CN204359159U - 一种卧式冷凝换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种卧式冷凝换热器，包括壳体和换热管束，所述壳体包括筒体和封头单元，所述封头单元包括第一封头和第二封头，所述第一封头和所述第二封头设于所述筒体的两端；所述换热管束设于所述壳体的内腔，所述换热管束包括若干根换热管，每根所述换热管上设有若干组导液翼片，所述换热管束沿垂直于与所述换热管轴向的方向设有第一蒸汽折流板和第二蒸汽折流板。通过蒸汽折流板使蒸汽在筒体内部多程流动，通过叉排排布的换热管束将凝结液膜从管束间歇排泄，避免出现因冷凝垂直向下排泄而覆盖下层冷凝换热管的现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及能源高效利用领域的一种热工设备，具体涉及一种卧式冷凝换热器。
背景技术
大、中型氨或氟利昂制冷装置中普遍采用卧式冷凝器，作为一种闭式壳管式冷凝器，首先冷却水在压力驱动下流过水平管束，然后高压气态制冷剂由筒体上部进入并在管束外壁冷凝后从筒体下部排出。
因冷却水在管内是满流且其具有一定的压力，卧式冷凝器往往是通过提高流速来增加冷却水侧的换热系数。因冷却水在管束内流程较长，因此冷却水的进出温差较大，使得换热更为充分又可以节省冷却水量。
但由于蒸汽在是在换热管管束外冷凝，运行过程中，若上层管束凝结液滴落至下层管束覆盖下层管束的换热表面，则会极大地影响卧式冷凝器的冷凝换热性能。如何加速凝结液的排泄以及如何避免上层管束凝结液覆盖下层管束，充分利用换热面积，是亟待解决的难题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种卧式冷凝换热器，旨在避免出现上层凝结液覆盖下层换热管束的现象。
本实用新型采用的技术方案具体为：
一种卧式冷凝换热器，包括壳体和换热管束，所述壳体包括筒体和封头单元，所述封头单元包括第一封头和第二封头，所述第一封头和所述第二封头设于所述筒体的两端；所述换热管束设于所述壳体的内腔，所述换热管束包括若干根换热管，每根所述换热管上设有若干组导液翼片，所述换热管束沿垂直于与所述换热管轴向的方向设有第一蒸汽折流板和第二蒸汽折流板。
所述第一封头内设有隔板，所述隔板将冷却水分为自左向右和自右向左两程，所述第一封头的下部和上部分别设有冷却水入口和冷却水出口，冷却水从冷却水入口进入换热管束内流动换热，经第二封头折流，从冷却水出口流出。
所述换热管束的换热管分为若干列，相邻两列的换热管采用叉排排列方式。
每根换热管束沿轴向两侧分别设有若干个导液翼片，同一列换热管中的上层管束与下层管束的导液翼片分布采用交错排列方式。
所述壳体接近第一封头端的下侧设有冷凝液出口，所述壳体接近第二封头端的上侧设有蒸汽入口，所述第一蒸汽折流板和所述第二蒸汽折流板以交错方式排列，过热蒸汽从蒸汽入口进入筒体，在换热管束外冷凝，所述第一蒸汽折流板和所述第二蒸汽折流板将进入换热管束的蒸汽折成三个流程，蒸汽冷凝后，从凝结液出口排出。
本实用新型产生的有益效果是：
通过换热管的导液翼片使凝结液迅速导出，快速减小了薄液膜厚度，避免出现凝结液垂直向下排泄覆盖下层换热管表面的现象，提高了换热系数；
利用蒸汽折流板增加了蒸汽在换热器内的流程，在充分利用了换热表面的同时增加了对蒸汽的扰动；且因蒸汽折流板的存在及时破坏了液膜，改进了传统冷凝设备中液膜覆盖换热表面导致的换热系数下降的缺点；且通过调节蒸汽折流板之间的间隔，灵活控制气体流速。
较之于目前的低肋翅片管强化冷凝换热技术，本实用新型的换热器大大减少了换热面积，减少了材料的损耗，且可以采用光滑管代替较为昂贵的强化管进行换热，一定程度上降低了换热设备的成本。
附图说明
当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本实用新型。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，其中：
图1为本实用新型一种卧式冷凝换热器的结构示意图；
图2为本实用新型一种卧式冷凝换热器的换热管束示意图；
图3为本实用新型一种卧式冷凝换热器的交错排布示意图。
图中：1、蒸汽入口 2、筒体 3、换热管束 31、上层管束 32、下层管束 41、第一蒸汽折流板 42、第二蒸汽折流板 5、冷凝液出口 6、冷却水入口 7、第一封头 8、隔板 9、第二封头 10、冷却水出口 11、导液翼片。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。
