號，倫敦(“An Approach to General Theory of SurfaceCondensers”，Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers))發(fā)表一篇關(guān)于表面冷凝器通用理論的促進(jìn)性論文，其中，描述到“所有冷凝設(shè)備的操縱者和設(shè)計者知道在蒸汽中存在少量空氣會以明顯的方式減小傳熱性能?！痹陉P(guān)于空氣攝入的影響的EPRI的最近公開物中(R.E.Putman，冷凝器內(nèi)漏指南(Condenser in-Leakage Guideline)，EPRI，TR-112819，2000年1月)，描述到“甚至少量空氣或其他不可冷凝氣體存在于殼體空間內(nèi)都可以導(dǎo)致有效熱傳遞系數(shù)的明顯減小”。實(shí)際上，三十八年來，這種觀念已經(jīng)根深蒂固，且毫無變化。在這些公開物中，沒有任何一篇公開物或已知論文具有空氣內(nèi)漏到工作冷凝器中導(dǎo)致可以由支持這些描述的綜合理論分析所限定的冷凝器性能方面測量到的變化的可量化的量。
下面討論目前可接受的對冷凝器的描述和確定其性能的方程。圖1中所示出的代表穿過冷凝器中的管路的冷卻水的溫度分布曲線。下面的縮寫應(yīng)用于圖1中并在此使用THW是熱阱溫度，°F；TV是蒸汽溫度，它可以設(shè)定成與熱阱溫度THW相等，°F；Tcw1和Tcw2分別是入口和出口循環(huán)水溫度，°F；TTD是末端溫差，°F；ΔTcw是循環(huán)水溫度中的升高量，°F；ΔTlm是Grashof對數(shù)平均溫差，它是在排出的蒸汽和冷凝器管路內(nèi)的冷卻水之間熱流的平均溫度驅(qū)動力，°F；dt是管束密度，管/ft3； 是r處的蒸汽質(zhì)量流量，lb/hr； 是在r處的蒸汽&空氣質(zhì)量流量，lb/hr； 是每根管路的蒸汽質(zhì)量流量，lb/hr； 是總的蒸汽質(zhì)量流量，lb/hr；na是冷凝器中管路的數(shù)量；na是冷凝器中工作管路的數(shù)量；Pa是空氣分壓力，″HgA；Pi是第i種氣體的分壓力，大氣壓；Po是氧氣分壓力，大氣壓；Ps是蒸汽分壓力，″HgAPT是冷凝器壓力，″HgAPv是水蒸氣分壓力，″HgAr是管束內(nèi)的半徑，ft；rs是滯留區(qū)半徑，ft；vr是在半徑r處的蒸汽速度，ft/sec；vr，a是在半徑r處的蒸汽和空氣速度，ft/sec；AIL是空氣內(nèi)漏，SCFM；Hi是對于第i種氣體的亨利法則常數(shù)，摩爾比/大氣壓；
L是管長，ft；PPB是十億分之一，摩爾比；R是管束直徑，ft；SCF是標(biāo)準(zhǔn)立方英尺；SCFM是標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每分鐘；以及Oi是第i種氣體的溶度，摩爾比。
ΔTlm與圖1中其他變量的關(guān)系(其中，所有溫度為°F)如下ΔTlm=Tcw2-Tcw1ln(TV-Tcw1TV-Tcw2)]]>方程1方程1又可以寫成ΔTlm=ΔTcw(1+ΔTcwTTD).]]>方程2因?yàn)棣cw是由于來自渦輪機(jī)蒸汽負(fù)荷Q(BTU/hr)造成的，該蒸汽負(fù)荷是需要去除能量以將蒸汽轉(zhuǎn)變成冷凝水的蒸汽負(fù)荷，還可以寫出以下方程Q=m·cwcpΔTcw]]>(對循環(huán)水的熱負(fù)荷) 方程3以及Q=m·shfg]]>(源自蒸汽冷凝的熱負(fù)荷) 方程4其中 是循環(huán)水的質(zhì)量流量；cp(BTU/lb·°F)是水的比熱； 是蒸汽的質(zhì)量流量；以及Hfg(BTU/lb)是焓值變化(蒸發(fā)潛熱)將方程3和4相結(jié)合，得出以下方程ΔTcw=m·shfgm·cwcp]]>方程5該方程在蒸汽流對循環(huán)水流的質(zhì)量比和兩個可識別特性方面定義了循環(huán)水溫度的升高量。與在描述熱交換器中的有益工程傳熱實(shí)踐相一致，Q以一個比例因數(shù)與暴露的傳熱表面積A以及ΔTlm相關(guān)，該比例因數(shù)在特性上被稱作傳熱系數(shù)U。這個關(guān)系由下式給出Q＝UAΔTlm方程6將方程6與方程2和3相結(jié)合，得出以下方程m·cw=UAcpln(1+ΔTcwTTD)]]>方程7經(jīng)過重新整理，該方程7變成TTD=ΔTcw(e(UAm·cwcp)-1)]]>方程8由于Cp是常數(shù)， 和ΔTcw在固定負(fù)荷Q下保持恒定，假設(shè)A恒定，則末端溫差成為僅是U的函數(shù)，或TTD＝f(U) 方程9該理論接著表明熱阻R、即U的倒數(shù)，可以表示為從蒸汽向循環(huán)水的熱流通路上的所有熱阻之和，由下式給出R=1U=Ra+Rc+Rt+Rf+Rw]]>方程10其中a是空氣；c是管路上的冷凝水；t是管路；f是污垢；以及w是循環(huán)水。
歷史上，已經(jīng)付出很多努力來分析性描述這些系列熱阻中的每一種。最佳特征化的是Rw，Rf，和Rt。已經(jīng)極大地對涉及管路上的冷凝水的Rc值加以關(guān)注，并取得一定成功；并且基本上已經(jīng)忽視了Ra，除了近似平衡擴(kuò)散的受限實(shí)驗(yàn)測量及其相關(guān)理論(C.L.Henderson等人，“在不可冷凝氣體存在情況下的膜狀冷凝”，熱傳遞學(xué)報，91卷，447-450頁，1969年8月)。后者一般被認(rèn)為非常復(fù)雜(見上述的Silver和Putman)，并且可以得到有限的數(shù)據(jù)。通常的觀點(diǎn)是少量的空氣將劇烈影響傳熱系數(shù)，導(dǎo)致ΔTlm，TTD和THW值增大，但沒有分析性描述。本發(fā)明的重要性部分在于Ra被假設(shè)為可以按類似于管路污垢的形式處理，如方程10所示。
當(dāng)前冷凝器模型的缺陷為了檢驗(yàn)現(xiàn)有模型的有效性，可以進(jìn)行測試。應(yīng)該可以預(yù)計到如果大量的發(fā)電廠蒸汽輪機(jī)冷凝器在標(biāo)準(zhǔn)化或類似條件下進(jìn)行測試的話，那么在測量到的傳熱系數(shù)中將存在共同的符合或變化趨勢。這些測試將確認(rèn)方程2和6在描述給定冷凝器性能中的有效性。Gray(J.L.Gray，討論，第358-359頁；如上所述的Silver)報告了利用方程6確定的傳熱系數(shù)隨很多干凈管路冷凝器的循環(huán)水管路流速的變化，其中這些冷凝器的入口循環(huán)水標(biāo)準(zhǔn)化到60°F。這些數(shù)據(jù)如圖2所示。根據(jù)該理論，所有數(shù)據(jù)應(yīng)該圍繞換熱器學(xué)會(HEI)(蒸汽表面冷凝器的標(biāo)準(zhǔn)，HEI，第八版，第9頁，1984)提出的凈曲線散布。Gray的數(shù)據(jù)表明并非如此。他斷定所測量到的變化表明了需要改進(jìn)設(shè)計基礎(chǔ)。不符合的程度遠(yuǎn)超過其他地方討論的微調(diào)系數(shù)，(見如上所述的Putman和HEI)，這是現(xiàn)代理論努力的目標(biāo)。
Q是可測量的量，并且它的值相對容易確定。另一方面，ΔTlm不那么容易確定。研究者假設(shè)在冷凝器中對于每個管路ΔTlm都相同。然而，為使情況如此，所有管路必須具有相同的流量，相等的(或沒有)內(nèi)部污垢，以及在殼體側(cè)相同的環(huán)境。然而，存在壓倒性的數(shù)據(jù)表明事情并非如此。在出口水箱內(nèi)的排放溫度不均勻，并且即使在每根管路中的流量相同，管路出口溫度在較大面積上變化10°F那么多或更多。Bell的工作(R.J.Bell等人“利用現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的測試儀器和建模技術(shù)的冷凝器缺陷的探究”，個人信件往來(Investigation ofCondenser Deficiencies Utilizing State-of the-Art Test Instrumentationand Modeling Techniques))表明了20°F的變化，他將這個變化歸因于空氣綁定(binding)。然而，使用ΔTcw的總的平均值應(yīng)與Q成正比。但是，這不能保證方程2、6或8的形式在確定傳熱系數(shù)值時有效。
評估者利用總的管路表面積作為方程6中的A值。然而，方程6的形式反映了對A的不同理解。在這個方程中，A具有如下的意義，即它是作為熱交換表面有效參與的有益面積。它應(yīng)該包括管路表面上的冷凝水和在重力作用下傳送并且處于管路之間的空間中的過冷的冷凝水液滴或蒸汽。如果冷凝器的任何部分沒有明顯參與冷凝蒸汽，并且它的數(shù)值是公知的，那么物理管路表面積A就成為用在確定工作的冷凝器傳熱系數(shù)的錯誤的值。如上所述的空氣綁定是一個示例。如果空氣對U的影響沒有被正確考慮，那么管路污垢對冷凝器性能的影響將無從談起。
模型的另一個限制是對冷凝器殼體側(cè)之中的空氣內(nèi)漏特征缺乏了解。取代“影響冷凝器性能的少量空氣”，測試表明只要空氣內(nèi)漏低于空氣去除設(shè)備的能力，則不會出現(xiàn)渦輪機(jī)過背壓(J.W.Harpster等人“渦輪機(jī)排氣過背壓減小”，F(xiàn)OMIS第38屆半年度會議-優(yōu)化發(fā)電站性能，克利爾海灘，F(xiàn)L，1999年6月7-10日)，其中空氣去除設(shè)備以與無空氣熱阱溫度平衡壓力兼容的吸取壓力去除空氣。可以簡單地通過加入更多排風(fēng)機(jī)，來防止非常高的空氣內(nèi)漏影響冷凝器性能。這意味著，正如一些研究者所堅信的，所建立的模型對整個冷凝器無效，其中該模型表明借助于由徑向被引導(dǎo)的冷凝蒸汽掃氣，空氣將會聚在管路上。
此外，當(dāng)空氣內(nèi)漏超過排風(fēng)機(jī)容量時，壓力開始升高到一個觀測到的無空氣飽和程度。在這些條件下，冷凝器性能公知受到不利影響。從方程6、9和10可以得出，TTD值應(yīng)該增大，導(dǎo)致Tv上升并且隨之熱阱溫度升高。然而，現(xiàn)場測量并不總是支持熱阱溫度升高由空氣內(nèi)漏誘發(fā)的過背壓造成這一說法(見Harpster，同前)。這個情況有時也稱為冷凝水過冷。增加的過背壓經(jīng)常表現(xiàn)為高于熱阱溫度驅(qū)動的水飽和蒸氣分壓力的空氣分壓力。此外，對于在低空氣內(nèi)漏情況下的冷凝器壓力飽和響應(yīng)沒有分析性描述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了先進(jìn)儀器的重要性，所述儀器直接測量在目前市場上運(yùn)作的發(fā)電設(shè)備的假設(shè)的或未知的從屬系統(tǒng)特性或特征。這些測量需要量化關(guān)鍵參數(shù)，不僅在具有較陳舊的控制硬件的發(fā)電單元內(nèi)，而且也用于那些配備有現(xiàn)代信息系統(tǒng)的發(fā)電單元，其中該信息系統(tǒng)可以包含或未包含仿真計算，用于設(shè)備控制和管理。一項這種測量是空氣內(nèi)漏到蒸汽表面冷凝器的殼體側(cè)內(nèi)。這個測量與它對冷凝器空間內(nèi)的蒸汽和不可冷凝氣體的特征的影響的理解一同形成本發(fā)明的一個方面。這個理解提供了對空氣如何在冷凝器中運(yùn)轉(zhuǎn)以及它對冷凝器性能的影響進(jìn)行全面理論分析的基礎(chǔ)。
使用空氣內(nèi)漏和冷凝器診斷儀器或多傳感器探針(Rheo Vac儀器，Intec公司，Westerville，OH)提供了測量氣體特性的能力，該氣體從冷凝器的空氣去除部分進(jìn)入通氣管線。將表明這些數(shù)據(jù)與其他冷凝器工作參數(shù)儀器可以結(jié)合到一起來描述在冷凝器內(nèi)的空氣通路。同樣描述的是冷凝器隨著它在不同程度的空氣攝入下受到影響的性能特征。將呈現(xiàn)出空氣內(nèi)漏對過度過冷的影響，導(dǎo)致高度溶解氧氣。將從使溶解的氧氣最少并且改進(jìn)加熱率的角度公開用于在工作設(shè)備中保持空氣內(nèi)漏的實(shí)際控制點(diǎn)。提供了Rheo Vac儀器計算氣體特性的功能方式的概要描述，這是由于可用于發(fā)電設(shè)備控制的一些重要測量數(shù)據(jù)和由這個儀器得到的診斷信息現(xiàn)在借助于本申請中描述的模型成為可能?，F(xiàn)在可以在新的位置處使用溫度傳感器，或在另一新的位置處使用溫度傳感器和相對飽和度傳感器，以通過測量在空氣去除部分出口處的過冷量，來探測與冷凝器相關(guān)的過背壓源(以及其他普通設(shè)備測量數(shù)據(jù))。
然后，公開了一種用以操縱如下類型的冷凝器的方法，該冷凝器具有一個殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置循環(huán)水管束，蒸汽入口使得蒸汽可以流入殼體內(nèi)部，與管束相接觸，從而將蒸汽還原成冷凝水，并且在包含相當(dāng)數(shù)量的空氣的滯留空氣區(qū)域的操作過程中，其中，一些空氣內(nèi)漏可以優(yōu)先被收集，并且在空氣區(qū)域內(nèi)剩余的水蒸氣變得過冷。水槽或排水槽防止在滯留空氣區(qū)域之下，用于收集在此產(chǎn)生的過冷冷凝水或者通過滯留空氣區(qū)域從上面掉落的冷凝水，這些冷凝水除非被轉(zhuǎn)向，否則在穿過這個高濃度空氣區(qū)域時所溶解的氧氣濃度變高。水槽或排水槽優(yōu)選地利用泵將收集到的過冷冷凝水傳送到管道，并到達(dá)所述蒸汽入口。被傳送的冷凝水用噴射器(噴灑裝置)注入，用來與進(jìn)入冷凝器的蒸汽相接觸，由此被注入的冷凝水被蒸汽加熱，用來驅(qū)除被注入的冷凝水中溶解的氧氣。減少溶解在冷凝水中的氧氣的其他裝置也被清楚地描述。優(yōu)選地，冷凝器管路的出口端配裝有溫度傳感器陣列，這些溫度傳感器延伸過預(yù)期的滯留空氣區(qū)域，用于直接測量它的壓力和/或大小。利用Rheo Vac儀器標(biāo)定冷凝器也可以用來確定滯留區(qū)的范圍。
進(jìn)一步公開的是第二冷凝器，其具有滯留區(qū)管路面積大小的管路表面積，在此，不可冷凝氣體與蒸汽一起從沒有滯留區(qū)的較小的第一冷凝器進(jìn)入，以用來發(fā)生過冷，并且在此可以收集具有較高氧氣濃度的冷凝水，并將其作為噴霧返回到較小第一冷凝器的蒸汽進(jìn)入流中。
