CN104613788A - 一种可视化大气式冷凝器 - Google Patents
一种可视化大气式冷凝器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104613788A CN104613788A CN201410811120.XA CN201410811120A CN104613788A CN 104613788 A CN104613788 A CN 104613788A CN 201410811120 A CN201410811120 A CN 201410811120A CN 104613788 A CN104613788 A CN 104613788A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- interface
- tube bank
- housing
- tube
- visual
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
本发明涉及一种可视化大气式冷凝器，其特征在于包括以下装置：管箱(1)、螺母(2)、全螺纹螺柱(3)、安全阀接口(4)、管束和壳体(5)、蒸汽进口(6)、压力表接口(7)、通大气接口(8)、管箱垫片(9)、冷却水进口(10)、冷却水出口(11)，本发明结构简单，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种可视化大气式冷凝器。
背景技术
换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、航空及其它许多工业部门广泛使用的一种通用工艺设备，在工业生产中占有重要的地位。管壳式换热器由于传热效率高、结构紧凑、单位体积传热面积大、节省材料和成本低等优点，是目前国内外换热设备的主要结构形式。研究换热器性能，能够有效的提高设备传热效率、减小设备尺寸以及降低其成本。高效换热元件的开发是强化换热的核心技术，深入研究其流动和传热的内在机理和规律对换热装备的设计、优化有着重要的实际意义。
能源是经济发展和社会进步的重要物质基础，是衡量综合国力和人民生活水平以及国家文明发达程度的指标。保证稳定的能源，始终是各个国家发展战略的优先领域。从整体上看我国能源利用效率只有30％左右，与世界先进水平的52％(日本)还有很大的距离。以石油化工为例，换热器的投资约占系统设备总投资的40％左右，若以高效节能换热器取代传统换热器，其系统的总能耗可降低20％～30％。然而，目前我国工业系统使用的换热器有90％以上仍沿用传统的换热器，效率低、流阻大、体积大、材耗多，亟待改进。国家在2006年度制定的节能技术政策大纲中明确规定：发展高效、长寿、强化换热设备，如各种管壳式强化换热器、波纹管换热器、板式换热器、螺旋管式换热器、新型高效喷流换热器、流化床换热器、碳化硅换热器、陶瓷换热器等高温换热器以及热管等小温差换热器。《“十二五”节能减排综合性工作方案》明确提出，到2015年，全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤；“十二五”期间，实现节约能源6.7亿吨标准煤。主要实施的措施是调整优化产业结构，加快淘汰落后产能，推动传统产业改造升级，加快节能减排技术开发和推广应用，重点推广高效换热器等节能减排技术。
本发明采用在管壳式换热器上开可视化窗口，该窗口是一种透光率高、耐高温的特种玻璃，通过该窗口可以观测到流场、流型、流线的变化，蒸汽凝结现象,利用可视化方法研究工质冷凝的全过程。
本发明设计一款可视化大气式冷凝器，与常规冷凝器相比，可以通过可视化窗口观测冷凝器内部汽流场、流型、流线的变化，蒸汽冷凝现象。对于强化冷凝传热、在保证有效面积的前提下，减小换热器的整体体积有指导性意义。
发明内容
本发明专利的目的在于提供一种可视化大气式冷凝器，其特征在于包括以下装置：管箱(1)、螺母(2)、全螺纹螺柱(3)、安全阀接口(4)、管束和壳体(5)、蒸汽进口(6)、压力表接口(7)、通大气接口(8)、管箱垫片(9)、冷却水进口(10)、冷却水出口(11)；
所述管箱(1)通过全螺纹螺柱(3)固定于管束和壳体(5)的两端，该管箱(1)的两端分别设置有冷却水进口(10)何冷却水出口(11)，所述全螺纹螺柱(3)的一端还具有螺母(2)，所述安全阀接口(4)、蒸汽进口(6)、压力表接口(7)和通大气接口(8)位于管束和壳体(5)的上部；
所述管束和壳体(5)的下部通过支座固定，该支座包括固定支座(17)和活动支座(20)分别位于管束和壳体(5)的下部两侧。
