CN201335611Y - 一种适用于加热高压气(汽)体的带螺旋折流板的冷凝器 - Google Patents

一种适用于加热高压气(汽)体的带螺旋折流板的冷凝器 Download PDF

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石万元
吴双应
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一种适用于加热高压气(汽)体的、带螺旋折流板的冷凝器，属热能与动力工程领域。主要由饱和蒸汽进口接管、上封头、管板、壳体、换热翅片管、拉杆、螺旋折流板、高压气(汽)体进口接管、高压气(汽)体出口接管、下封头、凝结水出口接管、疏水器组成。高压气(汽)体在螺旋折流板的引导下在壳程做螺旋流动，冲刷换热翅片管束，被翅片管束内饱和蒸汽加热后经出口流出。和传统冷凝器相比，不仅传热性能好、结构更加紧凑高效，而且可有效解决传统的冷凝加热器承压能力不高、被加热流体只能纵向冲刷换热管、换热效果差的问题。

Description

一种适用于加热高压气(汽)体的带螺旋折流板的冷凝器
技术领域：
本实用新型的名称是一种适用于加热高压气(汽)体的带螺旋折流板的冷凝器，属热能与动力工程领域。
背景技术：
在工业生产过程中，常常需要进行加热或冷却，即热量的传递。当一种流体与另一种流体进行热交换而且不允许混合时，就要求在间壁式热交换器中进行。间壁式热交换器种类很多，其中管壳式换热器在化工、能源等领域被广泛采用。如果换热过程中一种流体发生冷凝，则该管壳式换热器为冷凝器。管壳式换热器虽然是一种普遍化的产品，但是在条件各异的传热工况中，由于其结构的局限性、冷热物流操作条件和物理性质的多变性，常常使得管壳式换热器或冷凝器的常规设计不能满足工程上的需要。
冷凝器是一种利用饱和蒸汽释放出的汽化潜热加热某种介质的换热器。当饱和蒸汽压力较低时一般选择在卧式冷凝器的壳程冷凝，但饱和蒸汽压力较高时，则采用管程冷凝较合适。然而在采用管程冷凝时，常面临这样的问题，即当被加热介质为气(汽)时，此时的管程冷凝传热系数远大于壳程的气(汽)体对流换热系数，根据传热学原理，当换热器两侧流体的换热系数相差较大时，需要对换热系数小的流体一侧传热进行强化，对于气(汽)体，一般采用翅片进行强化。如果采用传统的管壳式换热器结构，一方面会造成流体纵向冲刷换热管束，不利于传热；另一方面，如果在壳程加装弓形折流板，则在弓形折流板缺口处传热能力会大大降低。另外，传统的冷凝器壳体大多为方形，承压能力有限，不适合于被加热的壳程介质压力较高时的工况。
本实用新型提出利用螺旋折流板替代弓形折流板、壳体为圆筒形的新结构，可有效解决传统的冷凝器承压能力不高、传热性能差和结构不紧凑等问题。
实用新型内容：
本实用新型提出的一种适用于加热高压气(汽)体的带螺旋折流板的冷凝器可用于工程上一些需要利用饱和蒸汽加热高压气(汽)体的场合。饱和蒸汽在翅片管束内凝结后把热量传给翅片管外的高压气(汽)体，高压气(汽)体在圆筒形壳体内、在螺旋翅片的引导下做螺旋运动，不仅可以最大程度地增加壳程的承压能力，而且可以有效地改善冷凝器的传热工况，即在充分利用翅片管这种在改进管式换热面的过程中最早、最成功、对气(汽)体换热非常有效的强化传热方法的同时，可保证壳程流体流动和换热均匀。因此，本实用新型对冷凝器在一些特殊场合的推广应用和节能降耗具有重要的意义。
本实用新型的技术方案如下：
主要由饱和蒸汽进口接管1、上封头2、管板3、圆筒形壳体4、换热翅片管5、拉杆6、螺旋折流板7、高压气(汽)体进口接管8、高压气(汽)体出口接管9、下封头10、凝结水出口接管11和疏水器12组成。其特征在于：换热器壳体4为圆筒形；换热翅片管束两端分别固定在上、下管板3上，换热管束穿过螺旋折流板7，螺旋折流板固定在拉杆6上；在上封头2的顶部设置有蒸汽进口接管1；在下封头10的底部设置有凝结水出口接管11；凝结水出口接管11与疏水器12相连；高压气(汽)体进口接管8和高压气(汽)体出口接管9设置在圆筒形壳体4一侧。
本实用新型特征在于采用高效翅片管换热表面代替传统的光管换热表面，在壳程采用螺旋折流板、壳体圆筒形，饱和蒸汽通过上封头均匀分配至翅片管内凝结，被加热介质可以是气体，也可以是蒸汽，管外的翅片可根据需要设计。和传统的冷凝器相比，不仅传热性能好、结构更加紧凑高效，而且可以有效地解决传统的冷凝加热器承压能力不高、换热效果差的问题。
附图说明：
图1为本实用新型结构示意图，图2为图中A-A剖面图。其中：1-饱和蒸汽进口接管；2-上封头；3-管板；4-圆筒形壳体；5-换热翅片管；6-拉杆；7-螺旋折流板；8-高压气(汽)体进口接管；9-高压气(汽)体出口接管；10-下封头；11-冷凝液出口接管；12-疏水器。
具体实施方式：
图1也表示一个用高压饱和蒸汽加热从某工艺气体的冷凝器的结构。
从锅炉出来的压力为P＝1.3MPa(G)的饱和蒸汽由进口接管经上封头被均匀分配至翅片管束内凝结，温度为100℃的某工艺气体从进口接管8进入，在折流板7引导下螺旋冲刷换热管束，被加热后由出口接管9引出，凝结水从出口接管11、经疏水器12流出。
经测算，该冷凝器换热面积为15m2(光管外表面积)，被加热工艺气体出口温度超过150℃，完全满足工程上的工艺需求。

Claims (2)

1、一种适用于加热高压气(汽)体的、带螺旋折流板的冷凝器，主要由饱和蒸汽进口接管(1)、上封头(2)、管板(3)、圆筒形壳体(4)、换热翅片管(5)、拉杆(6)、螺旋折流板(7)、高压气(汽)体进口接管(8)、高压气(汽)体出口接管(9)、下封头(10)、凝结水出口接管(11)和疏水器(12)组成，其特征在于：壳体(4)为圆筒形，换热翅片管束(5)两端分别固定在上、下管板(3)上，换热翅片管束穿过螺旋折流板(7)，螺旋折流板(7)固定在拉杆(6)上；在上封头(2)的顶部设置有蒸汽进口接管(1)；在下封头(10)的底部设置有凝结水出口接管(11)；凝结水出口接管(11)与疏水器(12)相连；高压气(汽)体进口接管(8)和高压气(汽)体出口接管(9)设置在圆筒形壳体(4)一侧。
2、根据权利要求1所述的一种适用于加热高压气(汽)体的、带螺旋折流板的冷凝器，其特征在于：冷凝器为立式布置，蒸汽在翅片管内凝结；被加热的高压气(汽)体在壳程内螺旋流动。
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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Chongqing Hongmei Refrigeration Equipment Co., Ltd.

Assignor: Chongqing University

Contract record no.: 2010500000066

Denomination of utility model: Condenser with spiral traverse baffle suitable for heating high pressure gas (steam)

Granted publication date: 20091028

License type: Exclusive License

Record date: 20101012

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20091028

Termination date: 20101021