一种提高低负荷管内质量流速的受热面单元及结构的制作方法

本发明涉及换热，具体为一种提高低负荷管内质量流速的受热面单元及结构。

背景技术：

1、在我国加速构建新型电力系统的大背景下，提升机组灵活调峰能力、保证低负荷运行时受热面的安全具有重要意义。常规设计的受热面，管子内介质流向固定，介质流通截面积也为固定值，当受热面高负荷运行时，所有管子内有足够的介质流动，质量流速高，介质可对所有管子进行充分的冷却；而当受热面低负荷运行时，所有管子的总截面积不变，而介质流量大幅降低，质量流速随之大幅降低，易导致受热面冷却不足或不均，进而引发温度偏差、拉裂、爆管等事故。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述提到的受热面低负荷运行时管子内介质流量降低，易导致受热面冷却不足或不均，进而引发温度偏差、拉裂、爆管等事故的问题，特此提出了一种提高低负荷管内质量流速的受热面单元及结构。本发明可以根据受热面负荷运行情况改变受热面管子内部的介质的流动情况，避免受热面冷却不足或不均，进而引发温度偏差、拉裂、爆管等事故。

2、本发明提出了一种提高低负荷管内质量流速的受热面单元，其具体包括入口受热面管子、中段受热面管子、出口段受热面管子、入口集箱、出口集箱、入口通断结构和出口通断结构；入口集箱、入口受热面管子、中段受热面管子、出口段受热面管子和出口集箱依次连通，入口受热面管子和中段受热面管子连接位置设置有出口通断结构，中段受热面管子和出口段受热面管子连接位置设置有入口通断结构；入口通断结构和入口集箱连通，出口通断结构和出口集箱连通；高负荷运行时，入口通断结构和出口通断结构开启；低负荷运行时，入口通断结构和出口通断结构关闭。

3、更进一步地，所述入口通断结构包括入口管接头和入口关断阀，中段受热面管子和出口段受热面管子的一端均和入口管接头连通，入口管接头和入口集箱连通；入口管接头上设置有入口关断阀。

4、更进一步地，所述出口通断结构包括出口管接头和出口关断阀，入口受热面管子和中段受热面管子的一端均和出口管接头连通，出口管接头和出口集箱连通；出口管接头上设置有出口关断阀。

5、更进一步地，所述入口管接头和出口管接头的流通截面积大于等于二倍的受热面管子流通截面积。

6、更进一步地，所述入口受热面管子、中段受热面管子和出口段受热面管子上设置有鳍片。

7、一种采用上述的提高低负荷管内质量流速的受热面单元的受热面结构，包括若干受热面单元，若干受热面单元的入口集箱依次连通，若干受热面单元的出口集箱依次连通，形成并联结构。

8、本发明所述的一种提高低负荷管内质量流速的受热面单元及结构的有益效果为：

9、（1）本发明所述的一种提高低负荷管内质量流速的受热面单元及结构，通过设置的入口管接头、出口管接头、入口关断阀和出口关断阀来改变入口受热面管子、中段受热面管子、出口段受热面管子之间的连接关系；当受热面高负荷运行时，介质流量大，入口关断阀和出口关断阀开启，入口受热面管子、中段受热面管子、出口段受热面管子之间形成并联的连接方式，增大介质流通截面积；当受热面低负荷运行时，介质流量小，入口关断阀及出口关断阀均关闭，入口受热面管子、中段受热面管子、出口段受热面管子之间形成串联的连接方式，介质流通截面积减小，可大幅提高所有管子内质量流速，避免受热面冷却不足或不均，避免引发温度偏差、拉裂、爆管等事故。

10、（2）本发明所述的一种提高低负荷管内质量流速的受热面单元及结构，在入口受热面管子、中段受热面管子和出口段受热面管子之间设置有鳍片，从而形成膜式水冷壁；同时，受热面管子可以弯曲成任意形状，满足各种功能及空间需求。

11、（3）本发明所述的一种提高低负荷管内质量流速的受热面单元及结构，可以将多个受热面单元并联，形成大面积的受热面结构。

1.一种提高低负荷管内质量流速的受热面单元，其特征在于：包括入口受热面管子（1）、中段受热面管子（2）、出口段受热面管子（3）、入口集箱（4）、出口集箱（5）、入口通断结构和出口通断结构；入口集箱（4）、入口受热面管子（1）、中段受热面管子（2）、出口段受热面管子（3）和出口集箱（5）依次连通，入口受热面管子（1）和中段受热面管子（2）连接位置设置有出口通断结构，中段受热面管子（2）和出口段受热面管子（3）连接位置设置有入口通断结构；入口通断结构和入口集箱（4）连通，出口通断结构和出口集箱（5）连通；高负荷运行时，入口通断结构和出口通断结构开启；低负荷运行时，入口通断结构和出口通断结构关闭。

2.根据权利要求1所述的提高低负荷管内质量流速的受热面单元，其特征在于：所述入口通断结构包括入口管接头（6）和入口关断阀（8），中段受热面管子（2）和出口段受热面管子（3）的一端均和入口管接头（6）连通，入口管接头（6）和入口集箱（4）连通；入口管接头（6）上设置有入口关断阀（8）。

3.根据权利要求2所述的提高低负荷管内质量流速的受热面单元，其特征在于：所述出口通断结构包括出口管接头（7）和出口关断阀（9），入口受热面管子（1）和中段受热面管子（2）的一端均和出口管接头（7）连通，出口管接头（7）和出口集箱（5）连通；出口管接头（7）上设置有出口关断阀（9）。

4.根据权利要求3所述的提高低负荷管内质量流速的受热面单元，其特征在于：所述入口管接头（6）和出口管接头（7）的流通截面积大于等于二倍的受热面管子流通截面积。

5.根据权利要求1所述的提高低负荷管内质量流速的受热面单元，其特征在于：所述入口受热面管子（1）、中段受热面管子（2）和出口段受热面管子（3）之间设置有鳍片。

6.一种采用权利要求1所述的提高低负荷管内质量流速的受热面单元的受热面结构，其特征在于：包括若干受热面单元，若干受热面单元的入口集箱（4）依次连通，若干受热面单元的出口集箱（5）依次连通，形成并联结构。