所述管束和壳体(5)的下部中间具有热井(19)，该热井(19)内部具有两个成一列设置的液位计接口(15)，放气接口(12)和循环水接口(13)，所述液位计接口(15)的下部具有冷凝水出口(18)，所述两个成一列设置的液位计接口(15)与蒸汽进口(6)同轴设置，放气接口(12)和循环水接口(13)位于液位计接口(15)的两侧与管束和壳体(5)的下部相连。
所述放气接口(12)的下部具有温度计接口(14)，循环水接口(13)的下部具有温度变送器接口(16)。
所述全螺纹螺柱(3)的数量为4个。
所述管束和壳体(5)中心距称为管间距t，d0为管外径，应当满足t＝1.25-1.5d0。
有益效果：
(1)本发明通过冷凝器顶部的可视化窗口，观测不同冷却水进口温度以及流量时，不同蒸汽参数(进口流量、进口温度、进口压力)下的凝结状态；通过分析得出达到最佳冷凝效果的最优流量匹配。
(2)本发明在可视化特种玻璃内部间歇夹入细电阻丝，并且在可视化窗口的边缘镶嵌相对较粗的大功率电阻丝，避免蒸汽接触可视化窗口时由于窗口温度较低而产生的雾化及凝结现象，影响观测效果。
(3)由于凝结过程构成蒸汽与壁面传热的热阻载体，因此研究凝结特性对改善凝结热阻具有指导性意义。本发明可以观测蒸汽的凝结速率，通过先进的摄像设备(如高速摄影仪、PIV等)记录下管子开始出现液滴、液膜的形成时间，以及凝结过程中液膜的发展及破坏过程。另外，可以观测蒸汽的凝结形式(珠状凝结和膜状凝结)。
(4)本发明的冷凝器采用内部可拆卸结构，实现不同管间距、不同管束布置(包括正三角形排列、正方形排列)、不同管材(不锈钢、碳钢、合金钢)、不同强化换热元件(光管、波纹管、翅片管)的替换功能，进而采用先进的摄像设备(如高速摄影仪、PIV等)，对其内部的流场、流型，边界层分离现象，二次流形成以及凝结特性进行系统的研究。
(5)由于蒸汽是从冷凝器顶部的中间位置进入，必然与管束的中间位置充分接触，而随着趋近于边缘位置接触的充分性逐渐减小，导致管束凝结的不均匀性。因此，本发明通过可视化窗口观测管壳式换热器管束的中间位置到边缘位置的不均匀性凝结现象。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
一种可视化大气式冷凝器，其特征在于包括以下装置：管箱(1)、螺母(2)、全螺纹螺柱(3)、安全阀接口(4)、管束和壳体(5)、蒸汽进口(6)、压力表接口(7)、通大气接口(8)、管箱垫片(9)、冷却水进口(10)、冷却水出口(11)；
所述管箱(1)通过全螺纹螺柱(3)固定于管束和壳体(5)的两端，该管箱(1)的两端分别设置有冷却水进口(10)何冷却水出口(11)，所述全螺纹螺柱(3)的一端还具有螺母(2)，所述安全阀接口(4)、蒸汽进口(6)、压力表接口(7)和通大气接口(8)位于管束和壳体(5)的上部；
所述管束和壳体(5)的下部通过支座固定，该支座包括固定支座(17)和活动支座(20)分别位于管束和壳体(5)的下部两侧。
所述管束和壳体(5)的下部中间具有热井(19)，该热井(19)内部具有两个成一列设置的液位计接口(15)，放气接口(12)和循环水接口(13)，所述液位计接口(15)的下部具有冷凝水出口(18)，所述两个成一列设置的液位计接口(15)与蒸汽进口(6)同轴设置，放气接口(12)和循环水接口(13)位于液位计接口(15)的两侧与管束和壳体(5)的下部相连。
所述放气接口(12)的下部具有温度计接口(14)，循环水接口(13)的下部具有温度变送器接口(16)。
所述全螺纹螺柱(3)的数量为4个。
所述管束和壳体(5)中心距称为管间距t，d0为管外径，应当满足t＝1.25-1.5d0。
实施方案1：采用25×2.5mm管径的换热管(光管)，管间距t1＝31mm。管束采用正三角形布置。
实施方案2：采用25×2.5mm管径的换热管(光管)，管间距t2＝37mm。管束采用正三角形布置。
实施方案3：采用25×2.5mm管径的换热管(光管)，管间距t1＝31mm。管束采用正方形布置。
实施方案4：采用25×2.5mm管径的换热管(光管)，管间距t2＝37mm。管束采用正方形布置。
通过可视化区域对两种不同管间距设置进行实验观察。
本发明由于可拆卸的结构特点，可以采用更换不同的强化换热元件(波纹管、翅片管)，并配合不同的管束布置形式来进行观察不同情况的换热性能。
实施方案5：采用25×2.5mm管径的换热管(波纹管)，管间距t1＝31mm。管束采用正三角形布置。
实施方案6：采用25×2.5mm管径的换热管(波纹管)，管间距t2＝37mm。管束采用正三角形布置。
实施方案7：采用25×2.5mm管径的换热管(波纹管)，管间距t1＝31mm。管束采用正方形布置。
实施方案8：采用25×2.5mm管径的换热管(波纹管)，管间距t2＝37mm。管束采用正方形布置。
实施方案9：采用25×2.5mm管径的换热管(翅片管)，管间距t1＝31mm。管束采用正三角形布置。