另外公開的是位于離開冷凝器的通氣管線開始處的溫度傳感器，用于進(jìn)行確定冷凝器中過冷量所需的兩個測量中的一項，以便能夠確定基本上喪失冷凝蒸汽能力的管路的數(shù)量，喪失冷凝蒸汽能力是由于在冷凝器中空氣內(nèi)漏累積空氣(或其他不可冷凝氣體)造成的。
進(jìn)一步公開的是溫度傳感器和相對飽和度傳感器，它們位于離開冷凝器殼體空間之后的通氣管線上，如果其中的氣體在進(jìn)入通氣管線之前被過度地過冷并隨后在穿過通氣管線的同時被正在冷凝的蒸汽加熱的話，該傳感器在與冷凝器蒸汽溫度相比較時可以用來確定在通氣入口處的過冷量，由此確定如上所述在冷凝器中累積的空氣對冷凝器的影響。
可以理解到其他過程利用工藝流體蒸氣，例如溶劑，它需要干燥和回收，并且該過程利用在內(nèi)部次大氣壓(sub-atmospheric pressure)下工作的冷凝器。那么，這種工藝溶劑在次大氣壓冷凝器的工作方面可以得益于本發(fā)明的教導(dǎo)。為了方便起見，并通過圖解說明，而非通過限制，本發(fā)明將結(jié)合蒸汽冷凝，尤其來自于發(fā)電設(shè)備的蒸汽冷凝來加以描述；但是應(yīng)該認(rèn)識到任何可冷凝的蒸汽狀溶劑可以根據(jù)本發(fā)明的概念加以冷凝。這一點(diǎn)對于通常為水的冷凝介質(zhì)也是有效的，但是該介質(zhì)可以是空氣或任何其他適當(dāng)?shù)臒峤粨Q介質(zhì)。


為了進(jìn)一步理解本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)，將參照結(jié)合附圖給出的以下詳細(xì)描述，圖中圖1示出穿過冷凝器中的管路的溫度分布圖；圖2示出如上所述由Gray報告的經(jīng)確定的傳熱系數(shù)相對于循環(huán)水管路速度的實(shí)驗(yàn)曲線，該傳熱系數(shù)利用方程6加以確定，并且該循環(huán)水管路速度是針對標(biāo)準(zhǔn)化到60°F入口循環(huán)水的很多干凈管路的；圖3是Rheo Vac多傳感器空氣內(nèi)漏儀器的簡化的圖示，該儀器用于進(jìn)行下面論述的冷凝器測量；圖4是垂直于理想冷凝器的管束長度的簡化剖開視圖，該冷凝器沒有駐留的空氣，配裝有蒸汽入口、水管束、用于收集冷凝水的熱阱；圖5A是在存在空氣和不存在空氣情況下，以工作冷卻水管路和蒸汽輸入工作的冷凝器的蒸汽的徑向質(zhì)量流量相對于管束半徑的曲線；圖5B是在存在空氣和不存在空氣的情況下，以工作冷卻水管路和蒸汽輸入工作的冷凝器的徑向速度對冷凝器管路半徑的曲線；圖6是具有一定量的注入空氣的圖4的冷凝器的簡化視圖，空氣已經(jīng)會聚在中心滯留空氣區(qū)域內(nèi)；圖7以曲線繪出在冷凝管路上存在空氣情況下的測量的傳熱系數(shù)對沒有空氣的傳熱系數(shù)的比，該曲線相對于從數(shù)據(jù)中得出的水蒸氣對空氣質(zhì)量比繪出，如由上述Henderson和Marchello的單管路實(shí)驗(yàn)所得到的；圖8是在三分之一的水管路設(shè)置于滯留空氣包內(nèi)并且明顯不冷凝大量蒸汽的情況下的圖6的冷凝器；圖9是配裝有空氣去除部分以及具有排風(fēng)機(jī)組件分離管線的滯留空氣區(qū)域的冷凝器的剖開的簡化視圖；圖10是對于在空氣內(nèi)漏情況下工作的冷凝器的總質(zhì)量流量相對于半徑的曲線；圖11是對于在空氣內(nèi)漏情況下工作的冷凝器，水對空氣的質(zhì)量比相對于半徑的曲線；
圖12是對于各種空氣內(nèi)漏的作為TTD的函數(shù)的系數(shù)ηU的曲線；圖13是對于理論模型和實(shí)際設(shè)備數(shù)據(jù)的過背壓相對于空氣內(nèi)漏的比較的曲線；圖14是在一個大氣壓的氣體分壓下水中氣體的亨利常數(shù)相對于二氧化碳和氧氣的溫度的曲線；圖15是DO上限相對于在85°F入口冷卻水溫度下的冷凝器滯留區(qū)內(nèi)的過冷度的曲線；圖16是組合型循環(huán)設(shè)備(HRSG)的剖開的簡化圖，示出了在滿負(fù)荷下工作的發(fā)電機(jī)、高壓渦輪機(jī)、中壓渦輪機(jī)、低壓渦輪機(jī)和冷凝器；圖17是在減小負(fù)荷下工作的圖16的組合型循環(huán)設(shè)備；圖18是在離線或待機(jī)模式下工作的圖16的組合型循環(huán)設(shè)備；圖19是用于組合型循環(huán)設(shè)備中的冷凝器的透視圖，該冷凝器配裝有冷水流，該冷水流可以被觸發(fā)而只可選擇性流入ARS部分內(nèi)；圖20是具有普通冷凝器管束結(jié)構(gòu)的冷凝器的剖開的簡化視圖；圖21示出配裝有高DO冷凝水分隔和收集裝置的圖16的冷凝器結(jié)構(gòu)；圖22示出圖16的冷凝器結(jié)構(gòu)，示出在低空氣內(nèi)漏情況下的可能的空氣綁定區(qū)域；以及圖23示出具有防空氣綁定能力的冷凝器結(jié)構(gòu)。
下面將詳細(xì)描述附圖。
具體實(shí)施例方式
自1994年起，已經(jīng)利用被授予專利的多傳感器探頭(如上述的Putman；美國專利第5485754和5752411號；Westerville Ohio 43082Intek公司的Rhetherm流量儀器以及Rheo Vac多傳感器空氣內(nèi)漏儀器)來進(jìn)行蒸汽表面冷凝器的空氣內(nèi)漏的測量。這種測量是在冷凝器殼體和排風(fēng)機(jī)吸入口之間的方便位置處、在排風(fēng)機(jī)通風(fēng)管路中進(jìn)行的。對流動的氣體進(jìn)行四次測量，同時在氣體成份方面采用合理的假設(shè)，這可以量化氣體混合物成分的質(zhì)量流量。假設(shè)該混合物由水蒸氣和空氣構(gòu)成。所有不可凝結(jié)的成分從冷凝器中去除，并包含在空氣的測量之內(nèi)。
圖3所示的探頭10(Rheo Vac多傳感器空氣內(nèi)漏儀器)由雙探頭熱流傳感器12、溫度傳感器14、壓力傳感器端口16以及傳感器端口18構(gòu)成，以測量水蒸汽組分的相對飽和度，其中溫度傳感器14也用作熱流傳感器基準(zhǔn)。提供了基于微處理器的電子封裝(未示出)，用于數(shù)學(xué)計算描述氣體混合物的熱動力學(xué)方程，以便將氣體的總質(zhì)量流量分成兩個被識別的分量。在此過程中，計算各種特性參數(shù)氣流內(nèi)漏、總質(zhì)量流、水蒸氣流、水的分壓力、實(shí)際體積流、相對飽和度、水蒸氣比容、水對空氣的質(zhì)量比、溫度和壓力。這些參數(shù)的用途已經(jīng)在多個公開物(如上述的Putman、Harpster；Power-Gen 99年美國會議紀(jì)要中F.Maner等人的“通過冷凝器空氣內(nèi)漏的遠(yuǎn)程監(jiān)控來提升性能”(F.Maner，et al.，“Performance Enhancement with RemoteMonitoring of Condenser Air in-Leak”Power-Gen’99 AmericasConference Proceddings)；1999年8月30～31日在Charleston SC召開的1999EPRI冷凝器技術(shù)會議中F.Maner等人的“基于空氣內(nèi)漏的測量和管理的性能提升”(F.Maner，et al.，“Performance Improvementsbased on Measurement and Management of Air in-Leak”1999 EPRICondenser Technology Conference，Charleston，SC，August 30-31，1999))中加以討論，特殊的焦點(diǎn)指向水對空氣的質(zhì)量比(如上述的Harpster)，這是由于它通常是將空氣內(nèi)漏的閾值與過冷凝器背壓相關(guān)聯(lián)的明顯指示。
在針對較寬的動態(tài)范圍標(biāo)定時，用于測量空氣內(nèi)漏的儀器精度大約為1SCFM，且精密度為0.1SCFM。正是這種儀器可以實(shí)現(xiàn)對通風(fēng)管路內(nèi)的氣體的明確的參數(shù)測量，以允許精確量化在冷凝器分段內(nèi)的過冷并識別冷凝器內(nèi)部的氣體動力學(xué)，如在此所描述的。
基本冷凝器模型沒有空氣的模型為了理解在空氣攝入影響下的冷凝器的特性，必須首先理解冷凝器在沒有空氣和其他不可冷凝氣體情況下的特性。這個觀點(diǎn)帶來考察非常簡單的假想結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性，而不存在障礙物和空氣去除部分(ARS)的錯綜復(fù)雜。
這個假想的冷凝器20在圖4中示出，如果不存在空氣內(nèi)漏或者在水和蒸汽循環(huán)中不產(chǎn)生其他不可冷凝氣體的話，由于所有的負(fù)荷可以被冷凝并且真空得以維持，因此該假想的冷凝器20有些象實(shí)際結(jié)構(gòu)。假設(shè)一個六邊形圖案的、無障礙物的管束22，其半徑R＝12.37ft，包含1英寸外徑、22ga側(cè)壁的nt＝20272個管路(未全部示出)，中心為2英寸，并且每根管路的長度L＝68英尺。在管束中管路的密度dt為42.16個管路/ft2。
進(jìn)一步假設(shè)循環(huán)冷卻水流并且施加m·s=2.4441×106lbs/hr]]>蒸汽質(zhì)量流量的負(fù)荷，在熱阱24中導(dǎo)致108°F的熱阱溫度THW以及P＝2.45″HgA的渦輪排出蒸汽背壓。由于公知的是期望對每根管路具有相同的循環(huán)水出口溫度，毫無疑義地可以說每根管路負(fù)責(zé)以下面方程給出的速率冷凝相同量的蒸汽m·t=2.4441×10620,272=120.56lb/hr]]>方程11為了從這個假想冷凝器中獲得結(jié)果，下部管路中的淹沒可以忽略，即，冷凝液從上面落下并填充各管路之間的空間，終止了蒸汽到達(dá)它們的底部管路的能力。
我們可以進(jìn)一步假設(shè)蒸汽流分布成蒸汽向管束外部邊界區(qū)域的速度a在這個總面積區(qū)域上是均勻一致的，并且徑向向內(nèi)指向。這個速度由下面的方程給出vR=m·s(ρsa)=36.0ft/sec]]>方程12其中蒸汽密度ρs是在108°F溫度下進(jìn)入蒸汽26的比容的倒數(shù)。為了給所有讀者一個熟悉的參考，對于這個冷凝器，這個速度數(shù)值上等價于24.6mph的速度。
為了明白這個速度遍及管束如何變化，首先檢測作為徑向距離函數(shù)的向內(nèi)指向的質(zhì)量流量。存在于由半徑r所限定的一個圓柱形區(qū)域內(nèi)部的管路的數(shù)量nr是這個區(qū)域的面積和管束密度的乘積，由nr＝πr2dt給出。那么從方程11可以得出，蒸汽質(zhì)量流26中到達(dá)半徑r的部分 簡單地為每根管路的質(zhì)量流量的nr倍，由下式給出m·r=πm·tdtr2]]>方程13那么，與徑向距離相關(guān)的蒸汽速度由方程13被蒸汽密度和將管路限制在半徑r之內(nèi)的管束的圓柱表面積除而給出，或vr=m·tdtr2ρL]]>方程14方程14表明對于所考慮的幾何形狀，徑向速度正比于距在管束幾何中心處的零位置的徑向距離。圖5A和5B中的實(shí)線示出對于理想的無空氣冷凝器(以及后面將描述的其他情況)，質(zhì)量流量和蒸汽速度的徑向分布。
回想熱阱溫度為THW＝108°F，并且每根管路的冷凝率為m·t=120.56lbs/hr.]]>對于循環(huán)水速度的一個可接受的假想值為vcw＝6.33ft/sec。也可以假設(shè)入口循環(huán)水溫度Tcw1＝85°F。還要指出的是從管路的幾何形狀和限定的值可以推導(dǎo)出總的冷凝表面積A為360,889ft2，而每根管路的表面積為At＝17.8ft2。
為了求出傳熱系數(shù)U，首先必須利用內(nèi)管橫截面積at＝0.00486ft2、水的密度ρ以及上述流速vcw，假設(shè)m·cw=ρvcwαt=6909lbs/hr/]]>管子或者279889GPM/冷凝器，來計算循環(huán)水質(zhì)量流量 現(xiàn)在，對于THW＝TV＝108°F，利用方程5和焓值hfg＝1032.5，那么ΔTCW＝18.024°F。已知TTD＝TV-ΔTCW-TCW1，可以獲得TTD＝4.98°F。從方程2可以得知，ΔTlm＝11.78°F。最終利用方程6，可以求出U，獲得593.8BTU/(ft2×hr×°F)的數(shù)值。由于冷凝器中所有管路的作用相同，對于整個冷凝器來說，U和ΔTlm對于每單個管路來說都是相同的數(shù)值。當(dāng)然，這個假設(shè)忽略了位于滯流區(qū)內(nèi)的冷管。
上面討論的性能參數(shù)和工況作為情況1歸納在表1中。如果沒有空氣內(nèi)漏或其他不可冷凝物進(jìn)入這個冷凝器的殼體空間中，這將是對于535MW發(fā)電機(jī)組的適宜結(jié)構(gòu)。下面的表2概括了相同的數(shù)據(jù)，除了在確定平均出管水溫中忽略了位于滯流區(qū)內(nèi)的管路中的冷水，以及僅僅考慮了工作管路的溫度。
表1假想冷凝器性能總結(jié) 常數(shù)THW＝108°F；U(工作管路)＝593.8BTU/(ft2×Hr×°F)；TCW2(平均)＝103.2°F
表2假想冷凝器性能總結(jié) *來自工作區(qū)域內(nèi)的Tcw2
具有一定量空氣的模型現(xiàn)在考慮如果一定量空氣注入到這個冷凝器中將發(fā)生什么。應(yīng)該顯而易見的是徑向指向的蒸汽的高速度將朝向作為區(qū)域25的冷凝器的中心攜帶(掃除)空氣，并且空氣將聚積在冷凝器的所述中心，如圖6所示。由于在中心區(qū)域25內(nèi)的總壓力基本是冷凝器或進(jìn)入蒸汽在區(qū)域26的總壓力，因此在空氣和水蒸氣之間建立一個平衡，使得它們的分壓力的和等于冷凝器壓力。這就要求水蒸氣壓力下降，隨之水蒸氣溫度下降。降低溫度的唯一方式是減緩在這些管路上的冷凝率，使得遍及管束區(qū)域的每單位長度的循環(huán)水溫升降低。由于空氣的存在造成缺乏來自冷凝蒸汽的傳熱是該區(qū)域溫度下降的原因，并局部導(dǎo)致冷凝水過冷。正是冷凝器20的區(qū)域25內(nèi)的這些管路以文獻(xiàn)(見上述的Henderson)中所描述的方式工作，但通常被認(rèn)為在整個冷凝器中如此?？諝獠荒芮也灰詴坌问酱嬖谟诶淠鞴苁?2的中心區(qū)域25外側(cè)的富含蒸汽的、高速度區(qū)域內(nèi)。
