CN202928384U - 气液分离式冷凝器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热工设备技术领域，提出一种气液分离式冷凝器，提出的气液分离式冷凝器所具有的冷凝模块主要由多组冷凝管（3）组成；各组所述的冷凝管（3）为横向放置且向下倾斜的结构；各组所述的冷凝管（3）之间分别由两端的联箱连接；位于一级联箱（2）和末级联箱（9）之间的各级所述联箱底部均设置一漏液阻气装置（7），所述漏液阻气装置通过导流管（8）连接于同一过冷管（10），构成中间各级所述联箱能够分别独立排液的结构。本实用新型实现了自动分离蒸气和冷凝液，有效利用了滴状冷凝、薄液膜冷凝和滴膜共存冷凝较高的传热系数特点，大大提高了冷凝器的换热效率。

Description

气液分离式冷凝器

技术领域

本实用新型属于热工设备技术领域，具体涉及一种气液分离式冷凝器。

背景技术

传统冷凝器包括外壳、冷凝管、进气口和冷凝液出口，冷凝管多采用蛇形管，靠空气或其他冷却介质在管外对流换热，使管内蒸气冷凝。在蒸气凝结过程中，管内冷凝液量逐渐增多，冷凝液膜逐渐增厚，由冷凝管内入口段的蒸气冷凝换热逐渐演变为复杂的两相流和最后的对流换热，大大增加了换热热阻，凝结效果急剧退化，为了满足工艺要求，不得不以增加换热面积为代价，从而导致了冷凝器体积大、重量多、成本高。

专利号为ZL200610113304.4，名称为《分液式空气冷凝器》和专利号为ZL200710064952.X，名称为《多级冷却中间分液式空气冷凝器》的发明专利中提出采用多级蒸气冷凝、中间自动气液分离和排液、集中聚集冷凝液过冷的技术方案，保证了各冷凝管程都以纯蒸气进入并被冷却，有效减少了凝结过程中液膜的厚度并消除了不利的两相流。

同时充分利用短管换热，使各管程均能处于短管滴状或不稳定的薄液膜凝结，或通过蒸气对液膜的影响作用促进液膜失稳与破裂，形成膜状与滴状共存的混合凝结，提高了管内冷凝传热系数数，增强了冷凝换热效果。

但是上述两项专利中的联箱都是采用较细的单根排液管作为漏液阻气装置，后一项专利中更是采用了由实心顶盖、多孔芯体和排液管壁组成的分液装置，这两种结构虽然可以较好地防止联箱中的蒸气从排液管泄漏，但是冷凝液的排液流量范围受到较大的限制，自主调节能力较弱，当冷凝液量较大时，会影响到分液效果。

授权公告号为CN201583152U，题为《一种卧式气液分离冷凝器》的实用新型中设计出了另一种漏液阻气装置。该装置为一可嵌入联箱内的基板，基板上至少设置一个主孔（当量直径2~5 mm）和若干个辅助孔（当量直径小于2 mm），各个孔的边缘相交，形成一整体的梅花状孔，而该整体的梅花状孔和基板的边缘之间再设置若干独立的辅助孔，所述的主空和所有辅助孔中设置多孔介质芯。该漏液阻气装置解决了排液量受限的问题，并可以根据积液量的变化自动调节漏液孔数量，但是其结构十分复杂，在加工、安装和后续的工业应用中都会带来很大困难。

实用新型内容

为解决背景技术中的问题，本实用新型的目的是提出一种气液分离式冷凝器。

本实用新型为完成上述目的采取以下技术方案：

一种气液分离式冷凝器，所述气液分离式冷凝器所具有的冷凝模块主要由多组冷凝管组成；各组所述冷凝管的数量由第一级到末级逐级递减；各组所述的冷凝管为横向放置且向下倾斜的结构；各组所述的冷凝管之间分别由两端的联箱连接；构成所述气液分离式泠凝器由多组冷凝管通过多级联箱连接所构成的整体结构；位于一级联箱和末级联箱之间的各级联箱底部均设置漏液阻气装置，所述漏液阻气装置通过导流管连接于同一过冷管，构成中间各级所述联箱能够分别独立排液的结构；末级联箱直接通过导流管与过冷管连通。

一种气液分离式冷凝器，所述漏液阻气装置为双回弯漏液阻气管，所述双回弯漏液阻气管设有两个回弯，凝结液通过所述联箱向下经过一个回弯靠重力作用向上流动至第二个回弯，然后经过导流管流入过冷管，由于双回弯漏液阻气管中的两个回弯形成的液封阻止了蒸汽的流通，保证了各个联箱凝结液与蒸汽的分离，从而达到漏液阻气的目的。

一种气液分离式冷凝器，位于一级联箱和末级联箱之间的各级所述联箱为中转联箱；位于一级联箱和末级联箱之间的各级所述联箱分别与上一组所述冷凝管的出口和下一组所述冷凝管的进口交错相连。