实施方案10：采用25×2.5mm管径的换热管(翅片管)，管间距t2＝37mm。管束采用正三角形布置。
实施方案11：采用25×2.5mm管径的换热管(翅片管)，管间距t1＝31mm。管束采用正方形布置。
实施方案12：采用25×2.5mm管径的换热管(翅片管)，管间距t2＝37mm。管束采用正方形布置。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (5)
1.一种可视化大气式冷凝器，其特征在于，包括以下装置：管箱(1)、螺母(2)、全螺纹螺柱(3)、安全阀接口(4)、管束和壳体(5)、蒸汽进口(6)、压力表接口(7)、通大气接口(8)、管箱垫片(9)、冷却水进口(10)、冷却水出口(11)；
所述管箱(1)通过全螺纹螺柱(3)固定于管束和壳体(5)的两端，该管箱(1)的两端分别设置有冷却水进口(10)何冷却水出口(11)，所述全螺纹螺柱(3)的一端还具有螺母(2)，所述安全阀接口(4)、蒸汽进口(6)、压力表接口(7)和通大气接口(8)位于管束和壳体(5)的上部；
所述管束和壳体(5)的下部通过支座固定，该支座包括固定支座(17)和活动支座(20)分别位于管束和壳体(5)的下部两侧；
所述冷凝器上具有温度测点A和压力测点B。
2.如权利要求1所述的一种可视化大气式冷凝器，其特征在于，所述管束和壳体(5)的下部中间具有热井(19)，该热井(19)内部具有两个成一列设置的液位计接口(15)，放气接口(12)和循环水接口(13)，所述液位计接口(15)的下部具有冷凝水出口(18)，所述两个成一列设置的液位计接口(15)与蒸汽进口(6)同轴设置，放气接口(12)和循环水接口(13)位于液位计接口(15)的两侧与管束和壳体(5)的下部相连。
3.如权利要求2所述的一种可视化大气式冷凝器，其特征在于，所述放气接口(12)的下部具有温度计接口(14)，循环水接口(13)的下部具有温度变送器接口(16)。
4.如权利要求1所述的一种可视化大气式冷凝器，其特征在于，所述全螺纹螺柱(3)的数量为4个。
5.如权利要求1所述的一种可视化大气式冷凝器，其特征在于，所述管束和壳体(5)中心距称为管间距t，d0为管外径，应当满足t＝1.25-1.5d0。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410811120.XA CN104613788A (zh) | 2014-12-23 | 2014-12-23 | 一种可视化大气式冷凝器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410811120.XA CN104613788A (zh) | 2014-12-23 | 2014-12-23 | 一种可视化大气式冷凝器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104613788A true CN104613788A (zh) | 2015-05-13 |
Family
ID=53148350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410811120.XA Pending CN104613788A (zh) | 2014-12-23 | 2014-12-23 | 一种可视化大气式冷凝器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104613788A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112361836A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-12 | 渤海造船厂集团有限公司 | 一种自动控制温湿度的船用全压空冷器 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1151013A (zh) * | 1996-07-24 | 1997-06-04 | 西安交通大学 | 弦月形通道冷凝蒸发器 |
| CN1789875A (zh) * | 2004-12-16 | 2006-06-21 | 上海动力设备有限公司 | 用于垃圾电厂的高温凝汽器 |
| JP2008106985A (ja) * | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 復水器の漏洩冷却管の特定方法 |
| JP2011169516A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Hitachi Ltd | 復水器 |