這個區(qū)域包含水蒸氣對空氣非常小的質(zhì)量比并非意外。上述的Henderson和Marchello在單管路實(shí)驗(yàn)中表明，在空氣存在時在冷凝管路上測得的傳熱系數(shù)與蒸汽中沒有空氣時的傳熱系數(shù)的比值相對于不凝性空氣在蒸氣中的摩爾百分比的關(guān)系曲線變化劇烈，得出甚至很少量的空氣或其它不凝性氣體存在于冷凝器的殼體空間內(nèi)也會造成有效傳熱系數(shù)的顯著減小的一般結(jié)論。他們所獲得的最初表示為與摩爾百分比相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖7中示出，并加以修正來以高解析度表示相應(yīng)的水對空氣的質(zhì)量比。
對于在排風(fēng)機(jī)管線中測得的大約小于3的水蒸氣對空氣的質(zhì)量比，很多發(fā)電廠的測試表明排風(fēng)機(jī)背壓將升高(見上述的Harpster)。從圖7可以看出，這個混合物的傳熱系數(shù)減小到?jīng)]有空氣時的值的10％。為了說明該模型，可以假設(shè)在水蒸氣對空氣的質(zhì)量比≤3的區(qū)域內(nèi)不存在冷凝。這允許我們定義若干有用的術(shù)語。具有較高冷凝蒸汽的蒸氣濃度以及較高速度的外側(cè)區(qū)域可以被稱為蒸汽氣流區(qū)域，例如附圖標(biāo)記28所標(biāo)識的區(qū)域。富含空氣的區(qū)域因?yàn)樗俣冉咏愣Q為滯流區(qū)域25，這是由于在這個區(qū)域內(nèi)只有少量的冷凝蒸汽驅(qū)動速度。實(shí)際上，在這兩個區(qū)域之間沒有明顯的分界線，這可以通過濃度梯度的熱動力學(xué)來解釋。
返回到上面的話題，可以假設(shè)空氣量足以有效消除由三分之一管束半徑所限定的空間內(nèi)的所有居中定位的管路上的冷凝，或者，所有管路的11.1％不起作用。為了考察對過背壓和蒸汽溫度的影響，我們基本如上面所描述的那樣進(jìn)行。蒸汽負(fù)荷將保持相同；但是，由于工作管路的數(shù)量減少到18022，從方程11得到m·t=135.6lbs/hr,]]>這是冷凝器蒸汽氣流區(qū)域中每個管路的每根管路的蒸汽質(zhì)量流量。
為了確定新的平衡冷凝器蒸汽溫度和相應(yīng)的冷凝器壓力，首先假設(shè)一個新的110°F的蒸氣溫度，由此溫度得到相應(yīng)的1031.4BTU/lb的hfg(焓)值。由方程5可以發(fā)現(xiàn)在與上面描述的相同的流量下，經(jīng)過每根工作管路的管長的新的循環(huán)水溫升為 方程15基于每根管路，利用上面的無空氣傳熱系數(shù)，可以從方程6獲得ΔTlm值，為 方程16并且，基于每根管路，由方程2發(fā)現(xiàn)末端溫差為 方程17由此，TV＝85+20.25+5.59＝110.84°F，這充分接近于假設(shè)的110°F，不需要對此重復(fù)。所造成的冷凝器壓力成為ρv＝2.660″HgA，由空氣存在導(dǎo)致2.660″-2.450″＝0.210″HgA的過背壓。
假設(shè)在滯流區(qū)內(nèi)的空間僅過冷6°F(但要留意由于這個區(qū)域被假設(shè)為不存在蒸汽冷凝，因此它會達(dá)到極限，即入口循環(huán)水溫度)。在這個區(qū)域內(nèi)的水蒸氣壓力由110.84°-6.0°＝104.84°F來指示，其為2.233″HgA，密度為0.00326lb/ft3。因此，為了使這個區(qū)域與冷凝器剩余部分平衡，空氣分壓力必須為2.660″-2.233″＝0.427″HgA。從已知的關(guān)系ρv/ρa(bǔ)＝0.622pv/pa方程18
質(zhì)量比被確定為m·v/m·a=ρv/ρa=0.622(2.233/0.427)=3.25,]]>與理想的符合，具有可以忽略的傳熱。
滯流區(qū)的氣體空間容積VSZ由下式給出VSZ=(π(12.373)2×68)-(2250×π(112)2×68)=294.14ft3]]>方程19其中，第二項是由封閉的管路所占據(jù)的容積。作為方程19的結(jié)果，對于質(zhì)量比為3以及規(guī)定的水蒸氣密度，在VSZ內(nèi)的空氣總質(zhì)量為ma＝294.14×1/3×0.00327＝0.3196lbs。這個條件由注入冷凝器中的4.256標(biāo)準(zhǔn)立方英尺空氣來實(shí)現(xiàn)。
然而，一旦這個蒸氣空間降到入口循環(huán)水溫度的2°F之內(nèi)或87°F，那么ρv＝1.293″HgA，且ρv(87°F)＝1/511.9＝0.00195，Pa＝2.660-1.293＝1.367，其中由方程18得出ρ=ρVPa0.622PV=0.00331,]]>給定m·vm·a=0.0001950.00331=0.588,]]>且m·a=294.14×0.00331=0.9736lb]]>在這種較低溫度下，滯流區(qū)將包含13標(biāo)準(zhǔn)立方英尺的空氣。應(yīng)指出的是該區(qū)域被從整個冷凝過程中有效消除，而不論過冷量低于6°F，但是隔離該區(qū)域的空氣量是過冷量的函數(shù)。可以預(yù)計到過冷度將是滯流區(qū)大小和氣體動力學(xué)參數(shù)的函數(shù)。
利用類似于方程13和14的展開方法，以rs為滯流區(qū)的半徑，對于空氣的滯流區(qū)，可以將蒸汽質(zhì)量流量(帶有滯留在冷凝器中的空氣) 和蒸汽速度vr，a表示為m·r,a=m·s[(rrs)2-1(Rrs)2-1]]]>方程20vr,a=m·r,a2πρrL]]>方程21表1不僅示出作為情況4的上述數(shù)據(jù)，而且表明了在用于冷凝的管路數(shù)量中其他減少的影響。它表明了過背壓如何隨著管路數(shù)量從滯流區(qū)之內(nèi)的冷凝過程中排除而增大的。由于空氣阻止管路的數(shù)目計入，主要是在由蒸汽氣流區(qū)域28所驅(qū)動的冷凝器中心內(nèi)的管路數(shù)目的計入，冷凝器的背壓和溫度將升高，增加了每根工作管路的冷凝負(fù)荷。
應(yīng)指出的是每根管路的傳熱系數(shù)U對于工作管路并不改變，如從方程6的使用中看到的?？梢灶A(yù)測到隨著冷凝器負(fù)荷增大，ΔTlm值(以及TTD)增大，而U或A不變化，只要在A中的管路為工作管路即可。
如上述的Gray所描述的，對于他評估的大量的冷凝器，這可以解釋與理論的大部分不符合。盡管他在清潔管路之后進(jìn)行這些測量，但他沒有在他的研究中給出明顯的證據(jù)排風(fēng)機(jī)能夠充分地排除空氣內(nèi)漏，以防止空氣所造成的過背壓。以下應(yīng)變得顯而易見，即在試圖計算造成U變化的水垢的過程中，在空氣存在時，應(yīng)該在方程6中使用系數(shù)η(表1)中來修正A。
存在空氣內(nèi)漏的熱阱溫度特征與存在可變和已知空氣內(nèi)漏的冷凝器特征相共同的是熱阱溫度可以或不隨著冷凝器壓力和蒸汽溫度相伴隨的升高而升高，所提供的模型解釋了這個可變的特征。
參照圖8，表1中示出的第六種情況(33.3％情況)，工作管路是處于管束的環(huán)形區(qū)域、即區(qū)域B和D之內(nèi)的那些管路。為了冷凝水達(dá)到熱阱，冷凝水基本上沿垂直方向向下排放。在這個區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的冷凝水下落，達(dá)到大約119°F的表面蒸氣溫度，這是由冷凝蒸汽的沖擊造成的。對于所指出的情況，在區(qū)域D中管路的數(shù)量為3634，并且這些管路產(chǎn)生3634×180.8lbs/hr/管路＝0.6570×106lbs/hr的冷凝水質(zhì)量流量。在環(huán)形區(qū)域B內(nèi)的其他工作管路使剩余的蒸汽負(fù)荷轉(zhuǎn)變成(2.4441-0.6570)×106＝1.787×106lbs/hr的冷凝水。
現(xiàn)在，讓我們評價在區(qū)域D中產(chǎn)生的冷凝水的溫度隨著冷凝水通過具有85°F的入口循環(huán)水溫的滯留區(qū)C時發(fā)生了什么情況。利用傳熱方程
m·c,D(Ti,c-Tf,c)=m·cw(Tf,cw-Ti,cw)]]>方程22假設(shè)cp，c＝cp，cw，并設(shè)定Tf，c＝Tf，cw＝Tf，cc，其中c表示冷凝水，cc表示冷的冷凝水，cw表示循環(huán)水，i是初始溫度，而f是最終溫度，在得出m·cw/m·c,D=37.94]]>并已知Ti，c＝119.03°F且Ti，cw＝85°F之后，可以求解出Tf，cc，該結(jié)果是Tf，cc＝85.87°F。源自區(qū)域D并到達(dá)區(qū)域C底部、并在大約Tf，cc＝86°F時具有m·cc=m·c,D]]>的質(zhì)量流量的經(jīng)冷卻的冷凝水的可能結(jié)果為經(jīng)冷卻的冷凝水可以與來自所有區(qū)域B的冷凝水混合，具有 的質(zhì)量流量和119.0°F的溫度，導(dǎo)致由下面的方程給出的熱阱溫度THWTHW=[m·ccm·cxTi,cc+Ti,c](m·ccm·c+1)]]>方程23這個混合的冷凝水產(chǎn)生110.12°F的熱阱溫度，接近最初沒有空氣的熱阱溫度，108°F。不管這個2.12°F的差值是否是由于模型的改進(jìn)還是能量混合假設(shè)而出現(xiàn)，事實(shí)仍然是它與一些觀察者所預(yù)期的119.03°F相差甚遠(yuǎn)，而是非常接近于在存在空氣誘發(fā)的背壓增大時所獲得的一些現(xiàn)場觀察結(jié)果。為了發(fā)生這種類型的混合，冷的冷凝水必須到達(dá)熱阱并與較熱的冷凝水混合，如所描述的，而不被這樣一種蒸汽負(fù)荷所加熱，該蒸汽負(fù)荷向下穿行于冷凝器殼體和橫跨到中心區(qū)域的管束之間，并上升而通過下落的冷的冷凝水，造成再熱。由于會發(fā)生這種情況，取決于冷凝器的設(shè)計，這就是有時熱阱溫度會因在一些工作的冷凝器中的空氣內(nèi)漏而升高的原因。
在熱阱溫度和蒸氣溫度之間的這種上述溫度差通常被稱為是“冷凝水過冷度”。所指出的過背壓并非由連續(xù)熱阻造成的，類似于在管路污垢中所發(fā)現(xiàn)的，盡管這是很多冷凝器工程和科學(xué)的學(xué)者的觀點(diǎn)。應(yīng)該指出的是通過區(qū)域C下降的冷凝水果真是過冷的，并且發(fā)現(xiàn)其本身盡管在這個區(qū)域中仍存在高濃度的空氣。這個條件成為高溶解氧(DO)的主要因素。表1示出這個冷凝器的其他較小的滯留區(qū)的結(jié)果。
傳統(tǒng)冷凝器將可以看出在此所示的響應(yīng)在工作的冷凝器中存在較小差異。圖9示出對于冷凝器30的更實(shí)際的冷凝器構(gòu)造，其具有管束32，蒸汽流34，并包含空氣去除部分(ARS)36，帶有護(hù)罩(擋板或頂板)37、通氣管線38、以及吸入裝置或射流噴射器(未示出)，后者離開殼體40，而終止于排風(fēng)機(jī)吸入連接器42。使得蒸汽負(fù)荷、管路數(shù)量和所有條件與前面假想冷凝器模型相同，并使得帶護(hù)罩的ARS36大約占據(jù)包含84.3個管路的管板的2ft2。為了容易描述，讓我們進(jìn)一步假設(shè)排風(fēng)機(jī)為活塞型，并且它具有以實(shí)際立方英尺每分鐘(ACFM)為單位的排量 該排量與吸入壓力無關(guān)。最終，讓我們假設(shè)排風(fēng)機(jī)的排量 名義上為2000ACFM。
如果沒有空氣內(nèi)漏，該系統(tǒng)將與前面所述基本相同地工作。所有管路將冷凝等量的蒸汽；并且由于沒有空氣內(nèi)漏，排風(fēng)機(jī)不需要工作，并且每個管路的負(fù)荷為120.56lb/hr。然而，如果排風(fēng)機(jī)在使用中，它將從冷凝器的中心去除一定量的水蒸氣(蒸汽) 水蒸氣的量為m·s=ρvV·]]>方程24對于108°F的熱阱溫度，ρv＝0.003567lb/ft3，得出自冷凝器的冷凝水損失率為m·s=7.135lb/min]]>或428.1lb/hr。由于這個蒸汽損失代表全負(fù)荷的0.017％，由于它的影響小于計算圓整誤差或測量誤差的影響，因此可以不必解釋地從能量平衡考慮中忽略掉它。然而，它確實(shí)提供了對排風(fēng)機(jī)造成的冷凝水損失率的認(rèn)識。但是，作為結(jié)果，在背壓或蒸汽和熱阱溫度方面與不存在空氣的假想冷凝器中得出的結(jié)果相比沒有顯著變化。
如果現(xiàn)在讓空氣以一個連續(xù)的速率流入冷凝器中，在冷凝器中足夠高以使得它與蒸汽完全混合，這個空氣將向ARS36所在的冷凝器中心掃氣。排風(fēng)機(jī)以等于輸入速率的速率排出這些空氣。只要?dú)怏w混合物密度乘以 足以通過通氣管線排出，在ARS36中過冷之后的水蒸氣和空氣質(zhì)量流量在水蒸氣對空氣質(zhì)量的比約大于3，空氣內(nèi)漏量將不會對冷凝器壓力造成影響。這個值已經(jīng)通過多傳感器探針(MSP)的測量確定，這個值作為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，可應(yīng)用于大多數(shù)冷凝器中。
為了理解在低空氣內(nèi)漏下冷凝器壓力飽和的原因所在，必須首先建立一些邊界。在低空氣內(nèi)漏(下面定義)和無空氣內(nèi)漏情況下，存在一個不影響渦輪機(jī)中冷凝器背壓的內(nèi)漏率的范圍。這是零過背壓的區(qū)域。如上所述，MSP測量已經(jīng)毫無爭議地表明所有單流程或大多數(shù)雙流程冷凝器都將具有零過背壓，只要所排出的水蒸氣對空氣的質(zhì)量比總地在大約3之上即可。因此，可以分析m·v/m·a=3]]>來確定閾值空氣內(nèi)漏值。這個值也將是排風(fēng)機(jī)在對應(yīng)于無空氣熱阱溫度的飽和吸入壓力下去除空氣的泵送能力的衡量。
