CN206818002U - 一种直通道空冷式冷凝器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及热交换设备技术领域，尤其涉及一种直通道空冷式冷凝器，包括风机及设于风机一侧的传热模块，传热模块包括倾斜设置的传热单元与抽气单元，与传热单元上端连通的介质入口集箱及与传热单元下端连通的介质出口集箱，所述抽气单元设于传热单元一侧且其下端与出口集箱相连通，抽气单元上端设有抽气口，与传统冷凝器相比，本实用新型具有设备体积小、重量轻、能耗低、节水性能好等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及热交换设备技术领域，尤其涉及一种直通道空冷式冷凝器。
背景技术
空冷式冷凝器是换热器的一种，利用冷源将高温工艺气体或者蒸气冷凝、冷却成液体，在石油化工、食品、电力、冶金等行业中上有大量应用。
传统的冷凝器从工作原理上可以分成三种，第一种是利用水作为冷源对介质进行冷凝与冷却；第二种是利用空气作为冷源对介质进行冷凝与冷却；第三种是利用空气+水，以水为冷却介质，以空气为载体，通过水的蒸发对介质进行冷凝与冷却。
随着工业的发展，装置对节水节能要求越来越严格，采用冷却水作为冷源的冷凝器逐步被采用空气或空气+水作为冷源的冷凝器所替代。
以空气作为冷源的冷凝器，即干式空冷器，利用空气作为冷却介质，空气需要风机来驱动，除此之外基本上不需要额外的辅助系统，此外，在冬季时，仅依靠空气的自然对流冷却，也可满足介质冷凝、冷却需求，能耗低，节水节能效果突出。
以空气+水作为冷源的冷凝器，即湿式空冷器和蒸发空冷器，利用空气作为冷却介质，并消耗部分水资源对空气增湿降温，提高蒸发强度和效 率。
对于乏汽、负压工艺气体的冷凝冷却工况，现有空冷器普遍存在。
存在下列问题：
(1)传热效率较低；
(2)难以满足小温差冷凝、冷却工况需求；
(3)冷凝器体积大，占地面积大；
(4)凝液分离与疏导效果差，连续运行，易于造成系统波动；
(5)不凝气抽气效果差，气液夹带造成系统抽气负荷大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种一种传热效率高，冷凝效果好、抽气负荷低的直通道空冷式冷凝器。
本实用新型是通过以下技术方案予以实现：
一种直通道空冷式冷凝器，包括风机及设于风机一侧的传热模块，所述传热模块包括倾斜设置的传热单元与抽气单元，与传热单元上端连通的介质入口集箱及与传热单元下端连通的介质出口集箱，所述抽气单元设于传热单元一侧且其下端与出口集箱相连通，抽气单元上端设有抽气口，所述传热单元及抽气单元均包括多个并排设置的传热板片，相邻的传热板片之间组成带有介质流道的板对，相邻板对之间设有气体通流间隙，所述风机驱动空气通过气体通流间隙穿过传热模块。
所述传热模块在气体通流间隙的空气入口设置有喷淋管路，传热模块在气体通流间隙的空气出口设置有水箱。
所述传热模块的数量为一组或者多组。
所述风机为引风机。
所述传热模块在气体通流间隙的入口侧与出口侧设有多条拉杆或拉筋。
所述传热板片为波纹板片。
所述波纹板片包括主传热面、均匀分布于主传热面的传热波纹与扰流波纹；多张所述波纹板片组叠后，在波纹板片两侧分别空气流道与介质流道；所述空气流道内，以主传热面为基准，传热波纹与扰流波纹的突出高度均小于相邻主传热面间距的1/2。
本实用新型的有益效果是：
(1)传热元件采用单排直通道结构，空气流道为无遮挡的直通结构，无背风面和空气滞流区，空气侧阻力小；
(2)传热模块呈大角度倾斜布置，传热模块的顶部与前后两侧均可作为空气进风通道，进风面积增大，可有效解决热风循环问题，设备布置更紧凑，占地面积小；
(3)采用单排直通道结构，可有效提高空气与冷凝介质在传热元件流道内的分布均匀性，可以有效防止过冷现象发生；
(4)传热模块呈大角度倾斜布置，有利于凝液的快速疏导，在重力的作用下，液膜厚度降低，进一步提高了冷凝效率，尤其是负压冷凝工况，凝液的快速凝结与疏导，可有效保证负压系统的稳定性。
