CN203216302U - 喷气冲刷凝结液的水冷式冷凝器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种喷气冲刷凝结液的水冷式冷凝器，而提供一种能够破坏膜状凝结的形成，有利于形成稳定的珠状凝结，从而提高换热效率的冷凝器。包括第一封头、第二封头、第一管板、第二管板、壳体、多根换热管，壳体上端安装有向壳体内换热管喷射高温蒸气的喷嘴，喷嘴通过气体连接管与高温蒸气进入接管连接，喷嘴喷出的高温高压气体将多根换热管外蒸气凝结成的液膜破裂成液滴。该冷凝器采用喷嘴使从高温蒸气进入接管引出的一小部分高温高压气体高速喷出，将换热管外蒸气凝结形成的液膜破裂，凝结液在自身表面张力的作用下收缩成小液滴，在喷射气流的冲刷作用下形成稳定的珠状凝结，提高了冷凝器的传热效果，减小了冷凝器的外形尺寸。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷技术领域，特别是涉及一种喷气冲刷凝结液的水冷式冷凝器。
背景技术
水冷式冷凝器是化工、发电、动力以及制冷空调等领域中重要的换热设备之一。蒸气在水冷式冷凝器换热管外的凝结方式可分为膜状凝结和珠状凝结。相对于对于膜状凝结，珠状凝结具有更高的换热系数。
目前，工业过程中使用的水冷式冷凝换热设备，由于常规的水冷式冷凝换热器不易实现稳定的珠状凝结过程，因此，蒸气在换热管外主要是膜状凝结。由于膜状凝结所形成的液膜影响换热管内外的换热效果，需要增大换热面积才能达到相应的换热效率，使得冷却器的外形尺寸增大，金属材料消耗大，设备成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够破坏膜状凝结的形成，有利于形成稳定的珠状凝结，从而提高换热效率的喷气冲刷凝结液的水冷式冷凝器。
为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
一种喷气冲刷凝结液的水冷式冷凝器，包括第一封头、第二封头、第一管板、第二管板、壳体、多根换热管，所述第一封头与所述第一管板连接，所述第二封头与所述第二管板连接，所述壳体分别与所述第一管板和第二管板连接，从而使第一封头1、第一管板15、第二封头9、第二管板13与壳体8密封连接成一体，所述第一管板与所述第二管板之间的壳体内部安装有所述多根换热管，所述壳体下部连接有凝结液体出口，所述第一封头与所述第一管板之间形成冷却水流动室，所述第二封头与所述第二管板之间通过隔板分隔成冷却水分流室和冷却水汇集室，所述多根换热管连通所述冷却水流动室、冷却水分流室和冷 却水汇集室，所述壳体上端连接有高温蒸气进入接管，其特征在于，所述壳体上端安装有向所述壳体内换热管喷射高温蒸气的喷嘴，所述喷嘴通过气体连接管与所述高温蒸气进入接管连接，所述喷嘴喷出的高温高压气体将所述多根换热管外蒸气凝结成的液膜破裂成液滴。
所述喷嘴的气体流量小于高温蒸气进入接管的气体流量。
所述喷嘴为多个，沿所述高温蒸气进入接管两侧对称设置。
每根所述换热管外表面为超疏水性表面。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的冷凝器采用喷嘴使从高温蒸气进入接管引出的一小部分高温高压气体高速喷出，将换热管外蒸气凝结形成的液膜破裂，凝结液在自身表面张力的作用下收缩成小液滴，液滴又被冲离换热管外表面，在喷射气流的冲刷作用下形成稳定的珠状凝结，从而提高了冷凝器的传热效果，减少了换热面积，减小了冷凝器的外形尺寸，节省了金属材料，降低设备成本，节约了能源消耗。
附图说明
图1所示为本实用新型喷气冲刷凝结液的水冷式冷凝器的示意图；
图2所示为A-A剖视图；
图3所示为B-B剖视图；
图4所示为C-C剖视图。
图中：1.第一封头，2.连接螺栓，3.喷嘴，4.气体连接管，5.高温蒸气进入接管，6.气体连接管，7.喷嘴，8.壳体，9.第二封头，10.冷却水出口接管，11.冷却水入口接管，12.连接螺栓，13.第二管板，14.凝结液体排出接管，15.第一管板，16.换热管，17.隔板，18-1.冷却水分流室，18-2.冷却水汇集室，19.冷却水进口，20.冷却水出口，21.冷却水流动室。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型喷气冲刷凝结液的水冷式冷凝器是在现有的水冷式冷凝器上的改进，增加了喷嘴，其他结构与现有技术相同，其示意图如图1-图4所示，包括第一封头1、第二封头9、第一管板15、第二管板13、壳体8、多根换热管 16，所述第一封头1与所述第一管板15通过连接螺栓2和密封垫片连接，所述第二封头9与所述第二管板13通过连接螺栓12和密封垫片连接，所述壳体8两端分别与所述第一管板15和第二管板13焊接成一体，从而使第一封头1、第一管板15、第二封头9、第二管板13与壳体8密封连接成一体。