在ARS36入口處、水蒸氣對空氣混合物質(zhì)量比的值應(yīng)該首先確定，使得在局部管路上的空氣含量不顯著減小傳熱系數(shù)。這將可以預(yù)計出在m·v/m·a=3]]>的ARS36出口處，通風(fēng)管線38中的單獨(dú)氣體組分的計算結(jié)果。如果假設(shè)ARS36入口質(zhì)量比為130，在該位置處的過冷量僅為0.2°F，這可以從方程18和蒸汽表中確定。所導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)化的傳熱減小將僅為20％，如從圖7中看到的。因此，將沒有滯留區(qū)44，并且傳熱減小的區(qū)域也不明顯或并不大。
由于在排風(fēng)機(jī)排量所產(chǎn)生的速度的輔助下在ARS36中的冷凝，即使存在空氣，也可以呈現(xiàn)6°F過冷。因此，水蒸氣密度從在108°F下的0.003567lb/ft3減小到在ARS36出口處的0.003020lb/ft3。穿行到通氣管線38入口處的水蒸氣的量由m·v=ρv×2000=6.04lb/min]]>給出。這個質(zhì)量流基本上穿行到排風(fēng)機(jī)。假設(shè)ρv/ρa(bǔ)＝3.2，那么ρa(bǔ)＝0.00094lb/ft3，從而m·a=ρa×2000=1.88lb/min.]]>這導(dǎo)致空氣抽取值為25.1SCFM，這對于在現(xiàn)場具有2000ACFM容量的排風(fēng)機(jī)是一致的。應(yīng)指出大約25.1SCFM的空氣內(nèi)漏將導(dǎo)致圍繞ARS36出口的冷凝器管路的過冷度增大。這在存在高氧氣濃度的情況下帶來冷凝水的過度過冷，產(chǎn)生高的DO，如上面針對假想冷凝器所描述的。這也解釋了為什么25.1SCFM之下的空氣內(nèi)漏不會影響冷凝器背壓。
表3代表了在由于過度空氣內(nèi)漏造成不同數(shù)量的管路停止工作的情況下的傳統(tǒng)冷凝器的性能。初始的線是針對零管路損失，與排風(fēng)機(jī)容量相兼容，使得在渦輪機(jī)上不會由于空氣內(nèi)漏而施加過背壓。隨著管路損失，蒸汽溫度Ts和總的冷凝器壓力PT將增高。用于在滯留區(qū)內(nèi)平衡的數(shù)據(jù)是在假設(shè)ARS36入口溫度和假設(shè)的85°F的最大過冷之間線性過冷情況下算出的，其中，ARS36入口溫度在空氣內(nèi)漏不造成過冷(沒有管路損失)時等于蒸汽溫度，而假設(shè)的最大過冷處于導(dǎo)致33.3％的管路從冷凝進(jìn)程中去除的空氣內(nèi)漏情況。自過冷區(qū)域的蒸氣溫度Tv，空氣的分壓力Pa是通過從PT中減去相關(guān)的蒸氣分壓力Pv而得到的。利用方程18，確定ρa(bǔ)。假設(shè)排風(fēng)機(jī)的2000ACFM的容量保持不變，計算出 和 并且它們的和成為從冷凝器中提取的總的質(zhì)量流量 從 計算出作為造成上述參數(shù)值的原因的空氣內(nèi)漏量。最終，冷凝器背壓通過減去作為針對每種管路損失情況所觀察到的無過背壓值ρT而得到。利用下面的方程m·r|r≥rs=m·s[(r/rs)2-1(R/rs)2-1]+0.0749×60×SCFM]]>方程25其中，第一項代表蒸汽質(zhì)量流量，而第二項代表空氣質(zhì)量流量，以及m·r|r≈1=(ρv+ρa)×ACFM×60]]>方程26對于離開ARS36處的滯留區(qū)44的總質(zhì)量流量，作為r的函數(shù)的總質(zhì)量流如圖10所示繪出。這些曲線被認(rèn)為向下直到 大約20000lb/hr并在半徑小于一英尺的區(qū)域內(nèi)都是精確的。為了特征化蒸汽風(fēng)和滯留區(qū)所混合的過渡區(qū)域，需要比在此所描述的更多的理論努力。插入了虛線，更多是為了圖面清楚，而不是為了精確。盡管這個區(qū)域并非在技術(shù)上正確表示，但是在解釋冷凝器特性中，所顯示的近似并不減損整個模型的有效性。應(yīng)指出的是，在書寫方程25和26中也有特意的部分，以解釋圖10的質(zhì)量流量，實(shí)際上，它更適于圓形管束幾何形狀，而不是矩形管束幾何形狀。
為了完成這個模型并將這個模型與上述的Henderson和Marchello的工作相關(guān)聯(lián)，水蒸氣(蒸汽)與空氣的質(zhì)量比被示作圖11中半徑的函數(shù)。將帶有圖7中表示的數(shù)據(jù)的這些曲線與構(gòu)思縝密的實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)結(jié)果相比較，可以提供對在大型工作冷凝器中空氣對熱交換的作用的很好的圖形理解。
應(yīng)提到利用一個放置在ARS36處的通氣管線38入口處的溫度傳感器，或者一個放置在冷凝器外側(cè)的通氣管線38內(nèi)的溫度傳感器和相對飽和度傳感器，可以確定一些由MSP收集到的重要數(shù)據(jù)。即，第一溫度傳感器單獨(dú)測量離開ARS36的蒸氣的飽和溫度，而第二溫度傳感器和相對飽和度傳感器與蒸汽表一起可以用來確定離開ARS36的相同飽和溫度。將這個飽和溫度從蒸汽溫度中減去就成為過冷的量度，如果低于大約6°F值，則該量度是圍繞冷凝器管路累積的空氣的指示，該空氣導(dǎo)致冷凝器管路損失?，F(xiàn)在，通過從冷凝中去除管路，可如下面的表2所示那樣確定對于所描述的空氣去除泵的尺寸的空氣內(nèi)漏量。通過確定吸入連接器42處的空氣去除泵(未示出)的大小，在ARS36處可以預(yù)期到小的過冷，前面的討論當(dāng)然假設(shè)操縱者知道泵的容量，并且泵確實(shí)可以工作。實(shí)際上，如果沒有空氣內(nèi)漏(或空氣內(nèi)漏不顯著)，則溫度測量也可以表示ARS泵不工作，如設(shè)計或意圖所在。
作為利用相對飽和度傳感器的替換方式，相對飽和度的近似可以通過用溫度傳感器測量真空管線出口內(nèi)的溫度和ARS通氣管線在其出口處的溫度來算出。應(yīng)該注意，通過觀察進(jìn)入蒸汽溫度和ARS內(nèi)的溫度的溫度差也可以確定空氣內(nèi)漏隨過冷度變化的指示。
返回到表1，其中η由最初假想冷凝器來確定，滯留區(qū)的效果與工作冷凝器中的幾乎相同?，F(xiàn)在注意力可以轉(zhuǎn)到表明η的重要性，方程9研究表明在方程8中的所有參數(shù)保持不變或恒定的基礎(chǔ)上，TTD僅是傳熱系數(shù)U的函數(shù)。由于從上面討論的新的理解得知，A應(yīng)該用ηA替代，這不再是強(qiáng)調(diào)η是將物理冷凝表面積減小到適當(dāng)?shù)墓ぷ骼淠鞅砻娣eηA的因數(shù)的情況。因此，方程9必須修改如下TTD＝f(ηU) 方程9′在應(yīng)用這個方程之前，應(yīng)該首先理解TTD的意義?，F(xiàn)場最容易測量的是表觀TTD，它是冷凝器背壓飽和溫度TV和相結(jié)合(混合)的循環(huán)水溫度Tcw2之間的差值。另一個是TV與來自工作區(qū)管路的循環(huán)水出口溫度中目前更難于測量的溫度之間的差值。
圖12是ln(ηU)對于表觀TTD的曲線。ηU的值在表1中列出，作為表觀傳熱系數(shù)。如果管路沒有污垢，對于特定的場合，η的值可以作為故意引入的空氣內(nèi)漏的函數(shù)并通過MSP儀器測量，來確保適當(dāng)?shù)呐棚L(fēng)機(jī)性能。然后，這個值成為作為空氣內(nèi)漏和排風(fēng)機(jī)容量的η的標(biāo)定值。隨后，如果要確定管路污垢程度，可以使用MSP儀器來從上述標(biāo)定值中確定η的當(dāng)前值。這可以將用于總的管路表面積的測量(表觀)傳熱系數(shù)ηU校正為僅用于工作管路的值。然后，被校正的U值與它的設(shè)計值(公知的干凈值)相比較，從而揭示了傳熱系數(shù)由于污垢造成的變化量。
表3
現(xiàn)在，返回到表2，這些數(shù)據(jù)繪于圖13中，圖13示出過背壓和空氣內(nèi)漏之間的關(guān)系。理論曲線表示從模型推導(dǎo)出的數(shù)據(jù)。旋轉(zhuǎn)的正方形是來自于工作設(shè)備，JEA單元3的。用于這個設(shè)備單元的冷凝器是單壓力、兩個隔室、水箱分開的雙流程系統(tǒng)。用于這項研究的假想冷凝器在這個冷凝器之后構(gòu)圖，以具有一個模型基礎(chǔ)，導(dǎo)致具有單個隔室、單水箱和單流程結(jié)構(gòu)的大的半徑和長度。結(jié)果為這兩個冷凝器具有相同的冷凝表面積。
設(shè)備數(shù)據(jù)和模型理論響應(yīng)之間的一致被認(rèn)為是非常好的。這是由于模型是從全國很多設(shè)備的MSP測量共性中發(fā)展出來的，因此它應(yīng)該是真實(shí)的。已知排風(fēng)機(jī)的容量和m·v/m·a=3]]>(近似)的重要性對于建模來說是極為重要的。應(yīng)指出的是空氣內(nèi)漏變得足以圍繞ARS形成滯留區(qū)44，管路被隔離，減小了冷凝蒸汽的能力，并且在冷凝器中背壓將以針對假想冷凝器所描述的方式增高。這與滯留區(qū)過冷和高DO一起成為位于冷凝器中心ARS部分附近的那些管路上殼體側(cè)管路腐蝕的主要原因。為了確定滯留區(qū)的存在和/或大小，即滯留區(qū)25(圖6)，可以將一系列熱電偶遍及被預(yù)期包容滯留區(qū)25的區(qū)域放置。這種熱電偶可以由設(shè)置成各種幾何形狀的元件所承載，例如，如沿著X形的元件結(jié)構(gòu)27放置。溫度傳感器或熱電偶可以通知冷凝器的操縱者在區(qū)域25內(nèi)的過冷度，表現(xiàn)出形成可控制的滯留空氣包。加入更多的排風(fēng)機(jī)或者找尋并修補(bǔ)空氣泄漏可以控制空氣內(nèi)漏的大小。通過監(jiān)控沿著X元件27放置的溫度傳感器，可以由冷凝器的操縱者確定排風(fēng)機(jī)的功效。
為了克服這種過冷造成的高DO，從進(jìn)入熱阱開始，一個水槽或排水槽46(圖9)設(shè)置在滯留區(qū)44之下。水槽46收集從滯留區(qū)44/通過滯留區(qū)44落下的過冷的冷凝水。然后，這種被收集的過冷冷凝水經(jīng)由管道48由泵49泵送到噴嘴分布系統(tǒng)50，用來將過冷的冷凝水噴射到進(jìn)入蒸汽流34中，以便它由進(jìn)入的蒸汽流34再加熱。通過再加熱過冷的冷凝水，DO(和溶解在過冷冷凝水中的任何其他氣體)從冷凝水中釋放出來。收集系統(tǒng)可以基于水傳感器或液位傳感器(未示出)自動工作，且/或基于沿著如上所述的X元件采集的溫度測量結(jié)果被致動，其中水傳感器或液位傳感器測量在水槽或排水槽46中收集的過冷水量。水槽46可能應(yīng)該定位于管束32中大約三分之一管路之下，或者根據(jù)空氣內(nèi)漏或排風(fēng)機(jī)可靠性的實(shí)驗(yàn)定位在其他數(shù)量的管路之下。在ARS護(hù)罩37附近、水槽46附近的帶有穿孔或百頁的頂板可以安裝成使從滯留區(qū)之上的工作管路落下的冷凝水轉(zhuǎn)向，減小DO污染的冷凝水量，以便再循環(huán)。穿孔應(yīng)具有升高的上唇部，帶有一個突出部，以使得蒸汽在正常工況下穿過，并防止落下的水通過。不論用于控制流動和再加熱過冷冷凝水的技術(shù)如何，DO可以被從水中被驅(qū)除，從而利于抑制DO在冷凝水中存在而發(fā)生的腐蝕。在此方面，可以理解，水槽46的尺寸將根據(jù)滯留區(qū)44的大小而變化，它是空氣內(nèi)漏量的函數(shù)。在低空氣內(nèi)漏情況下，水槽46只要設(shè)置在ARS36之下。在較高空氣內(nèi)漏的情況下，水槽46可以延伸到基本所有(或稍微更多)滯留區(qū)44之下。
另外，在滯留區(qū)27(圖6)或44(圖9)中的管束可以從它們相應(yīng)的冷凝器中去除，并在低空氣內(nèi)漏變成第一冷凝器的延伸部分的正常條件下納入第二或隨后的冷凝器或冷凝器區(qū)域中，但是在高空氣泄漏條件下防止在其中形成滯留區(qū)。來自這個第二冷凝器功能的冷凝水然后可以被收集，并噴射到第一冷凝器中，以用于再加熱該冷凝水并降低DO。
在冷凝器設(shè)計方面，利用擋板收集冷凝水以可能將其轉(zhuǎn)向熱阱的這些冷凝器應(yīng)具有這樣的穿孔的擋板，該擋板具有向上豎立的唇部或放熱百頁，來防止冷凝水溢出，以便不中斷根據(jù)這種冷凝器設(shè)計而在冷凝器中建立的正常的蒸汽/空氣流動路徑。
用于從過冷冷凝器中去除滯留區(qū)造成的DO的另一種方法是將冷凝蒸汽引導(dǎo)(例如，利用蒸汽導(dǎo)流器系統(tǒng))向位于下落的過冷冷凝水之下的位置處，以便提供再加熱并去除DO。此外，流通蒸汽(livesteam)(較高溫度)可以噴灑在滯留區(qū)范圍之下，以用于再加熱過冷冷凝水的目的，從而釋放DO。這個再生方法歷史上已經(jīng)在一些已知的冷凝器中采用，以使得熱阱過冷，但是這種過冷的來源和原因還不完全理解。由本發(fā)明提供的知識將允許對過冷得到特定的認(rèn)識，并且使得特定的再生蒸汽源可以為工程目的而設(shè)計。
在空氣綁定(air bound)和滯留區(qū)內(nèi)溶解的氧氣在線操作-回顧未溶解的不可冷凝氣體穿過ARS，并且認(rèn)為這些氣體集中于冷凝器的這個覆蓋的區(qū)域內(nèi)。這可以導(dǎo)致排出的氣體過冷到6°F，這是由于空氣內(nèi)漏對冷凝器背壓沒有顯著影響。在這個量之下的空氣內(nèi)漏處于冷凝器壓力飽和范圍內(nèi)，在該范圍內(nèi)，對于大多數(shù)冷凝器結(jié)構(gòu)，冷凝器壓力基本上沒有變化。在內(nèi)漏數(shù)值以上，壓力和過冷度都增加。由于增加氣體濃度和額外的過冷，在ARS中管路上的冷凝水經(jīng)受溶解氣體的高度濃縮。ARS外側(cè)的管路逐漸由空氣圍繞，并且由于空氣內(nèi)漏增大而溫度降低，產(chǎn)生增大的冷凝器背壓和溶解的氧氣。
在不可冷凝氣體存在的情況下，對于冷凝水實(shí)際范圍上的過冷的重要性的研究成為一項有價值的任務(wù)。這項研究不僅包括低空氣內(nèi)漏范圍，而且包括通過觀察冷凝器過背壓而經(jīng)常指出的高程度內(nèi)漏。這個過背壓范圍在未加覺察的情況下可以延伸到1″HgA。除了導(dǎo)致空氣綁定和滯留區(qū)的空氣內(nèi)漏程度之外，類似的效果還由于排風(fēng)機(jī)退化而產(chǎn)生，后者在低空氣內(nèi)漏時產(chǎn)生高的DO。