一种气液分离式冷凝器，所述冷凝管、过冷管的基管为圆管、椭圆管、扁管、沟槽管、内翅管、外翅管、内外翅管、波节管、螺纹管、板式元件中的一种。   

一种气液分离式冷凝器，所述的冷凝管、过冷管的外表面设置翅片。

本实用新型提出的一种气液分离式冷凝器，采用以上技术方案，具有以下有益效果：

1、本实用新型采用多组递减横向倾斜排列的冷凝管，可以使冷凝管内的冷凝液尽快流出冷凝段，降低了冷凝热阻。

2、本实用新型在每组冷凝管两端设置联箱，在中间各级联箱底部设置漏液阻气装置，可以实现自动分离蒸气和冷凝液的效果，保证冷凝介质都以纯蒸气方式进入下一组冷凝管，有效利用了滴状冷凝、薄液膜冷凝和滴膜共存冷凝较高的传热系数特点，大大提高了冷凝器的换热效率。

3、本实用新型可以通过适当增加双回弯漏液阻气管当量直径和直管段长度的手段，达到降低排液阻力和提高阻气效果。

4、本实用新型将双回弯漏液阻气管设置于联箱底部，作为气液分离式冷凝器的漏液阻气装置，与现有技术相比，其结构更为简单，从加工、运行和维护上都具有明显优势，广泛适用于能源、电力、化工、炼油、制冷等行业中。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为双回弯漏液阻气管与联箱、导流管连接示意图。

图中：1、蒸汽进口，2、一级联箱，3、冷凝管，4、二级联箱，5、三级联箱，6、四级联箱， 7、漏液阻气装置，8、导流管， 9、末级联箱，10、过冷管。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明：

如图1所示，一种气液分离式冷凝器，所述气液分离式泠凝器所具有的冷凝模块主要由多组冷凝管组成；各组所述冷凝管3的数量由第一级到末级逐级递减；各组所述的冷凝管为横向放置且沿蒸汽流动方向向下倾斜的结构；各组所述的冷凝管之间分别由两端的联箱连接；一级联箱2的一端与蒸气进口1连通，一级联箱2的另一端通过冷凝管3与二级联箱4相连；二级联箱4通过冷凝管3与三级联箱5相连，……，直到末级联箱9；所述末级联箱9的另一端与所述过冷管10相连。位于一级联箱2和末级联箱9之间的各级联箱为中转联箱；各级所述联箱分别与上一组所述冷凝管的出口和下一组所述冷凝管的进口交错相连；位于一级联箱2和末级联箱9之间的各级所述联箱底部均设置U漏液阻气装置7；所述U型漏液阻气装置7通过导流管8连接于同一过冷管10，使中间各级所述联箱能够分别独立排液；末级联箱9直接通过导流管8与过冷管10连通，所述过冷管10直接与凝结水出口相连。

所述漏液阻气装置7为双回弯漏液阻气管，如图2所示，双回弯漏液阻气管设有两个回弯，凝结液通过所述联箱向下经过一个回弯靠重力作用向上流动至第二个回弯，然后经过导流管流入过冷管，由于该双回弯漏液阻气管中的两个回弯形成的液封阻止了蒸汽的流通，保证了各个联箱凝结液与蒸汽的分离，从而达到漏液阻气的目的。

所述冷凝管3、过冷管10的基管为圆管、椭圆管、扁管、沟槽管、内翅管、外翅管、内外翅管、波节管、螺纹管或板式元件中的一种；所述的冷凝管3、过冷管10的外表面均可根据换热要求设置翅片。

Claims (5)

1.一种气液分离式冷凝器，其特征在于：所述气液分离式冷凝器所具有的冷凝模块由多组冷凝管（3）组成；各组所述的冷凝管（3）为横向放置且向下倾斜的结构；各组所述的冷凝管之间分别由两端的联箱连接；构成所述气液分离式泠凝器由多组冷凝管通过多级联箱连接所构成的整体结构；位于一级联箱（2）和末级联箱（9）之间的各级联箱底部均设置漏液阻气装置（7），所述漏液阻气装置（7）通过导流管（8）连接于同一过冷管（10），构成中间各级所述联箱能够分别独立排液的结构；末级联箱（9）直接通过导流管（8）与过冷管（10）连通。

2.根据权利要求1所述的气液分离式冷凝器，其特征在于：所述漏液阻气装置（7）为双回弯漏液阻气管。

3.根据权利要求1所述的气液分离式冷凝器，其特征在于：位于一级联箱（2）和末级联箱（9）之间的各级所述联箱为中转联箱；位于一级联箱（2）和末级联箱（9）之间的各级所述联箱分别与上一组所述冷凝管的出口和下一组所述冷凝管的进口交错相连。

4.根据权利要求1所述的气液分离式冷凝器，其特征在于：所述冷凝管（3）、过冷管（10）的基管为圆管、椭圆管、扁管、沟槽管、内翅管、外翅管、内外翅管、波节管、螺纹管、板式元件中的一种。

5.根据权利要求1所述的气液分离式冷凝器，其特征在于：所述的冷凝管（3）、过冷管（10）的外表面设置翅片。

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