所述第一管板15与所述第二管板13之间的壳体8内部安装有所述多根换热管16，所述壳体下部连接有凝结液体出口14，所述第一封头1与所述第一管板15之间形成冷却水流动室21，所述第二封头9与所述第二管板13之间通过隔板17分隔成冷却水分流室18-1和冷却水汇集室18-2，所述冷却水分流室开设有冷却水进口19，外侧连接有冷却水入口接管11，冷却水汇集室开设有冷却水出口20，外侧连接有冷却水出口接管10，所述多根换热管16连通所述冷却水流动室21、冷却水分流室18-1和冷却水汇集室18-2，每根换热管分别与第一管板和第二管板上的换热管孔焊接。所述壳体8上端连接有高温蒸气进入接管5，所述壳体8上端安装有向所述壳体内换热管喷射高温蒸气的喷嘴3、7，所述喷嘴一般为多个，沿所述高温蒸气进入接管两侧对称设置。所述喷嘴3通过气体连接管4与所述高温蒸气进入接管5连接，所述喷嘴7通过气体连接管6与所述高温蒸气进入接管5连接，所述喷嘴3、7喷出的高温高压气体将所述多根换热管16外蒸气凝结成的液膜破裂成液滴。
所述喷嘴的气体流量小于高温蒸气进入接管的气体流量。一般喷嘴的气体流量只为高温蒸气进入接管流量的一小部分。
每根所述换热管外表面进行Cu(0H)2等超疏水性表面改性处理，为超疏水性表面。换热管外表面阻止液体在换热管外表面铺展成液膜,而形成液滴，促进珠状凝结换热的进行。
根据换热量的大小，设计第一封头、第二封头内隔板的数量和位置，调整被分隔的换热管的数量，可以设置不同的管内冷却水的流程数；根据换热量的大小，换热管的长度大小，改变喷嘴的数量；根据换热量的大小改变换热管的数量。
组装时，将喷嘴3与气体连接管4的一端焊接，喷嘴7与气体连接管6一端焊接，分别将气体连接管4和气体连接管6的另一端焊接在高温蒸气进入接管5的相应的孔口位置，而后，将喷嘴3、喷嘴7和高温蒸气进入接管5焊接在 壳体8上端的对应孔口，并将凝结液体排出接管与壳体8下部的凝结液体出口焊接。壳体8与第一管板15和第二管板13焊接，将换热管16由第一管板上的换热管孔插入，并穿过第二管板上的对应换热管孔，连通冷却水分流室18-1、冷却水流动室21和冷却水汇集室18-2，并分别与第一管板和第二管板焊接。第二封头9的内侧与隔板17焊接，外侧冷却水入口接管11与冷却水进口19焊接，冷却水出口接管10与冷却水出口20焊接。之后，将第一管板15上的连接螺栓孔与第一封头1上的连接螺栓孔对准，经连接螺栓紧密连接，并通过密封垫密封，将第二管板13上的连接螺栓孔与第二封头9上的连接螺栓孔对准，经连接螺栓紧密连接，并通过密封垫密封，完成组装过程。
作为制冷空调系统的高温高压制冷剂气体的冷凝器时，冷却水入口接管11与冷却水循环系统的出水接管连接，冷却水出口接管10与冷却水循环系统的回水接管连接，经过冷却水循环系统降温后的冷却水从冷却水入口接管11进入冷却水分流室18-1，在壳体8内被隔板17分隔的下部的换热管内流动，经过冷却水流动室21进入被隔板17分隔的上部的换热管内，吸收管外制冷剂散发的热量，温度升高的冷却水流入冷却水汇集室18-2后，经冷却水出口接管10流出冷凝器；制冷压缩机排出的大部分高温高压制冷剂气体，经壳体8上的高温蒸气进入接管5进入壳体8内的壳管空间，在换热管外放出热量凝结成液体，形成的液体被从喷嘴3和喷嘴7喷出的高速气流冲刷，阻止液膜的形成，使液膜破裂成液滴，液滴又被冲离换热管外表面，提高换热效果，聚集在壳体8下部的凝结液体经凝结液体出口14流入制冷系统的贮液器或节流降压元件。
本实用新型的喷气冲刷凝结液的水冷式冷凝器结构简单，便于制造、安装和维护。特别适用于较大型的化工、发电、动力以及制冷空调等领域的蒸气凝结。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种喷气冲刷凝结液的水冷式冷凝器，包括第一封头、第二封头、第一管板、第二管板、壳体、多根换热管，所述第一封头与所述第一管板连接，所述第二封头与所述第二管板连接，所述壳体分别与所述第一管板和第二管板连接，从而使第一封头1、第一管板15、第二封头9、第二管板13与壳体8密封连接成一体，所述第一管板与所述第二管板之间的壳体内部安装有所述多根换热管，所述壳体下部连接有凝结液体出口，所述第一封头与所述第一管板之间形成冷却水流动室，所述第二封头与所述第二管板之间通过隔板分隔成冷却水分流室和冷却水汇集室，所述多根换热管连通所述冷却水流动室、冷却水分流室和冷却水汇集室，所述壳体上端连接有高温蒸气进入接管，其特征在于，所述壳体上端安装有向所述壳体内换热管喷射高温蒸气的喷嘴，所述喷嘴通过气体连接管与所述高温蒸气进入接管连接，所述喷嘴喷出的高温高压气体将所述多根换热管外蒸气凝结成的液膜破裂成液滴。
2.根据权利要求1所述的喷气冲刷凝结液的水冷式冷凝器，其特征在于，所述喷嘴的气体流量小于高温蒸气进入接管的气体流量。
3.根据权利要求1所述的喷气冲刷凝结液的水冷式冷凝器，其特征在于，所述喷嘴为多个，沿所述高温蒸气进入接管两侧对称设置。
4.根据权利要求1或2或3所述的喷气冲刷凝结液的水冷式冷凝器，其特征在于，每根所述换热管外表面为超疏水性表面。
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