表2(上面的)示出冷凝器ARS和滯留區(qū)參數(shù)，這些參數(shù)是先前從用于各種滯留區(qū)尺寸(％管路損失)的模型和所假設(shè)的過冷(超過6°F)推導(dǎo)出的，形成一個推導(dǎo)出的空氣內(nèi)漏，如在工作的冷凝器中發(fā)現(xiàn)的。應(yīng)指出的是作為Ts-Tv的過冷度涵蓋6°F到34°F的范圍?？偟牟豢衫淠龤怏w的分壓力表示空氣分壓力，以Pa給出。利用方程27和氧氣分壓力的關(guān)系式Po＝0.2Pa方程27計算出氧氣的溶度。考慮到不可冷凝氣體中的1％為其他氣體(CO2、NH3等)，確定使用0.2這個常數(shù)來替代空氣中氧氣含量0.21。在此所示的亨利常數(shù)值作為在一個大氣壓的分壓力下對于O2(管線60)和CO2(管線62)的溶度(以摩爾比為單位)，在圖14中給出。對于氧氣(DO)的溶度在圖15中給出，作為在溫度Tv下表2所示的過冷度的函數(shù)。氧氣以大氣壓為單位的分壓力從過冷度推導(dǎo)出。
要注意的是在6°F過冷下90PPB的DO值，該值在冷凝器中ARS部分的通氣管線入口處出現(xiàn)。它發(fā)生于25SCFM及更大的閾值空氣內(nèi)漏值處，在該點(diǎn)開始過背壓。由于ARS代表管束中所有管路的約0.5％，如果我們假設(shè)所有管束都過冷6°F，并且它們與不過冷的其他管路產(chǎn)生相同量的冷凝水，則這個DO源對總的熱阱冷凝水貢獻(xiàn)0.4PPB。這假設(shè)落到熱阱中的ARS冷凝水不會由冷凝蒸汽再生。在圖14中CO2的數(shù)據(jù)僅作為信息提供。
圖15中曲線在較大過冷下的剩余部分是針對空氣內(nèi)漏的，隨著滯留區(qū)發(fā)展成包容管束的33％，該剩余部分對過背壓的作用增大。如表2的數(shù)據(jù)所示，然后過背壓達(dá)到0.926″HgA。這個條件正好在設(shè)備出于必要而保持負(fù)荷、計劃在將來斷電期進(jìn)行維修的范圍內(nèi)。然而，這個決定僅僅在腐蝕的風(fēng)險被明顯減小的情況下才能作出。
離線操作用于組合型循環(huán)設(shè)備的離線冷凝器與上述在線操作存在很大不同，對于離線冷凝器，有時推薦在冷凝器操作時保持真空。圖16-18描繪了一種循環(huán)設(shè)備，其包括冷凝器70、低壓(LP)渦輪機(jī)72、中壓(IP)渦輪機(jī)74、高壓(HP)渦輪機(jī)76和發(fā)電機(jī)78。由于缺乏蒸汽負(fù)荷，不存在導(dǎo)致不可冷凝氣體被拖曳到空氣去除部分而被去除的掃氣過程。因此，不可冷凝氣體自由占據(jù)整個真空空間。這包括冷凝器70、LP渦輪機(jī)72和IP渦輪機(jī)74、給水加熱器、測量傳感器、和所有開放的排放/返回管線，包括輔助性設(shè)備到將這個真空空間與外部大氣或其他部件分隔開的隔離裝置(未標(biāo)注)。圖16中，虛線80示出在滿負(fù)荷下工作的組合型循環(huán)設(shè)備的冷凝器真空位置的近似范圍；在圖17中，示出在減小負(fù)荷下的近似范圍；而圖18中，示出處于離線或待機(jī)模式下。將觀察到在滿負(fù)荷條件下真空大部分限制于冷凝器70中，但是在減小負(fù)荷情況下正好移動到LP渦輪機(jī)72中。在離線模式下，真空包括LP渦輪機(jī)72和IP渦輪機(jī)74(圖18)。由排風(fēng)機(jī)除去的氣體量取決于冷凝器壓力，該壓力是不可冷凝氣體分壓力和液態(tài)冷凝水的分壓力之和。在離線之后，液態(tài)冷凝水分壓力將快速變成在冷凝器70的熱阱82中存儲的熱阱冷凝水的溫度下的飽和壓力。
對于大部分離線階段，熱阱冷凝水溫度將規(guī)定水蒸氣壓力PWV。這又確定了水蒸汽密度ρWV，這可從總的在蒸汽表中列出的比容的導(dǎo)數(shù)得出。利用別處討論的數(shù)據(jù)和方法，可以查看空氣內(nèi)漏對熱阱冷凝水溶解的氧氣(DO)的影響。
假設(shè)熱阱溫度為80°F，得出PWV＝1.03″HgA而ρWV＝0.00162lb/ft3。并且排風(fēng)機(jī)具有假設(shè)2000ACFM的固定容量(CP)。在冷凝器殼體空間內(nèi)，空氣密度ρa(bǔ)將成為空氣內(nèi)漏比率Fa(SCFM)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣密度ρo＝0.0749lb/ft3的函數(shù)，由下式給出ρo＝ρoFa/CP＝37.5×10-6Fa方程28空氣在冷凝器中的分壓力利用從方程29給出的理想氣體定律推導(dǎo)出的公知關(guān)系獲得Pa＝0.622PWV(ρa(bǔ)/ρWV) 方程29從方程29，可以由氧氣在空氣中的百分比確定氧氣在冷凝器中的分壓力或者Po＝0.21Pa方程30已知氧氣在冷凝器中的分壓力，可以利用亨利定律以及在其他溫度和壓力下氧氣的溶度確定DO的程度。圖14提供在一個大氣壓的分壓力下氧氣(和二氧化碳)溶度的關(guān)系，其單位為[摩爾氣體/(摩爾水HPo(大氣壓)]，有時稱作亨利常數(shù)Ho。確定PPB中DO平衡濃度的關(guān)系變成Xo＝HoPo，其中Po是氧氣以大氣壓為單位的分壓力。
表4示出如果使得熱阱達(dá)到與空氣分壓力平衡，對于5到50SCFM的空氣內(nèi)漏的結(jié)果。這些值比對于在線冷凝器所預(yù)計的值高很多，在后者中掃氣防止遍及冷凝器存在空氣分壓力。該結(jié)果指出保持不透氣的(tight)冷凝器的重要性。
應(yīng)認(rèn)識到如果將兩個排風(fēng)機(jī)投入使用而將泵送容量增大到4000ACFM，則在表4中最后列中的濃度可以為一半。額外的泵送容量具有成比例的效果。在圖14中可以同時查看其他的溶解氣體，如二氧化碳。
表4在離線冷凝器*中的熱阱冷凝水DO

*條件80°F；ρWV＝0.00162lb/ft3；PWV＝1.03″HgA；排風(fēng)機(jī)容量CP＝2000 ACFM
對于這種離線真空問題提出的解決方案示于圖19中，其中可以看出，組合型循環(huán)設(shè)備的冷凝器200大致由機(jī)罩202、在冷凝器200兩端處的水箱204和206、冷水入口208和通氣管線210構(gòu)成。水箱204被示出被局部切除，以觀察保持水管路的管板212。為了方便起見，標(biāo)出空氣去除部分(ARS)的管路214。假設(shè)在冷凝器200中保持一定的流量，空氣將優(yōu)先在管路214周圍匯集。如果不能消除的話，通過在ARS管路214上選擇性冷卻，可以使得空氣內(nèi)漏到冷凝器200中的損害最小。這可以利用冷水進(jìn)入管路216來實(shí)現(xiàn)，該管路216終止于具有護(hù)罩218的水箱204的內(nèi)部，該管路216可以利用液壓馬達(dá)220遠(yuǎn)離管板212收縮或與管板212接觸，液壓馬達(dá)連接到進(jìn)入管路216上，該進(jìn)入管路216可以配裝有柔性部分222，如圖19所示。當(dāng)護(hù)罩218延伸到與管板212接觸時，可以允許冷水僅通過ARS管路214進(jìn)入冷凝器200，并因此，解決了(account for)在冷凝器離線時已經(jīng)滲漏到其中的任何空氣。這是可以實(shí)現(xiàn)的，是因?yàn)樵试S較低流量的蒸汽進(jìn)入IP渦輪機(jī)74(圖18)中，從而將IP渦輪機(jī)74、LP渦輪機(jī)80和冷凝器70(或圖19中的冷凝器200)中的內(nèi)漏空氣掃除。然后，從管路214(圖19)收集被污染的冷凝水去除了DO。
對圖19中的冷凝器可替換的是，操縱者可以將單獨(dú)的水箱和管束(如參照圖19所描述的)設(shè)置在冷凝水收集室142(圖21)之上，并在組合型循環(huán)設(shè)備離線工作過程中，只允許冷卻水通過這個管束流過。冷凝水可以被收集在冷凝水收集室142中，并被送去儲存或者送到在線冷凝器中，以用來與入口蒸汽一同噴灑，以便再次蒸發(fā)冷凝的氣體。再者，引入IP渦輪機(jī)74(或在另一方便位置處)的低流量蒸汽對任何內(nèi)漏空氣提供驅(qū)動力，以通過流過它的水對管束掃氣。
實(shí)際冷凝器設(shè)計圖20中示出了比早些時候示出的更典型的管束結(jié)構(gòu)。冷凝器90包含六個單獨(dú)的從屬部分92-100，它們中的一個，部分100處于ARS護(hù)罩102內(nèi)，該護(hù)罩102通過空氣去除管線104連接到泵或其他吸取源上。沿著內(nèi)邊緣具有高的唇部的四個水平托盤106-112用于從上面的管束捕獲冷凝水，使其轉(zhuǎn)向到流向管束的外邊緣，在此使得冷凝水下落到熱阱114，以備收集、存儲和再使用。托盤106-112的目的是防止下面的管路由過量的冷凝水淹沒，這會妨礙蒸汽流到這些管路，導(dǎo)致熱阱過冷。中心空腔116和沿著托盤中間開口的目的是為空氣提供一條路徑，以到達(dá)ARS護(hù)罩102的底部，以便將其除去。內(nèi)部升高的唇部防止冷凝器從托盤流入中心空腔內(nèi)的空氣流路徑中。渦輪機(jī)排出的蒸汽從上面圍繞管束、從包括上到下的所有側(cè)面進(jìn)入，如一系列箭頭所表示的。
圖21(使用與圖20中相同數(shù)量的管束、熱阱、托盤和ARS)繪出了在具有較大滯留區(qū)116的高空氣內(nèi)漏情況下，在管束之內(nèi)流動的蒸汽。每個從屬部分中受影響的區(qū)域標(biāo)記有S。由于從冷凝器中去除的管路的百分比大約為20％，過背壓(EBP)應(yīng)為大約0.5″HgA(見表2)。在這種冷凝器結(jié)構(gòu)中，通過S區(qū)域下落的被污染的冷凝水將被氧合，并在具有高DO的情況下掉落到托盤上，快速進(jìn)入熱阱114，而不再生。所有托盤將被污染，并且來自它們的大量的冷凝水流在掉落到熱阱114的過程中不會被完全再加熱。
同樣，圖21中示出圖20的結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，以防止相當(dāng)大量的這種被污染的冷凝水與其他冷凝水混合，并最終進(jìn)入到熱阱114中。優(yōu)選地被穿孔以允許蒸汽流動的擋板118和120定位在部分90和92中的S區(qū)域之上的管路之間，以使來自S區(qū)域之上的管路的冷凝水轉(zhuǎn)向，而通過滯留區(qū)116向下穿行。隔堰122-128分別放置在每個托盤106-112中，平行于管束，處于任意的被預(yù)計的滯留區(qū)116邊界處，以防止在滯留區(qū)116中產(chǎn)生或穿過滯留區(qū)116的冷凝水流向每個托盤的外部。通過去除每個托盤上的內(nèi)部高唇部并在托盤開口之下附加淺的漏斗形水槽或排水槽130和132，被污染的過冷冷凝水可以被收集并經(jīng)由閥門136-140轉(zhuǎn)向，或是通過管路或是通過下部托盤引導(dǎo)到兩側(cè)上的管束外側(cè)(在圖21中僅示出一個)，而到達(dá)收集室142。另外，如果沒有被污染的話，這種冷凝水可以直接轉(zhuǎn)向到熱阱114。位于熱阱區(qū)域內(nèi)的收集室142的目的是經(jīng)由線路144將被污染的冷凝水再循環(huán)到冷凝器的頂部，在此利用泵143經(jīng)噴頭146和148將該冷凝水噴灑到蒸汽環(huán)境中，以用于再加熱和去除溶解的氣體的目的。
最終，優(yōu)選被穿孔的擋板150和152如同在頂部兩個部分內(nèi)安裝的那些擋板一樣被安裝在部分98的上中部位置處，以便來自部分98的S區(qū)域的被污染的冷凝水可以匯集并由管束98之下的水槽和管道結(jié)構(gòu)134來收集，從而將被污染的冷凝水轉(zhuǎn)移到收集室142，或若沒有被污染則直接轉(zhuǎn)移到熱阱。
可以對在每條被污染冷凝水的路徑內(nèi)進(jìn)行DO測量，以便按需要觸發(fā)或解除除氣循環(huán)。如果空氣內(nèi)漏足夠低，并且不存在管束的S區(qū)域，那么冷凝水蒸汽可以通過自動或手動控制直接連接到熱阱。正好在ARS之下的上部收集回路通常具有一些DO，這是因?yàn)榧词狗浅Ｉ俚目諝鈨?nèi)漏也會聚集在這個位置，導(dǎo)致一定量的過冷和不可冷凝氣體分壓力。
在設(shè)備具有低空氣內(nèi)漏史的情況下，可以設(shè)計更簡單的收集策略。過冷可以限制于僅在ARS之內(nèi)的管路。由于ARS用護(hù)罩封閉，因此不存在從上面區(qū)域掉落冷凝水的污染問題，僅需要收集水槽或排水槽即可。用較小的泵將被污染的冷凝水傳送到噴頭就足夠了。
其他DO源(空氣綁定(binding))另一種主要的DO源存在于很多冷凝器中，并甚至以非常低的空氣內(nèi)漏值存在。圖22示出于圖20所示的相同的管束結(jié)構(gòu)，但是為了清楚起見是一個不同角度的透視圖。在此，蒸汽從包括沿著冷凝水托盤106-112和各部分之間的開口空間的那些側(cè)面在內(nèi)的所有側(cè)面進(jìn)入管束部分90-98。進(jìn)入的蒸汽是渦輪機(jī)排出的蒸汽，具有大于5000/1的水蒸氣對空氣質(zhì)量比，因此，為高度可冷凝的。隨著這股蒸汽沿著托盤，例如托盤106穿行，它在管路附近冷凝，速度降低，但是它的質(zhì)量比沒有變化。隨著蒸汽沿著這些內(nèi)部部分進(jìn)入管束部分，邊界蒸汽在它穿過的每一層管路被去除，從而質(zhì)量比減小。這是與針對基本模型所描述的相同的掃氣過程。如此，被夾帶的空氣深深匯集在不存在ARS的管束部分內(nèi)。這導(dǎo)致空氣綁定(AB)區(qū)域，在圖22中標(biāo)注為AB，并施加到處于ARS之內(nèi)的管束之外的所有管束部分上。
空氣綁定區(qū)域AB與前面描述的滯留區(qū)區(qū)別不大，除了被俘獲的空氣沒有由排風(fēng)機(jī)去除之外。這些空氣綁定區(qū)域的結(jié)局包括這些區(qū)域隨著時間尺寸增大，由被夾帶的空氣過冷，空氣和水蒸氣壓力增大到等于周圍蒸汽的壓力，并且通過AB區(qū)域掉落的冷凝水被充氣。如果AB區(qū)域靠近通向熱阱的托盤或液態(tài)冷凝水路徑，則被污染的冷凝水進(jìn)入這一蒸汽中，污染熱阱。
如同滯留區(qū)一樣，AB區(qū)域的另一特征是它們減小冷凝表面積，帶來工作冷凝器表面積損失和冷凝器性能下降的后果。冷凝器的凈傳熱系數(shù)下降。