(5)采用逆流抽气单元，逆流抽气过程中气液夹带中的蒸汽被再次冷凝，与不凝气分离，可有效减小抽气系统的负荷，保证抽气系统的稳定。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的传热模块的结构示意图；
图3是图2的A向视图。
图4是本实用新型的波纹板片的结构示意图；
图5是本实用新型可以面对面布置的结构示意图；
图中：1.底撬，2.水箱，3.电机，4.风机风叶，5.风机支撑架，6.介质入口集箱，7.传热模块,8.喷淋管路，9.介质出口集箱，10.波纹板片，7-1.传热单元，7-2.抽气单元，7-3.抽气口。
A:介质流道；B：空气流道；h:空气流道内扰流波纹高度；H：空气道内相邻主传热面间距。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示，本实用新型的空凝器包括风机3及设于风机一侧的传热模块7，整个空凝器可以通过设于底部的风机通过设于底部的底撬1固定，风机通过风机支撑架5固定于底撬，风机风叶4正朝向传热模块。
如图2、图3所示，构成本实用新型传热模块包括倾斜设置传热单元7-1与抽气单元7-2，与传热单元上端连通的介质入口集箱6及与传热单元下端连通的介质出口集箱7，所述抽气单元设于传热单元一侧且其下端与出口集箱相连通，抽气单元上端设有抽气口7-3；
优选的，所述传热模块在气体通流间隙的空气入口设置有喷淋管路8，传热模块在气体通流间隙的空气出口设置有水箱2。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的直通道膜式空凝器，其特征在于，所述传热模块的数量为一组或者多组。
优选的，所述风机为引风机。
优选的，所述传热模块在气体通流间隙的入口侧与出口侧设有多条拉杆或拉筋，拉杆、加强筋等结构件用于保证传热模块的整体性。
如图4所示，构成本实用新型的传热单元及抽气单元的传热元件为波纹板片，多张波纹板片10组叠后，相邻的传热板片之间组成带有介质流道的板对，相邻板对之间设有气体通流间隙，所述风机驱动空气通过气体通流间隙穿过传热模块。
波纹板片包括主传热面、均匀分布于主传热面的传热波纹与扰流波纹；多张所述波纹板片组叠后，在波纹板片两侧分别空气流道B与介质流道A；所述空气流道内，以主传热面为基准，传热波纹与扰流波纹的突出高度均小于相邻主传热面间距的1/2，即在空气流道B侧，波纹之间无触点，介质可以直通通过。
结合图1、图2、图3、图4，本实用新型的工作过程为：
需要冷凝冷却的介质通过介质入口集箱上的接口进入，在传热模块中被冷凝冷却后的介质通过介质出口集箱上的接口排出，冷凝冷却后的介质中的不凝气通过抽气口抽出；空气通过风机驱动，横向穿过传热模块，对传热模块中的介质进行冷却，当环境气温较高或热负荷较大的情况下，通过喷淋对空气增湿、降温，提高冷凝冷却效率。
传热模块呈大角度倾斜布置，传热单元的上部与介质入口集箱相连，传热单元纵向流道A的上端与介质入口集箱连通，传热单元的下部与介质出口集箱相连，传热单元的介质流道A的下端与介质出口集箱连通；抽气单元的下部与介质出口集箱相连，抽气单元的纵向流道A的下端与介质出 口集箱连通，抽气单元纵向流道A的上端与排气接口连通。传热单元横向流道的一侧与构架水箱连通，另外一侧与喷淋构架连通，同样地，抽气单元横向流道的同一侧与构架水箱连通，另外一侧与喷淋构架连通。
待冷凝冷却介质通过介质入口集箱上的接口进入，进而进入传热单元的介质流道A，与横向穿过传热单元的空气流道B的空气进行换热，介质被冷凝冷却，自上而下流动并汇集到介质出口集箱，介质中的不凝气夹带也少量液相通过与介质出口集箱连通的抽气单元的介质流道A下端开口处进入抽气单元，与横向穿过抽气单元的空气流道B的空气进行换热，不凝气中夹带的液相被再次冷凝后流回介质出口集箱，除湿后的不凝气则通过抽气口被抽出。
本实用新型的存在以下创新点：
(1)空气流道道为横向通道，传热元件波纹高度小于流道间距的1/2，无触点，为无遮挡的直通结构，与现有技术中的翅片管及板式空冷器不同，无背风面和空气滞流区，空气侧阻力小，风机压降小；
(2)传热模块呈大角度倾斜布置，风机立置，与现有技术中的屋脊式空冷器、板式空冷器相比，传热元件的通长方向均可作为进风面，进风面积大，于此同时，传热模块的顶部与前后两个端面均可作为空气进风通道，有效解决了屋脊式空冷器、板式空冷器中的热风循环问题。当设备数量为多台时，可以面对面布置(如图5所示)，也可以并排布置，设备之间不需要拉开间距作为进风通道，设备布置更紧凑，占地面积更小；
(3)沿空气流通方向，仅有一排传热元件，需要冷凝冷却的介质在纵向通道内分布均匀，不会产生管式空冷器中由于多排管设计而常出现的偏流现象，可有效提高整体冷凝冷却效果，并可以有效防止过冷现象发生； 传热模块呈大角度倾斜布置，有利于凝液的快速疏导，在重力的作用下，液膜厚度降低，可有效保证冷凝过程的稳定性与连续性，进而有效提高冷凝效率。对于负压冷凝工况，冷凝系统的压力稳定对冷凝过程的连续性至关重要，传热模块呈大角度倾斜布置后，便于凝液的快速凝结与疏导，冷凝液膜厚度均匀，冷凝过程稳定而连续，进而有效保证冷凝系统压力的稳定性。
(4)在抽气单元中，不凝气的流动方向与凝液流向相反，在抽气过程中，不凝气中不可避免的存在液相夹带，夹带的液相成分在自下而上的流动过程中再次被冷凝，在自重作用下与不凝气分离，进而实现了不凝气的除湿过程，不凝气的气量与密度均大幅减少，大幅降低了抽气系统的负荷，并有效保证抽气系统的稳定。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，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 (7)
1.一种直通道空冷式冷凝器，其特征在于，包括风机及设于风机一侧的传热模块，所述传热模块包括倾斜设置的传热单元与抽气单元，与传热单元上端连通的介质入口集箱及与传热单元下端连通的介质出口集箱，所述抽气单元设于传热单元一侧且其下端与出口集箱相连通，抽气单元上端设有抽气口，所述传热单元及抽气单元均包括多个并排设置的传热板片，相邻的传热板片之间组成带有介质流道的板对，相邻板对之间设有气体通流间隙，所述风机驱动空气通过气体通流间隙穿过传热模块。
2.根据权利要求1所述的一种直通道空冷式冷凝器，其特征在于，所述传热模块在气体通流间隙的空气入口设置有喷淋管路，传热模块在气体通流间隙的空气出口设置有水箱。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的一种直通道空冷式冷凝器，其特征在于，所述传热模块的数量为一组或者多组。
4.根据权利要求3所述的一种直通道空冷式冷凝器，其特征在于，所述风机为引风机。
5.根据权利要求4所述的一种直通道空冷式冷凝器，其特征在于，所述传热模块在气体通流间隙的入口侧与出口侧设有多条拉杆或拉筋。
6.根据权利要求5所述的一种直通道空冷式冷凝器，其特征在于，所述传热板片为波纹板片。
7.根据权利要求6所述的一种直通道空冷式冷凝器，其特征在于，所述波纹板片包括主传热面、均匀分布于主传热面的传热波纹与扰流波纹；多张所述波纹板片组叠后，在波纹板片两侧分别空气流道与介质流道；所述空气流道内，以主传热面为基准，传热波纹与扰流波纹的突出高度均小于相邻主传热面间距的1/2。
Priority Applications (1)
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| CN201720339920.5U CN206818002U (zh) | 2017-04-01 | 2017-04-01 | 一种直通道空冷式冷凝器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108662914A (zh) * | 2017-04-01 | 2018-10-16 | 天津华赛尔传热设备有限公司 | 一种直通道空冷式冷凝器 |
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2017
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