如图1所示的一种卧式冷凝换热器，包括由筒体2、第一封头7和第二封头9组成的壳体以及设于壳体内的换热管束3，第一封头7上设有冷却水入口6和冷却水出口10，筒体2上设有蒸汽入口1和冷凝液出口5，换热管束3包括若干根换热管，每根换热管的两侧设有倒液翼片11，换热管束3沿与换热管轴向相垂直的方向设有第一蒸汽折流板41和第二蒸汽折流板42。
过热蒸汽从蒸汽入口1进入筒体2，在换热管束3外冷凝，经蒸汽折流板(41、42)折成3个流程，凝结液从凝结液出口5排出。冷却水从筒体2下端的冷却水入口6进入第一封头(左侧)7中，第一封头7内含有隔板8，将冷却水分为两程，一程自左向右流动，一程自右向左流动，冷却水在管内流动换热，在第二封头(右侧)9进行折流，从冷却水出口10流出。
卧式冷凝换热器的换热管束如图2所示，换热管束3采用叉排的排列方式，使得换热管充分接触蒸汽，导液翼片11安装于换热管束3的下部两翼的位置，且其伸出长度不能覆盖正下方的换热管束3。这样一来，导液翼片既能起到排泄冷凝液的作用，也同时改变了蒸汽的流动方向，使其流向下层以叉排方式排列的换热管束3。
冷凝换热器的交错排布如图3所示，上层管束31与下层管束32的导液翼片以交错排列的方式布置，有效避免了下层管束32的流蒸汽被上层管束31的导液翼片11挡住。导液翼片11的长度、角度以及换热管束3的排布方式也可以根据实际情况采用其他的不干涉前提下的优化设计。
冷却水从筒体2下部进入第一封头7，按已隔成的管束管内流动，在第二封头9流入一下管程，最后从从端头上部流出。高压蒸汽从筒体上方的蒸汽入口1进入筒体2内，在换热管束3的外部进行冷凝换热，筒体2内布置有蒸汽折流板，使蒸汽在筒体2内部多程流动，充分冷凝。冷凝液从筒体底部的冷凝液出口5排出。换热管束3采用叉排排布，每根换热管3下部安装导液翼片11，将凝结液膜从管束间歇排泄，避免冷凝垂直向下排泄，覆盖下层冷凝换热管。
通过采用导液翼片的设计，使凝结液迅速导出，快速减小了薄液膜厚度，有效避免了因凝结液垂直向下排泄而覆盖下层换热管的表面，充分利用了换热面积，提高了换热系数。同时导液翼片还能起到导汽作用，避免上层管束31遮挡下层管束32的蒸汽，利用蒸汽折流板增加了蒸汽在换热器内的流程，在充分利用了换热表面的同时增加了对蒸汽的扰动；另外，可以通过调节蒸汽折流板(41、42)之间的间隔，灵活控制气体流速。
如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本实用新型的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也均包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种卧式冷凝换热器，其特征在于，包括壳体和换热管束，所述壳体包括筒体和封头单元，所述封头单元包括第一封头和第二封头，所述第一封头和所述第二封头设于所述筒体的两端；所述换热管束设于所述壳体的内腔，所述换热管束包括若干根换热管，每根所述换热管上设有若干组导液翼片，所述换热管束沿垂直于与所述换热管轴向的方向设有第一蒸汽折流板和第二蒸汽折流板。
2.根据权利要求1所述的卧式冷凝换热器，其特征在于，所述第一封头内设有隔板，所述隔板将冷却水分为自左向右和自右向左两程，所述第一封头的下部和上部分别设有冷却水入口和冷却水出口，冷却水从冷却水入口进入换热管束内流动换热，经第二封头折流，从冷却水出口流出。
3.根据权利要求1所述的卧式冷凝换热器，其特征在于，所述换热管束的换热管分为若干列，相邻两列的换热管采用叉排排列方式。
4.根据权利要求1所述的卧式冷凝换热器，其特征在于，每根换热管束沿轴向两侧分别设有若干个导液翼片，同一列换热管中的上层管束与下层管束的导液翼片分布采用交错排列方式。
5.根据权利要求1所述的卧式冷凝换热器，其特征在于，所述壳体接近第一封头端的下侧设有冷凝液出口，所述壳体接近第二封头端的上侧设有蒸汽入口，所述第一蒸汽折流板和所述第二蒸汽折流板以交错方式排列，过热蒸汽从蒸汽入口进入筒体，在换热管束外冷凝，蒸汽第一蒸汽折流板和蒸汽第二蒸汽折流板将进入换热管束的蒸汽折成三个流程，蒸汽冷凝后，从凝结液出口排出。
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