AB區(qū)域的尺寸增大到它們到達(dá)管束部分的“弱內(nèi)部邊緣”，并很可能坍塌，或幾乎如此，在這種情況下，空氣被釋放到ARS流動路徑中，在從冷凝器經(jīng)由ARS護(hù)罩102去除的空氣流中造成脈動，如同已經(jīng)由Rheo Vac多傳感器探針RVMSP儀器所測量到的那樣。
為了消除或使AB區(qū)域最小，必須充分阻斷在管束部分之間流動的蒸汽。圖23示出如何實(shí)現(xiàn)這個的。要限制進(jìn)入管束上部內(nèi)的較大開口的蒸汽，該開口是將通風(fēng)管線104連接到ARS護(hù)罩102上所必須的，示出了用于這個目的的一個屏障160，該屏障延伸過管束的長度。高度位置可以改變，但是足以防止空氣從這個接近通風(fēng)管線104的暴露側(cè)駐留于管束部分92和93內(nèi)。蒸汽流屏障162-168沿著冷凝器的長度分別安裝在冷凝水托盤106-112之上和之下的外邊緣管束附近。便利地，液體屏障或俘獲器170-176可以分別放置在托盤106-112的冷凝水一側(cè)，以密封并俘獲蒸汽沿著托盤的自由流動，但是允許托盤的冷凝水排出?？梢圆捎闷渌脧睦淠鞯臒岫肆鞯窖h(huán)水入口端的蒸汽流的結(jié)構(gòu)，這種蒸汽流動是由于混合動力學(xué)實(shí)現(xiàn)的，這也有助于防止出現(xiàn)AB區(qū)域。從托盤的外唇部到屏障位置的距離可以變化，以便通過分析和測試來確定。
在前面章節(jié)中描述的去除AB區(qū)域并在高空氣內(nèi)漏情況下防止DO進(jìn)入熱阱的特征可以與在此針對新的冷凝器結(jié)構(gòu)所描述的完全不同?？梢灶A(yù)期到冷凝器可以設(shè)計成將DO降低到3PPB或更好。
凈化的效果模型預(yù)測和前面的討論使得用惰性氣體凈化的主題可以在完善的工程基礎(chǔ)上提出。小空氣內(nèi)漏情況下具有高DO的冷凝器非常易于在管束從屬部分內(nèi)存在空氣綁定區(qū)域。這些部分是稍微穩(wěn)定但脈動的區(qū)域，并存在冷凝器壓力飽和程度之下的低空氣內(nèi)漏。N2氣在冷凝器中非常有利的位置處引入將導(dǎo)致存儲空氣平均量稀釋，由此氧氣濃度被稀釋，氧氣壓力降低并且減小DO量。這將在不增加冷凝器背壓和設(shè)備加熱率情況下實(shí)現(xiàn)。所有具有高DO和低空氣內(nèi)漏的冷凝器應(yīng)該評估空氣綁定區(qū)域，以較小腐蝕和化學(xué)處理。RVMSP儀器可用于識別這種狀態(tài)。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例加以描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到在不背離本發(fā)明的范圍前提下，可以作出各種變形，并且可以用等價物替代本發(fā)明的元件。另外，在不脫離本發(fā)明的基本范圍的前提下，可以對本發(fā)明的教導(dǎo)作出很多改進(jìn)，以適應(yīng)特殊情況或材料。因此，意圖在于本發(fā)明不局限于在此作為實(shí)施本發(fā)明的最佳形式而公開的特定實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括所有落入所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的實(shí)施例。在本申請中，所有的單位為美國制式(即，英鎊、英尺、°F)，且所有量值和百分比都是重量上的，除非特別指出。而且，在此參照的所有引用文獻(xiàn)特別地合并于此作為參考。
權(quán)利要求
1.一種如下類型的冷凝器，該冷凝器具有殼體，在殼體內(nèi)部設(shè)置水的管束，蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而與所述管束接觸，用來去除熱量，且該冷凝器在工作過程中具有一個較高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏優(yōu)先被收集并且所述空氣區(qū)域內(nèi)的冷凝水變得過冷，使得所述空氣由所述過冷的冷凝水部分吸收，并且，排放系統(tǒng)設(shè)置在所述滯留空氣區(qū)，以促進(jìn)進(jìn)入其中的任何空氣被平衡除去，改進(jìn)在于該冷凝器包括(a)設(shè)置在所述滯留空氣區(qū)之下的排水槽，用于收集來自所述滯留空氣區(qū)的過冷的冷凝水；(b)配裝有泵機(jī)構(gòu)的管道，用于將所述排水槽中收集到的過冷冷凝水傳送到所述蒸汽入口；以及(c)用于噴射所述被傳送的冷凝水的噴射器，用于使該冷凝水與進(jìn)入所述冷凝器的蒸汽相接觸，由此，所述被噴射的冷凝水被所述蒸汽加熱，用來驅(qū)除在所述被噴射的冷凝水中溶解的氧氣。
2.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其中，所述排放系統(tǒng)包括設(shè)置在所述滯留空氣區(qū)之上的護(hù)罩、設(shè)置在所述冷凝器外側(cè)的空氣去除泵、以及連接所述護(hù)罩和所述泵的通氣管路。
3.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其在所述滯留空氣區(qū)域配裝有溫度傳感器陣列，以確定滯留空氣區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的冷凝器，其中，所述陣列為X形式。
5.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其在所述滯留空氣區(qū)域配裝有溫度傳感器陣列，用于確定滯留空氣區(qū)域。
6.如權(quán)利要求5所述的冷凝器，其中，所述陣列為X形式。
7.如權(quán)利要求5所述的冷凝器，其中，所述陣列在一條直線上。
8.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其中，蒸汽導(dǎo)引系統(tǒng)在所述冷凝器中取向?yàn)橐龑?dǎo)蒸汽自所述滯留區(qū)之下流動，用于再加熱通過滯留區(qū)落下或在滯留區(qū)產(chǎn)生的冷凝水，以便從所述冷凝水中去除溶解的氣體。
9.如權(quán)利要求8所述的冷凝器，其中，所述蒸汽也被引導(dǎo)而向上流向所述滯留區(qū)。
10.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其中，成形的頂板設(shè)置在所述滯留區(qū)之上，以防止冷凝水掉落到所述滯留區(qū)內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的冷凝器，其中，落在所述頂板上的所述冷凝水被轉(zhuǎn)向到所述熱阱，而不穿過所述滯留區(qū)。
12.如權(quán)利要求10所述的冷凝器，其中，所述頂板被穿孔或開有百頁，以允許蒸汽穿過。
13.在一種如下類型的冷凝器中，該冷凝器具有殼體，在殼體內(nèi)部設(shè)置水的管束，蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而與所述管束接觸，用來去除熱量，該冷凝器在工作過程中還具有一個較高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏優(yōu)先被收集，并且所述空氣區(qū)域內(nèi)的冷凝水變得過冷，使得所述空氣由所述過冷的冷凝水部分吸收，并且，并在所述滯留空氣區(qū)具有空氣去除部分，該部分包括少量的所述水的管路、頂部護(hù)罩、以及從該處到所述冷凝器外側(cè)的通氣管線，改進(jìn)在于該冷凝器包括位于所述空氣去除部分的所述通氣管線出口處的溫度傳感器，用來確定在所述滯留空氣區(qū)域處的一個或多個冷凝器空氣內(nèi)漏量或過冷量。
14.如權(quán)利要求13所述的冷凝器，其中，通氣管線具有在所述護(hù)罩處的近端以及所述冷凝器外側(cè)的遠(yuǎn)端，所述通氣管線配裝有吸取裝置，該吸取裝置在所述通氣管線遠(yuǎn)端處產(chǎn)生較低的壓力。
15.如權(quán)利要求14所述的冷凝器，其中，在溫度傳感器指示在所述通氣管線近端處存在大于約6°F過冷之后，所述吸取裝置被額外觸發(fā)。
16.如權(quán)利要求15所述的冷凝器，其中，約6°F過冷是通過測量在通氣管線遠(yuǎn)端處的溫度和相對飽和度來加以確定的。
17.如權(quán)利要求13所述的冷凝器，其中，在所述通氣管線近端處的水蒸氣質(zhì)量對空氣質(zhì)量流比或水蒸氣質(zhì)量對空氣質(zhì)量密度比約為3或更小之后，所述吸取裝置被額外啟動。
18.如權(quán)利要求17所述的冷凝器，其中，所述比是在所述通氣管線遠(yuǎn)端進(jìn)行測量的。
19.如權(quán)利要求14所述的冷凝器，其中，所述吸取裝置為泵或噴射器。
20.如權(quán)利要求14所述的冷凝器，其中，該冷凝器在所述滯留空氣區(qū)域處配裝有一列溫度傳感器，用于進(jìn)行測定。
21.如權(quán)利要求20所述的冷凝器，其中，所述陣列為X形式。
22.如權(quán)利要求16所述的冷凝器，其中，該冷凝器在所述滯留空氣區(qū)域處配裝有一列溫度傳感器，用以進(jìn)行測定。
23.如權(quán)利要求22所述的冷凝器，其中，所述陣列為X形式。
24.如權(quán)利要求14所述的冷凝器，其中，蒸汽導(dǎo)引系統(tǒng)在所述冷凝器中取向?yàn)橐龑?dǎo)蒸汽自所述滯留區(qū)域之下流動，用于再加熱落下的冷凝水，以便從所述落下的冷凝水中去除溶解的氣體。
25.如權(quán)利要求24所述的冷凝器，其中，所述蒸汽還被引導(dǎo)成向上流動入所述滯留區(qū)內(nèi)。
26.如權(quán)利要求13所述的冷凝器，其中，一頂板設(shè)置在所述滯留區(qū)之上，以防止冷凝水掉落到所述滯留區(qū)內(nèi)。
27.如權(quán)利要求26所述的冷凝器，其中，掉落到所述頂板上的所述冷凝水被轉(zhuǎn)向到所述熱阱，而不穿過所述滯留區(qū)。
28.如權(quán)利要求14所述的冷凝器，其中，蒸汽導(dǎo)引系統(tǒng)在所述冷凝器中取向?yàn)橐龑?dǎo)蒸汽自所述滯留區(qū)之下流動，用于再加熱通過滯留區(qū)落下或在滯留區(qū)產(chǎn)生的冷凝水，以便從所述冷凝水中去除溶解的氣體。
29.如權(quán)利要求28所述的冷凝器，其中，所述蒸汽還被引導(dǎo)成向上朝所述滯留區(qū)流動。
30.如權(quán)利要求14所述的冷凝器，其中，一頂板設(shè)置在所述滯留區(qū)之上，以防止冷凝水掉落到所述滯留區(qū)內(nèi)。
31.如權(quán)利要求30所述的冷凝器，其中，掉落到所述頂板上的所述冷凝水被轉(zhuǎn)向到所述熱阱，而不穿過所述滯留區(qū)。
32.如權(quán)利要求30所述的冷凝器，其中，所述頂板被穿孔或開百頁，以允許蒸汽穿過。
33.一種操縱如下類型的冷凝器的方法，該冷凝器具有殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置水的管束、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而與所述管束接觸，以便去除熱量，該冷凝器在工作過程中還具有較高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏優(yōu)先被收集，并且所述空氣區(qū)域內(nèi)或穿過所述空氣區(qū)域的冷凝水變得過冷，使得所述空氣被部分吸收，用于減少在所述過冷的冷凝水中的溶解氧氣(DO)含量的改進(jìn)包括以下步驟(a)將排水槽放置在所述滯留空氣區(qū)域之下，用于收集來自所述滯留空氣區(qū)域的過冷的冷凝水；(b)將所述排水槽內(nèi)收集的過冷的冷凝水傳送到所述蒸汽入口；(c)將所述被傳送的冷凝水用噴射器噴射，以接觸進(jìn)入所述冷凝器的蒸汽，由此，所述被噴射的冷凝水由所述蒸汽加熱，用來驅(qū)除所述被噴射的冷凝水中溶解的氧氣。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，還包括以下步驟(d)在所述滯留空氣區(qū)域處設(shè)置一個排放系統(tǒng)，用于均衡地去除滯留空氣區(qū)域的內(nèi)含物。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述排放系統(tǒng)包括設(shè)置在所述滯留空氣區(qū)域之上的護(hù)罩、設(shè)置在所述冷凝器外側(cè)的泵、以及連接所述護(hù)罩和所述泵的通氣管線。
36.如權(quán)利要求33所述的方法，還包括以下步驟(e)將所述冷凝器在所述滯留空氣區(qū)域處配裝有一列溫度傳感器，以確定滯留空氣區(qū)域。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述陣列為X形式。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述陣列為直線形式。
39.如權(quán)利要求34所述的方法，還包括以下步驟(e)將所述冷凝器在所述滯留空氣區(qū)域處配裝有一列溫度傳感器，以確定滯留空氣區(qū)域。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中，所述陣列為X形式。
41.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，蒸汽導(dǎo)引系統(tǒng)在所述冷凝器中取向?yàn)橐龑?dǎo)蒸汽自所述滯留區(qū)之下流動，用于再加熱落下的冷凝水，以便從所述落下的冷凝水中去除溶解的氣體。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其中，所述蒸汽還被引導(dǎo)成向上流入所述滯留區(qū)。
43.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，一頂板設(shè)置在所述滯留區(qū)之上，以防止冷凝水掉落到所述滯留區(qū)內(nèi)。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中，掉落到所述頂板上的所述冷凝水被轉(zhuǎn)向到所述熱阱，而不穿過所述滯留區(qū)。