| CN102692368A (zh) * | 2012-05-23 | 2012-09-26 | 华北电力大学 | 一种可视化窄矩形通道气溶胶运动沉积系统 |
| CN202902905U (zh) * | 2012-11-27 | 2013-04-24 | 青岛捷能高新技术有限责任公司 | 一种带有隔汽板设置的换热器 |
-
2014
- 2014-12-23 CN CN201410811120.XA patent/CN104613788A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1151013A (zh) * | 1996-07-24 | 1997-06-04 | 西安交通大学 | 弦月形通道冷凝蒸发器 |
| CN1789875A (zh) * | 2004-12-16 | 2006-06-21 | 上海动力设备有限公司 | 用于垃圾电厂的高温凝汽器 |
| JP2008106985A (ja) * | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 復水器の漏洩冷却管の特定方法 |
| JP2011169516A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Hitachi Ltd | 復水器 |
| CN102692368A (zh) * | 2012-05-23 | 2012-09-26 | 华北电力大学 | 一种可视化窄矩形通道气溶胶运动沉积系统 |
| CN202902905U (zh) * | 2012-11-27 | 2013-04-24 | 青岛捷能高新技术有限责任公司 | 一种带有隔汽板设置的换热器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112361836A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-12 | 渤海造船厂集团有限公司 | 一种自动控制温湿度的船用全压空冷器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102384675B (zh) | 可拆卸式余热回收高效换热器 | |
| CN202297124U (zh) | 热管式熔硫槽加热器 | |
| CN204665993U (zh) | 一种超导热管换热器装置 | |
| CN104613788A (zh) | 一种可视化大气式冷凝器 | |
| CN201706925U (zh) | 管壳式换热器 | |
| CN104502135A (zh) | 一种具有稳压功能的大气式冷凝器热工特性测试实验平台 | |
| CN203550678U (zh) | 逆向螺旋缠绕管式冷却器 | |
| CN107300332A (zh) | 一种双管程换热器 | |
| CN202614035U (zh) | 一种立体环绕换热器 | |
| CN202304502U (zh) | 圆柱形换热器 | |
| CN202119310U (zh) | 换热管及使用该换热管的余热回收装置 | |
| CN204830971U (zh) | 一种热交换器 | |
| CN202928429U (zh) | 金属换热盘管 | |
| CN102116592A (zh) | 一种空气能非金属换热器 | |
| CN208736212U (zh) | 用于医疗废物焚烧的立式换热器 | |
| CN209341893U (zh) | 一种螺旋热交换器 | |
| CN202229628U (zh) | 余热回收高效换热器 | |
| CN205279819U (zh) | 一种新型螺旋板式换热器 | |
| CN203432893U (zh) | 换热器旁路监测装置 | |
| CN205537205U (zh) | 一种双管程换热器 | |
| CN206876037U (zh) | 一种冷拔精密无缝钢管冷热交换器 | |
| CN209355355U (zh) | 一种用于固体蓄能供热装置的换热器 | |
| CN212082135U (zh) | 一种热泵泳池机钛管微通道换热器 | |
| CN218864853U (zh) | 一种新型换热器装置 | |
| CN203083206U (zh) | 混合管降膜式蒸发器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150513 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |