CN202350567U - 一种高效节能一体式冷凝器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效节能一体式冷凝器，包括上管箱、中部壳体和下管箱，在所述中部壳体上下端分别设置有上管板和下管板，所述上管箱和下管箱分别与上管板和下管板连接，在所述中部壳体内、上管板和下管板之间设置有若干换热管，所述换热管将上管箱和下管箱连通，在所述上管箱上端设置有蒸汽进口，在所述下管箱下端设置有出酒口，在所述中部壳体侧面的下部和上部分别设置有进水管和出水管。本实用新型结构紧凑，能耗低，不仅能够满足换热效果，还能最大化的利用冷却水和蒸汽，把现有劳动密集型的酿酒行业推进到自动化、智能化、机械化行业中。

Description

一种高效节能一体式冷凝器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，特别涉及一种用于酿酒行业中的高效节能一体式冷凝器。

背景技术

在酿酒行业中，水冷套管式冷凝器是最常见也是最重要的设备之一，如图1所示，这种套管式冷凝器结构简单，成本偏低，但是冷却效果有限，套管间不能清洗，长期使用整体变形严重，而且如图2所述，需要外部设备冰桶27盛装冷却介质，在冰桶27与冷凝器26之间还需要专门的压紧装置28进行固定，整体结构繁琐、臃肿，整体换热效率低下，冷却水使用量大，而且不能循环使用，对于水资源损耗严重。这种冰桶与冷凝器联合使用的状况在现有白酒酿造中占有绝大多数，但是在社会发展已经进入纳米级的今天，其不管是操作形式，还是结构外形都已经处于相对落后的状态。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构紧凑、换热效率高、节能降耗的一体式冷凝器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种高效节能一体式冷凝器，其特征在于：包括上管箱、中部壳体和下管箱，在所述中部壳体上下端分别设置有上管板和下管板，所述上管箱和下管箱分别与上管板和下管板连接，在所述中部壳体内、上管板和下管板之间设置有若干换热管，所述换热管将上管箱和下管箱连通，在所述上管箱上端设置有蒸汽进口，在所述下管箱下端设置有出酒口，在所述中部壳体侧面的下部和上部分别设置有进水管和出水管。

本实用新型所述的高效节能一体式冷凝器，其所述若干换热管均匀等间距、呈正三角形布置在中部壳体内。

本实用新型所述的高效节能一体式冷凝器，其在所述上管箱内设置有呈锥形的蒸汽分布盘，在所述蒸汽分布盘上设置有若干通气孔。

本实用新型所述的高效节能一体式冷凝器，其所述通气孔在蒸汽分布盘上数量的分布为由蒸汽分布盘轴向中心部分向其周边部分依次递增且相邻两个通气孔之间的孔间距逐渐减小。

本实用新型所述的高效节能一体式冷凝器，其在所述中间壳体内底部设置与进水管连通的液体分布盘管，在所述液体分布盘管上开设有若干液体分布孔。

本实用新型所述的高效节能一体式冷凝器，其所述液体分布孔从液体分布盘管与所述进水管连接的进水处开始由近到远依次分布，且相邻两个液体分布孔之间距离逐渐减小。

本实用新型所述的高效节能一体式冷凝器，其在所述中间壳体内设置有至少一层布水盘，在所述布水盘上设置有若干与换热管对应的布水孔，所述布水孔的孔径大于换热管的直径，所述换热管外壁与布水孔孔内壁之间形成液体通道。

本实用新型所述的高效节能一体式冷凝器，其在所述中间壳体内壁设置有筒体，所述筒体上端部与中间壳体上端部形成集水槽，所述集水槽与出水管连通，在所述筒体上端周边开有若干均匀连续分布的V形缺口。

本实用新型所述的高效节能一体式冷凝器，其所述上管箱截面呈喇叭形，所述下管箱下端面呈倒锥形，在所述下管箱底端连接有异径弯管，所述异径弯管与相对于水平面有一定倾斜角度的出酒管连通，在所述中间壳体内设置有不凝气排气管，所述不凝气排气管下端穿过下管板与下管箱连通，其上端由中间壳体穿出。

本实用新型所述的高效节能一体式冷凝器，其在所述进水管上连接有由球阀控制的排水管，在所述出水管上连接有由球阀控制的排气管，在所述中间壳体底部设置有与中间壳体内部连通的排净口，在所述排净口处设置有活塞，在所述出水管和出酒口处分别设置有就地温度探测装置和远传温度探测装置。

本实用新型通过换热管和壳程的冷却水进行热交换，管程介质为酒甑过来的酒蒸汽，壳程则是冷却水，酒蒸汽上进下出，而冷却水采用上进高出的方式，使其两种介质能够更好的进行热交换，从而提高换热效率，而且本冷凝器的结构设计，不仅能够满足换热效果，还能最大化的利用冷却水和蒸汽，结构紧凑，能耗低，把现有劳动密集型的酿酒行业推进到自动化、智能化、机械化行业中。

附图说明

图1和2是现有酿酒行业中用于冷却酒蒸汽常用的设备结构示意图。

图3是本实用新型的结构示意图。

图4是本实用新型的垂直剖面图。

图5是本实用新型的水平剖面图。

图6是本实用新型中换热管与上、下管板的连接结构示意图。

图7是图3中A部放大图。

图8是图3中B部放大图。

图中标记：1为上管箱，2为中部壳体，3为下管箱，4为上管板，5为下管板，6为换热管，7为蒸汽进口，8为出酒口，9为进水管，10为出水管，11为蒸汽分布盘，12为V形缺口，13为液体分布盘管，14为液体分布孔，15为布水盘，16为布水孔，17为筒体，18为集水槽，19为不凝气排气管，20为异径弯管，21为出酒管，22为排水管，23为排气管，24为排净口，25为活塞，26为现有冷凝器，27为冰桶，28为压紧装置。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图3-6所示，一种高效节能一体式冷凝器，包括上管箱1、中部壳体2和下管箱3，在所述上管箱1上端设置有蒸汽进口7，在所述下管箱3下端设置有出酒口8，在所述中部壳体2侧面的下部和上部分别设置有进水管9和出水管10。

其中，在所述中部壳体2上下端分别设置有上管板4和下管板5，所述上管箱1和下管箱3分别与上管板4和下管板5连接，在所述中部壳体2内、上管板4和下管板5之间设置有若干换热管6，所述若干换热管6均匀等间距、呈正三角形布置在中部壳体2内，所述换热管6将上管箱1和下管箱3连通。在本实施例中，换热管采用Φ38的不锈钢无缝管，采用间距为55mm的正三角形布置，一共布置换热管数为264根，在有限的外形尺寸下追求最大的换热面积，由于安装的限制，换热管的有效换热长度为820mm，由此推算该冷凝器的理论有效换热面积为25.4㎡，远大于现有的72管套管式冷凝器的换热面积21㎡。

由于汽体在进入上管箱后，中心位置的气压较高，相对于周边地区，中心地区的汽量会偏大，这样就会导致中心和周边地区的汽量不均匀，为了解决上述问题，所述上管箱1截面呈喇叭形，采用大圆弧过渡的做法，汽体能够很圆滑的进入，而且在所述上管箱1内设置有呈锥形的蒸汽分布盘11，在所述蒸汽分布盘11上设置有若干通气孔，所述蒸汽分布盘轴向中心部分与蒸汽进口对应，蒸汽分布盘下端面与上管板上端面对应，所述通气孔在蒸汽分布盘11上数量的分布为由蒸汽分布盘11轴向中心部分向其周边部分依次递增且相邻两个通气孔之间的孔间距逐渐减小。采用孔的数量及其分布来控制汽量，从而达到气体均匀布置的目的，同时还有效的防止了蒸汽对冷凝器核心零件管板的冲刷，有效的增加了管板的使用寿命。

如图7所示，在所述中间壳体2内底部设置与进水管9连通的液体分布盘管13，在所述液体分布盘管13上开设有若干液体分布孔14。所述液体分布孔14从液体分布盘管13与所述进水管9连接的进水处开始由近到远依次分布，且相邻两个液体分布孔14之间距离逐渐减小。通过液体分布盘管上液体分布孔的分布设计，能够使液体相对同步的由中间壳体底部四周出水，使液体均匀上升。在所述中间壳体2内还设置有两层布水盘15，如图8所示，在所述布水盘15上设置有若干与换热管6对应的布水孔16，所述布水孔16的孔径大于换热管6的直径，所述换热管6外壁与布水孔16孔内壁之间形成液体通道；在所述中间壳体2内壁设置有筒体17，所述筒体17上端部与中间壳体2上端部形成集水槽18，所述集水槽18与出水管10连通，在所述筒体17上端周边开有若干均匀连续分布的V形缺口12，壳程中的冷却水在经过最上方的布水盘后，从筒体上端四周开的V形缺口处溢流进入集水槽中，然后从与集水槽连通的出水管流出冷凝器。

所述下管箱3下端面呈倒锥形，在所述下管箱3底端连接有异径弯管20，所述异径弯管20与相对于水平面有一定倾斜角度的出酒管21连通，上述设计均是为了使酒液能够顺利的从冷凝器中流出；在所述中间壳体2内设置有不凝气排气管19，所述不凝气排气管19下端穿过下管板5与下管箱3连通，其上端由中间壳体2穿出，以使经过了换热后还没有形成液体的不凝气体从，下管箱中排出，以免其堵塞出酒口。

其中，在所述进水管9上连接有由球阀控制的排水管22，在所述出水管10上连接有由球阀控制的排气管23，在所述中间壳体2底部设置有与中间壳体2内部连通的排净口24，在所述排净口24处设置有活塞25，在所述出水管10和出酒口8处分别设置有就地温度探测装置和远传温度探测装置，所述温度探测装置包括温度计接头以及一体化温度送变器，这样工人能够更直观的得到冷却水出水口和出酒口的温度等数据，这也为以后自动化、机械化生产打下坚实的基础。

因为冷却水始终是一个密闭的空间流动，所以在冷凝器批量投入后，在增减冷却池或冷却塔的前提下，冷却水可实现循环利用，基本能够实现水资源的零浪费。在掌握了出酒的流速后，对蒸汽的用量也能够进行准确的控制，在蒸汽的用量和酒的产量之间找到一个最佳平衡点，做到节能减排。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种高效节能一体式冷凝器，其特征在于：包括上管箱（1）、中部壳体（2）和下管箱（3），在所述中部壳体（2）上下端分别设置有上管板（4）和下管板（5），所述上管箱（1）和下管箱（3）分别与上管板（4）和下管板（5）连接，在所述中部壳体（2）内、上管板（4）和下管板（5）之间设置有若干换热管（6），所述换热管（6）将上管箱（1）和下管箱（3）连通，在所述上管箱（1）上端设置有蒸汽进口（7），在所述下管箱（3）下端设置有出酒口（8），在所述中部壳体（2）侧面的下部和上部分别设置有进水管（9）和出水管（10）。

2.根据权利要求1所述的高效节能一体式冷凝器，其特征在于：所述若干换热管（6）均匀等间距、呈正三角形布置在中部壳体（2）内。

3.根据权利要求1所述的高效节能一体式冷凝器，其特征在于：在所述上管箱（1）内设置有呈锥形的蒸汽分布盘（11），在所述蒸汽分布盘（11）上设置有若干通气孔。

4.根据权利要求3所述的高效节能一体式冷凝器，其特征在于：所述通气孔在蒸汽分布盘（11）上数量的分布为由蒸汽分布盘（11）轴向中心部分向其周边部分依次递增且相邻两个通气孔之间的孔间距逐渐减小。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的高效节能一体式冷凝器，其特征在于：在所述中间壳体（2）内底部设置与进水管（9）连通的液体分布盘管（13），在所述液体分布盘管（13）上开设有若干液体分布孔（14）。

6.根据权利要求5所述的高效节能一体式冷凝器，其特征在于：所述液体分布孔（14）从液体分布盘管（13）与所述进水管（9）连接的进水处开始由近到远依次分布，且相邻两个液体分布孔（14）之间距离逐渐减小。

7.根据权利要求6所述的高效节能一体式冷凝器，其特征在于：在所述中间壳体（2）内设置有至少一层布水盘（15），在所述布水盘（15）上设置有若干与换热管（6）对应的布水孔（16），所述布水孔（16）的孔径大于换热管（6）的直径，所述换热管（6）外壁与布水孔（16）孔内壁之间形成液体通道。

8.根据权利要求7所述的高效节能一体式冷凝器，其特征在于：在所述中间壳体（2）内壁设置有筒体（17），所述筒体（17）上端部与中间壳体（2）上端部形成集水槽（18），所述集水槽（18）与出水管（10）连通，在所述筒体（17）上端周边开有若干均匀连续分布的V形缺口（12）。

9.根据权利要求8所述的高效节能一体式冷凝器，其特征在于：所述上管箱（1）截面呈喇叭形，所述下管箱（3）下端面呈倒锥形，在所述下管箱（3）底端连接有异径弯管（20），所述异径弯管（20）与相对于水平面有一定倾斜角度的出酒管（21）连通，在所述中间壳体（2）内设置有不凝气排气管（19），所述不凝气排气管（19）下端穿过下管板（5）与下管箱（3）连通，其上端由中间壳体（2）穿出。

10.根据权利要求9所述的高效节能一体式冷凝器，其特征在于：在所述进水管（9）上连接有由球阀控制的排水管（22），在所述出水管（10）上连接有由球阀控制的排气管（23），在所述中间壳体（2）底部设置有与中间壳体（2）内部连通的排净口（24），在所述排净口（24）处设置有活塞（25），在所述出水管（10）和出酒口（8）处分别设置有就地温度探测装置和远传温度探测装置。

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