45.如權(quán)利要求43所述的方法，其中，所述頂板被穿孔或開有百頁，以允許蒸汽通過。
46.一種操縱如下類型的冷凝器的方法，該冷凝器具有殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置水的管束、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而與所述管束接觸，以便去除熱量，該冷凝器在工作過程中還具有較高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏優(yōu)先被收集，并且所述空氣區(qū)域內(nèi)的冷凝水變得過冷，改進(jìn)包括以下步驟在所述滯留空氣區(qū)域處設(shè)置一溫度傳感器，用于確定在所述滯留空氣區(qū)域處一項或多項冷凝器空氣內(nèi)漏或過冷量。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述冷凝器配裝有通氣管線，該通氣管線在所述滯留空氣區(qū)域處或滯留空氣區(qū)域內(nèi)具有近端，并在所述冷凝器外側(cè)具有遠(yuǎn)端，所述通氣管線配裝有吸取裝置，該吸取裝置在所述通氣管線遠(yuǎn)端處產(chǎn)生較低壓力，并還在所述通氣管線近端處配裝有溫度傳感器。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其中，在溫度傳感器指示在所述通氣管線近端處存在大于約6°F的過冷空氣之后，所述吸取裝置額外被觸發(fā)。
49.如權(quán)利要求47所述的方法，其中，在所述通氣管線近端處的水蒸氣質(zhì)量對空氣質(zhì)量流量比或相應(yīng)的密度比約為3或更小之后，所述吸取裝置被額外觸發(fā)。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，其中，所述比是在所述通氣管線遠(yuǎn)端測量的。
51.如權(quán)利要求49所述的方法，其中，護(hù)罩設(shè)置在所述空氣滯留區(qū)域之上，并且所述吸取裝置為泵或噴射器。
52.如權(quán)利要求46所述的方法，其中，該冷凝器還在所述滯留空氣區(qū)域處配裝有一列溫度傳感器，以確定滯留空氣區(qū)域。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，其中，所述陣列為X形式。
54.如權(quán)利要求47所述的方法，其中，該冷凝器還在所述滯留空氣區(qū)域處配裝有一列溫度傳感器，以確定滯留空氣區(qū)域。
55.如權(quán)利要求54所述的方法，其中，所述陣列為X形式。
56.如權(quán)利要求51所述的方法，其中，蒸汽導(dǎo)引系統(tǒng)在所述冷凝器中取向?yàn)橐龑?dǎo)蒸汽自所述滯留區(qū)之下流動，用于再加熱落下的冷凝水，以便從所述落下的冷凝水中去除溶解的氣體。
57.如權(quán)利要求56所述的方法，其中，所述蒸汽還被引導(dǎo)成向上流入所述滯留區(qū)內(nèi)。
58.如權(quán)利要求46所述的方法，其中，一成形頂板設(shè)置在所述滯留區(qū)之上，以防止冷凝水掉落到所述滯留區(qū)內(nèi)。
59.如權(quán)利要求58所述的方法，其中，掉落到所述頂板上的所述冷凝水被轉(zhuǎn)向到所述熱阱，而不穿過所述滯留區(qū)。
60.如權(quán)利要求47所述的方法，其中，蒸汽導(dǎo)引系統(tǒng)在所述冷凝器中取向?yàn)橐龑?dǎo)蒸汽自所述滯留區(qū)之下流動，用于再加熱落下的冷凝水，以便從所述落下的冷凝水中去除溶解的氣體。
61.如權(quán)利要求60所述的方法，其中，所述蒸汽還被引導(dǎo)成向上朝所述滯留區(qū)流動。
62.如權(quán)利要求49所述的方法，其中，一成形頂板設(shè)置在所述滯留區(qū)之上，以防止冷凝水掉落到所述滯留區(qū)內(nèi)。
63.如權(quán)利要求62所述的方法，其中，掉落到所述頂板上的所述冷凝水被轉(zhuǎn)向到所述熱阱，而不穿過所述滯留區(qū)。
64.如權(quán)利要求63所述的方法，其中，所述頂板被穿孔或開有百頁，以允許蒸汽穿過。
65.一種操縱如下類型的冷凝器的方法，該冷凝器具有殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置水的管束、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而與所述管束接觸，以便去除熱量，該冷凝器在工作過程中還具有較高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏優(yōu)先被收集，并且所述空氣區(qū)域內(nèi)的冷凝水變得過冷，以允許所述空氣被部分吸收，改進(jìn)包括以下步驟(a)將所述冷凝器配裝有通氣管線，該通氣管線具有在所述滯留空氣區(qū)域處或所述滯留空氣區(qū)域內(nèi)的近端，以及所述冷凝器外側(cè)的遠(yuǎn)端；(b)通過在遠(yuǎn)端監(jiān)控被去除的氣體的相對飽和度和溫度或者通過監(jiān)控所述近端溫度確定在所述滯留空氣區(qū)域處的過冷量；以及(c)響應(yīng)于在通氣管線近端處存在100％的相對飽和度，初始化對抗空氣內(nèi)漏的程序，其中空氣內(nèi)漏由所述近端過冷所指示。
66.如權(quán)利要求65所述的方法，其中，所述通氣管線配裝有吸取裝置，該吸取裝置在所述通氣管線遠(yuǎn)端處產(chǎn)生較低壓力，并且所述吸取裝置越來越多或越來越少地被觸發(fā)，以促使均衡地去除所述滯留空氣區(qū)域的內(nèi)含物。
67.如權(quán)利要求66所述的方法，其中，在所述冷凝器中設(shè)置一排放系統(tǒng)，該排放系統(tǒng)包括設(shè)置在所述滯留空氣區(qū)域之上的護(hù)罩、設(shè)置在所述冷凝器外側(cè)的泵、以及連接所述護(hù)罩和所述泵的所述通氣管線。
68.如權(quán)利要求67所述的方法，其中，所述吸取裝置是噴射器。
69.如權(quán)利要求65所述的方法，其中，蒸汽導(dǎo)引系統(tǒng)在所述冷凝器中取向?yàn)橐龑?dǎo)蒸汽自所述滯留區(qū)之下流動，用于再加熱落下的冷凝水，以便從所述落下的冷凝水中去除溶解的氣體。
70.如權(quán)利要求69所述的方法，其中，所述蒸汽還被引導(dǎo)成向上流入所述滯留區(qū)。
71.如權(quán)利要求65所述的方法，其中，一成形頂板設(shè)置在所述滯留區(qū)之上，以防止冷凝水掉落到所述滯留區(qū)內(nèi)。
72.如權(quán)利要求71所述的方法，其中，掉落到所述頂板上的所述冷凝水被轉(zhuǎn)向到所述熱阱，而不穿過所述滯留區(qū)。
73.如權(quán)利要求71所述的方法，其中，蒸汽導(dǎo)引系統(tǒng)在所述冷凝器中取向?yàn)橐龑?dǎo)蒸汽自所述滯留區(qū)之下流動，用于再加熱落下的冷凝水，以便從所述落下的冷凝水中去除溶解的氣體。
74.如權(quán)利要求73所述的方法，其中，所述頂板被穿孔或開有百頁，以允許蒸汽穿過。
75.一種用來改進(jìn)第一冷凝器以減少溶解的氧氣(DO)造成的腐蝕的方法，其中，所述第一冷凝器為如下類型，該冷凝器具有殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置水的管束、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而與所述管束接觸，用來去除熱量，并且在工作過程中所述冷凝器具有較高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏優(yōu)先被收集，并且在所述空氣區(qū)域或穿過所述空氣區(qū)域的冷凝水變成過冷，使得所述空氣被部分吸收，用于減少所述過冷的冷凝水內(nèi)溶解的氧氣(DO)含量的改進(jìn)在于包括如下步驟(a)去除位于所述第一冷凝器中的所述滯留區(qū)之內(nèi)的水管路，以留出一空腔；(b)將所述被去除的水管路放置在所述第二冷凝器中；(c)使所述第一冷凝器中所述滯留區(qū)空腔內(nèi)的蒸汽/空氣混合物內(nèi)含物穿行到所述第二冷凝器，用于去除熱量并形成第二滯留區(qū)，該第二滯留區(qū)具有富含DO的第二冷凝水；(d)將所述第二冷凝水用噴射器噴射，以便與進(jìn)入所述第一冷凝器的蒸汽接觸，來降低它的DO含量。
76.如權(quán)利要求75所述的方法，其中，步驟(d)用將所述第二冷凝水穿行到除氣系統(tǒng)中以對它除氣來替換。
77.如權(quán)利要求75所述的方法，還包括以下步驟(e)將所述第二冷凝器在所述滯留空氣區(qū)域處配裝有一列溫度傳感器，以確定滯留空氣區(qū)域，或用于確定空氣內(nèi)漏。
78.如權(quán)利要求77所述的方法，其中，所述陣列為X形式。
79.如權(quán)利要求77所述的方法，其中，所述陣列為直線形式。
80.在如下類型的冷凝器中，該冷凝器具有殼體，在殼體內(nèi)部設(shè)置多個水的管束、設(shè)置在至少一些所述水的管束之下的間隔開的冷凝水托盤、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而接觸所述管束，用來去除熱量，并且在工作過程中該冷凝器具有高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏優(yōu)先被收集，并且在所述空氣區(qū)域內(nèi)的冷凝水變得過冷，使得所述空氣被所述過冷的冷凝水部分吸收，并且該冷凝器配裝有空氣去除部分，該空氣去除部分設(shè)置在所述滯留空氣區(qū)域內(nèi)或所述滯留空氣區(qū)域附近，改進(jìn)在于該冷凝器包括(a)隔堰，其設(shè)置于每個冷凝水托盤內(nèi)，在大約所述滯留空氣區(qū)域的沿遠(yuǎn)離滯留空氣區(qū)域向外方向的外邊界處，用來防止所述滯留空氣區(qū)域中的所述冷凝水托盤內(nèi)的過冷冷凝水離開所述滯留空氣區(qū)域；(b)排水槽，其放置在所述滯留空氣區(qū)域內(nèi)設(shè)置的每個冷凝水托盤之下，用于使所述滯留空氣區(qū)域中所述冷凝水托盤內(nèi)的流出所述冷凝水托盤的過冷冷凝水轉(zhuǎn)向，以備收集；(c)擋板，其通過所述滯留空氣區(qū)域之上的每個管束部分放置，以防止冷凝水穿行到所述駐留空氣區(qū)域中；以及(d)擋板，其通過所述滯留空氣區(qū)域之下的每個管束部分放置，用來將冷凝水轉(zhuǎn)向到收集排水槽，該排水槽位于所述滯留空氣區(qū)域之下，以便收集所述過冷的冷凝水。
81.如權(quán)利要求80所述的冷凝水，其中，在所述排水槽內(nèi)的所述被轉(zhuǎn)向的過冷冷凝水噴灑到所述入口蒸汽中，以用來再次蒸發(fā)溶解的氣體。
82.如權(quán)利要求80所述的冷凝水，其中，所述擋板被穿孔。
83.在如下類型的冷凝器中，該冷凝器具有殼體，在殼體內(nèi)部設(shè)置多個水的管束、設(shè)置在至少一些所述水的管束之下的間隔開的冷凝水托盤、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而接觸所述管束，用來去除熱量，并且在工作過程中該冷凝器具有高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏優(yōu)先被收集，并且在所述空氣區(qū)域內(nèi)的冷凝水變得過冷，使得所述空氣被所述過冷的冷凝水部分吸收，并且空氣去除部分(ARS)設(shè)置在所述滯留空氣區(qū)域內(nèi)或所述滯留空氣區(qū)域附近，并具有連接到外部空氣去除裝置上的通氣管線，該通氣管線在水的管束之間的間隙內(nèi)向上或水平延伸，用于阻止空氣綁定在所述水的管束之內(nèi)的改進(jìn)包括(a)屏障，其放置在所述空氣去除部分通氣管線周圍的深度處且在管束之間，以放置進(jìn)入的蒸汽深深流入所述水管束之間的所述間隙內(nèi)；以及(b)蒸汽流屏障，其設(shè)置在所述冷凝水托盤的外邊緣和內(nèi)邊緣之間的一定深度處，并向上和向下從所述冷凝水托盤延伸到所述水管束，冷凝水在所述冷凝水托盤內(nèi)的流動不會被所述蒸汽流屏障阻礙。
84.如權(quán)利要求83所述的冷凝器，還包括(c)小輪廓液體屏障，其從所述冷凝水托盤向上同時從所述蒸汽流屏障向外放置，以形成液體俘獲器，進(jìn)一步限制蒸汽從所述水管束外側(cè)向內(nèi)流到所述冷凝水托盤附近，冷凝水在所述冷凝水托盤上的向外流動不會被所述液體俘獲器限制。
85.如權(quán)利要求83所述的冷凝器，還包括(d)隔堰，其設(shè)置在每個冷凝水托盤內(nèi)、在大約所述滯留空氣區(qū)域的外邊界處，用來防止所述滯留空氣區(qū)域中所述冷凝水托盤內(nèi)的過冷冷凝水沿遠(yuǎn)離所述滯留區(qū)的向外方向遠(yuǎn)離所述滯留空氣區(qū)域；以及(e)排水槽，其位于所述滯留空氣區(qū)域內(nèi)設(shè)置的每個冷凝水托盤之下，用于收集來自所述滯留空氣區(qū)域內(nèi)的所述冷凝水托盤的過冷冷凝水；以及(f)擋板，其通過所述滯留空氣區(qū)域之上的每個管束放置，以防止冷凝水穿行到所述滯留空氣區(qū)域中。
86.如權(quán)利要求85所述的冷凝器，其中，在所述排水槽中的所述被轉(zhuǎn)向的過冷冷凝水噴灑到所述入口蒸汽中，以用來再次蒸發(fā)溶解的氣體。
87.如權(quán)利要求85所述的冷凝器，其中，所述擋板被穿孔。
88.一種用來操縱如下類型的冷凝器的方法，該冷凝器具有殼體，多個水的管束部分、設(shè)置在至少一些所述水的管束之下的間隔開的冷凝水托盤、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而接觸所述管束，用來去除熱量，并且在工作過程中該冷凝器具有高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏優(yōu)先被收集，并且所述空氣區(qū)域內(nèi)的冷凝水變得過冷，以允許所述空氣被所述過冷的冷凝水部分吸收，并具有連接到空氣去除裝置的空氣去除通氣管線，改進(jìn)包括以下步驟(a)在每個冷凝水托盤內(nèi)在大約所述滯留空氣區(qū)域外邊界處放置隔堰，用來防止所述滯留空氣區(qū)域中所述冷凝水托盤內(nèi)的過冷的冷凝水沿著遠(yuǎn)離所述滯留區(qū)的向外方向離開所述滯留空氣區(qū)域；以及(b)將排水槽放置在設(shè)置于所述滯留空氣區(qū)域之內(nèi)的每個冷凝水托盤之下，用于收集來自所述滯留空氣區(qū)域中所述冷凝水托盤的過冷冷凝水；(c)通過所述滯留空氣區(qū)域之上的每個管束放置擋板，以防止冷凝水穿行到所述滯留空氣區(qū)域內(nèi)；以及(d)通過每個所述滯留區(qū)之下的每個管束放置擋板，用于將任何過冷的冷凝水轉(zhuǎn)向到水槽，該水槽放置在所述滯留區(qū)之下，用于收集和處理所述過冷的冷凝水。
89.如權(quán)利要求88所述的方法，其中，在所述排水槽中的所述被轉(zhuǎn)向的過冷冷凝水被噴灑到所述入口蒸汽中，用于再次蒸發(fā)被溶解的氣體。
90.如權(quán)利要求88所述的方法，其中，所述擋板被穿孔。
91.一種用來操縱如下類型的冷凝器的方法，該冷凝器具有殼體，在殼體內(nèi)部設(shè)置多個水的管束部分、設(shè)置在至少一些所述水的管束之下的間隔開的冷凝水托盤、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而接觸所述管束，用來去除熱量，并且在工作過程中該冷凝器具有高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏優(yōu)先被收集，并且所述空氣區(qū)域內(nèi)的冷凝水變得過冷，以允許所述空氣被所述過冷的冷凝水部分吸收，且空氣去除部分(ARS)設(shè)置在所述滯留空氣區(qū)域內(nèi)或所述滯留空氣區(qū)域附近，并具有連接到外部空氣去除裝置上的通氣管線，該通氣管線在水的管束之間的間隙內(nèi)向上或水平延伸，用于阻止空氣綁定在所述水的管束之內(nèi)的改進(jìn)包括(a)將屏障放置在所述空氣去除部分通氣管線周圍的深度處且在管束之間，以放置進(jìn)入的蒸汽深深流入所述水管束之間的所述間隙內(nèi)；以及(b)將蒸汽流屏障設(shè)置在所述冷凝水托盤的外邊緣和內(nèi)邊緣之間的一定深度處，并向上和向下從所述冷凝水托盤延伸到所述水管束，冷凝水在所述冷凝水托盤內(nèi)的流動不會被所述蒸汽流屏障阻礙。
92.如權(quán)利要求91所述的方法，還包括(c)放置小輪廓液體屏障，其從所述冷凝水托盤向上同時從所述蒸汽流屏障向外放置，以形成液體俘獲器，進(jìn)一步限制蒸汽從所述水管束外側(cè)向內(nèi)流到所述冷凝水托盤附近，冷凝水在所述冷凝水托盤上的向外流動不會被所述液體俘獲器限制。
93.如權(quán)利要求91所述的方法，還包括(d)將隔堰設(shè)置在每個冷凝水托盤內(nèi)、在大約所述滯留空氣區(qū)域的外邊界處，用來防止所述滯留空氣區(qū)域中所述冷凝水托盤內(nèi)的過冷冷凝水沿遠(yuǎn)離所述滯留區(qū)的向外方向遠(yuǎn)離所述滯留空氣區(qū)域；以及(e)排水槽，其位于所述滯留空氣區(qū)域內(nèi)設(shè)置的每個冷凝水托盤之下，用于轉(zhuǎn)向所述滯留空氣區(qū)域內(nèi)所述冷凝器托盤中的流出所述冷凝器托盤的過冷冷凝水，以備收集；(f)擋板，其通過在所述滯留空氣區(qū)域之上和之下的每個管束放置，以防止冷凝水穿行到所述滯留空氣區(qū)域中；以及(g)通過所述滯留區(qū)之下的每個管束部分放置擋板，用于將任何過冷的冷凝水轉(zhuǎn)向到收集水槽，該水槽放置在所述滯留區(qū)之下，用于收集所述過冷的冷凝水。
94.如權(quán)利要求92所述的方法，還包括(d)將隔堰設(shè)置在每個冷凝水托盤內(nèi)、在大約所述滯留空氣區(qū)域的外邊界處，用來防止所述滯留空氣區(qū)域中所述冷凝水托盤內(nèi)的過冷冷凝水沿遠(yuǎn)離所述滯留區(qū)的向外方向遠(yuǎn)離所述滯留空氣區(qū)域；以及(e)將排水槽置于所述滯留空氣區(qū)域內(nèi)設(shè)置的每個冷凝水托盤之下，用于轉(zhuǎn)向所述滯留空氣區(qū)域內(nèi)所述冷凝器托盤中的流出所述冷凝器托盤的過冷冷凝水，以備收集；(f)通過在所述滯留空氣區(qū)域之上的每個管束放置擋板，以防止冷凝水穿行到所述滯留空氣區(qū)域中；以及(g)通過所述滯留區(qū)之下的每個管束部分放置擋板，用于將任何過冷的冷凝水轉(zhuǎn)向到收集水槽，該水槽放置在所述滯留區(qū)之下，用于收集所述過冷的冷凝水。
95.如權(quán)利要求94所述的方法，其中，在所述排水槽內(nèi)的所述被轉(zhuǎn)向的冷凝水被噴灑到所述入口蒸汽中，用于再次蒸發(fā)溶解的氣體。
96.如權(quán)利要求94所述的方法，其中，所述擋板被穿孔。
97.如權(quán)利要求94所述的方法，其中，該冷凝器配裝有空氣去除部分，該空氣去除部分設(shè)置在所述滯留空氣區(qū)域之內(nèi)或附近。
98.在一種用于操縱組合型循環(huán)發(fā)電設(shè)備的方法中，其中一個或多個渦輪機(jī)將蒸汽供給到如下類型的冷凝器中，該冷凝器具有殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置水的管束，蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而與所述管束接觸，用來去除熱量，其中，對于離線操作，渦輪機(jī)功率下降，并且在所述渦輪機(jī)和所述冷凝器的至少一個內(nèi)保持真空，對于離線操作的改進(jìn)在于包括(a)使蒸汽流穿行到所述渦輪機(jī)之一內(nèi)，該蒸汽流經(jīng)由所述蒸汽入口進(jìn)入所述冷凝器；(b)通過有限數(shù)量的選定的水管路建立冷卻水流；以及(c)將護(hù)罩設(shè)置在所述選定的水管路之上或附近，并且將所述護(hù)罩連接到通氣管線，該通氣管線終止于帶有空氣去除泵的所述冷凝器外側(cè)，由此，所述蒸汽流將泄漏到一個或多個所述渦輪機(jī)或所述冷凝器中的空氣涌到所述選定的水管路，以便形成富含溶解氧氣(DO)的冷凝水，以備收集或經(jīng)由所述通氣管線去除空氣。
99.如權(quán)利要求98所述的方法，其中，所述組合型發(fā)電設(shè)備在與所述冷凝器蒸汽連接裝置中具有高壓渦輪機(jī)、中壓渦輪機(jī)、和低壓渦輪機(jī)，其中允許所述蒸汽流進(jìn)入所述中壓渦輪機(jī)中。
100.如權(quán)利要求99所述的方法，其中，所述冷凝器為如下類型的冷凝器，其具有殼體，殼體具有一端部，在殼體內(nèi)部設(shè)置水管束，水管束由設(shè)置在所述冷凝器的所述端部處的水箱供給，并且由設(shè)置在所述水箱附近的管板固定，蒸汽入口，其用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而接觸所述管束，用來去除熱量，所述冷凝器還具有空氣去除部分，以及與所述空氣去除部分和空氣去除泵連接的通氣管線，其中空氣去除泵連接到所述通氣管線上，還包括(a)從所述水箱的外側(cè)向所述水箱的內(nèi)部延伸一可伸縮的冷水入口管道，所述入口管道由一護(hù)罩終止于所述水箱內(nèi)部，該護(hù)罩尺寸定為覆蓋設(shè)置于所述空氣去除部分內(nèi)或附近的所述選定的水管路；以及(b)將一驅(qū)動器附著到所述可伸縮冷水入口管道上，用于移動所述護(hù)罩而使之于所述管板接觸，以允許從所述冷水入口管道向所述選定的水管路內(nèi)供給冷水流，其中該選定的水管路設(shè)置在所述空氣去除部分內(nèi)或空氣去除部分附近。
101.一種用來操縱如下類型的冷凝器的方法，該冷凝器具有殼體，在殼體內(nèi)部設(shè)置多個水的管束部分、設(shè)置在至少一些所述水的管束之下的間隔開的冷凝水托盤、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而接觸所述管束，用來去除熱量，并且在工作過程中該冷凝器具有高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏優(yōu)先被收集，并且所述空氣區(qū)域內(nèi)的冷凝水變得過冷，以允許所述空氣被所述過冷的冷凝水部分吸收，且具有連接到空氣去除裝置上的空氣去除通氣管線，改進(jìn)之處包括將活性的或惰性的非腐蝕氣體注入所述冷凝器中，以稀釋泄漏到所述冷凝器中的空氣的平均值。
102.一種用來操縱如下類型的冷凝器的方法，該冷凝器具有殼體，在殼體內(nèi)部設(shè)置多個水的管束部分、設(shè)置在至少一些所述水的管束之下的間隔開的冷凝水托盤、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而接觸所述管束，用來去除熱量，并且在工作過程中該冷凝器具有高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏優(yōu)先被收集，并且所述空氣區(qū)域內(nèi)的冷凝水變得過冷，以允許所述空氣被所述過冷的冷凝水部分吸收，并且具有空氣去除通氣管線，該通氣管線在所述滯留區(qū)內(nèi)或滯留區(qū)附近具有入口，并連接到一空氣去除裝置上，改進(jìn)之處包括利用冷凝器飽和溫度和在通氣管線入口處的氣體溫度之間的溫差，建立對過冷的測量，該測量可以在確定空氣內(nèi)漏量過程中使用。
103.一種用來操縱如下類型的冷凝器的方法，該冷凝器具有殼體，在殼體內(nèi)部設(shè)置多個水的管束部分、設(shè)置在至少一些所述水的管束之下的間隔開的冷凝水托盤、蒸汽入口，用于使蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而接觸所述管束，用來去除熱量，并且在工作過程中該冷凝器具有高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏優(yōu)先被收集，并且所述空氣區(qū)域內(nèi)的冷凝水變得過冷，以允許所述空氣被所述過冷的冷凝水部分吸收，且具有連接到空氣去除裝置上的空氣去除通氣管線，改進(jìn)之處包括利用下面中的一項或多項(a)測量到的大約6°F的過冷，或(b)滯留區(qū)的蒸汽質(zhì)量對空氣質(zhì)量的比 大于3，用于開始對空氣內(nèi)漏進(jìn)行調(diào)查的目的。
104.一種用于操縱如下類型的冷凝器的方法，該冷凝器具有殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置熱交換管束、工藝流體蒸汽入口，用于使工藝流體蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而與所述管束接觸，以便去除熱量，并且該冷凝器在工作過程中具有較高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏被優(yōu)先收集，且在所述空氣區(qū)域內(nèi)的冷凝水變得過冷，改進(jìn)之處在于包括如下步驟將溫度傳感器設(shè)置在所述滯留空氣區(qū)域處，以用來測定在所述滯留空氣區(qū)域處的冷凝器空氣內(nèi)漏或過冷量中的一項或多項。
105.如權(quán)利要求104所述的方法，其中，水流過所述熱交換管路。
105.一種用于操縱如下類型的冷凝器的方法，該冷凝器具有殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置熱交換管束、工藝流體蒸汽入口，用于使工藝流體蒸汽在所述殼體內(nèi)部流動而與所述管束接觸，以便去除熱量，并且該冷凝器在工作過程中具有較高空氣濃度的滯留區(qū)，其中，任何空氣內(nèi)漏被優(yōu)先收集，且在所述空氣區(qū)域內(nèi)或穿過所述空氣區(qū)域的冷凝水變得過冷，以允許所述空氣被部分吸收，用于減少所述過冷冷凝水中溶解的氧氣(DO)含量的改進(jìn)在于包括如下步驟(a)將排水槽放置在所述滯留空氣區(qū)域之下，用來收集來自所述滯留空氣區(qū)域的過冷冷凝水；(b)將所述排水槽內(nèi)收集的過冷冷凝水傳送到所述工藝流體蒸汽入口；(c)將所述被傳送的冷凝水用噴射器噴射，以便與進(jìn)入所述冷凝器的工藝流體蒸汽相接觸，由此，所述被噴射的冷凝水由所述工藝流體蒸汽加熱，以便驅(qū)除所述被噴射的冷凝水中溶解的氧氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種操縱如下類型的冷凝器(20)的方法，該冷凝器具有殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置有水管束(22)，蒸汽入口(26)，用以使蒸汽在殼體內(nèi)部流動而與管束接觸，用來去除熱量，且該冷凝器在工作過程中具有滯留空氣區(qū)域(25)，其中，任何空氣內(nèi)漏被優(yōu)先收集，并且空氣區(qū)域內(nèi)的冷凝水變得過冷。將水槽或排水槽放置在滯留空氣區(qū)域之下，用于收集來自滯留空氣區(qū)域的過冷冷凝水。將所收集的冷凝水從排水槽通過一管道傳送到所述蒸汽入口。用噴射器噴射被傳送的冷凝水，以便所述冷凝水與進(jìn)入冷凝器的蒸汽相接觸，由此，被噴射的冷凝水被蒸汽加熱，用來驅(qū)除被噴射的冷凝水中溶解的氧氣。優(yōu)選地，冷凝器在滯留空氣區(qū)域處配裝有溫度傳感器陣列，用于確定該滯留空氣區(qū)域的存在和/或該區(qū)域的大小。另外，公開了一種用于防止在冷凝器管束部分內(nèi)形成空氣綁定區(qū)的方法。
文檔編號F28B11/00GK1522336SQ02813359
公開日2004年8月18日 申請日期2002年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月7日
發(fā)明者約瑟夫·W·C·哈普斯特, 約瑟夫 W C 哈普斯特 申請人:約瑟夫·W·C·哈普斯特, 約瑟夫 W C 哈普斯特