CN216777933U - 立式换热器的分布器及立式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种立式换热器的分布器及立式换热器，其中，立式换热器的分布器，连通设置于立式换热器的换热管，分布器包括：锥形管，连通设置于换热管的上方；溢流管，连通设置于锥形管的上方，溢流管的侧壁上设置有与溢流管的内孔连通的溢流口；插头，插头的底端伸入至锥形管内，插头沿溢流管的轴向位置可调节地设置，以调节插头与锥形管的内壁之间形成的布膜间隙的大小。本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的溢流型分布器的布膜效果较差的问题。

Description

立式换热器的分布器及立式换热器

技术领域

本实用新型涉及化工设备领域，具体而言，涉及一种立式换热器的分布器及立式换热器。

背景技术

降膜蒸发器是一种常见的蒸发分离设备，具有传热效率高、物料受热时间短、不易变质、易于多效操作、能耗低、设备体积小等特点，广泛适用于化工、医药、食品、石化等行业。

降膜蒸发器一般为立式换热器，液体物料从降膜蒸发器的顶部进入，经过分布器使物料沿换热管内壁呈膜状下降，在下降的过程中物料与壳程的加热介质进行热交换。由于物料成膜状流动，使总传热系数增大，提高了换热效果；同时物料基本是自由落体向下运动，与加热介质接触时间短，可以保护热敏物质，扩大蒸发的应用范围。但是换热管内表面液体物料分布不均容易导致换热管结垢，进而降低降膜蒸发器的换热强度。布膜技术是降膜蒸发器的核心技术之一，换热管表面形成稳定均匀的液膜是有效传热的前提。分布器的作用是使料液均匀地分布到换热管中，并沿换热管内壁形成自上而下的膜状流体。分布器种类繁多，结构各异，其结构设计的合理性直接决定了液体成膜的均匀度。

相关技术中的提供了一种溢流型分布器。溢流型分布器具有切向溢流孔，从切向溢流孔溢出或大或小的溢流量时，溢流型分布器的布膜效果较差。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种立式换热器的分布器及立式换热器，以解决相关技术中的溢流型分布器的布膜效果较差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种立式换热器的分布器，连通设置于立式换热器的换热管，分布器包括：锥形管，连通设置于换热管的上方；溢流管，连通设置于锥形管的上方，溢流管的侧壁上设置有与溢流管的内孔连通的溢流口；插头，插头的底端伸入至锥形管内，插头沿溢流管的轴向位置可调节地设置，以调节插头与锥形管的内壁之间形成的布膜间隙的大小。

进一步地，锥形管的内孔的直径由上至下逐渐变小，插头包括与锥形管的内壁间隙配合的柱段。

进一步地，插头还包括与柱段连接的连接段，连接段通过螺纹结构连接于溢流管的内壁，螺纹结构位于溢流口的上方。

进一步地，连接段的直径大于柱段的直径。

进一步地，连接段上设置有操作槽。

进一步地，锥形管的内孔的直径的最大值小于或者等于溢流管的内孔的直径，和/或，锥形管的内孔的直径的最小值大于或者等于换热管的内孔的直径。

进一步地，锥形管的内壁面与柱段的侧壁面之间的夹角在5°至22.5°的范围内。

进一步地，柱段为实心结构。

进一步地，溢流口为多个，多个溢流口沿溢流管的周向间隔设置；每个溢流口的轴线平行于对应的一个溢流管的切线方向；每个溢流口为矩形或者圆形或者圆角矩形；每个溢流口的相对设置的两个侧壁面之间的夹角在0°至90°的范围内。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种立式换热器，包括换热管及连通设置于换热管的分布器，分布器为上述的立式换热器的分布器。

应用本实用新型的技术方案，立式换热器的分布器连通设置于立式换热器的换热管。分布器包括：锥形管、溢流管和插头。锥形管连通设置于换热管的上方。溢流管连通设置于锥形管的上方，溢流管的侧壁上设置有与溢流管的内孔连通的溢流口。插头的底端伸入至锥形管内。立式换热器内的流体通过溢流管上的溢流口进入溢流管内，在溢出或大或小的溢流量时，插头沿溢流管的轴向位置可调节地设置，以调节插头与锥形管的内壁之间形成的布膜间隙的大小，进而能够形成均匀的液膜，这样能够达到较好的布膜效果，以很好地适应不同的流量工况。因此，本申请的技术方案能够解决相关技术中的溢流型分布器的布膜效果较差的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性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。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的立式换热器的分布器的实施例的分布器连通设置于换热管上的剖视示意图；

图2示出了图1的立式换热器的分布器的插头的主视示意图；

图3示出了图1的立式换热器的分布器的溢流管的剖视示意图；

图4示出了根据本实用新型的立式换热器的实施例的剖视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、插头；11、柱段；12、连接段；121、操作槽；2、溢流管；21、溢流口；3、锥形管；4、换热管；5、上管板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到 ：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图4所示，本实施例的立式换热器的分布器连通设置于立式换热器的换热管4。分布器包括：锥形管3、溢流管2和插头1。锥形管3连通设置于换热管4的上方。溢流管2连通设置于锥形管3的上方，溢流管2的侧壁上设置有与溢流管2的内孔连通的溢流口21。插头1的底端伸入至锥形管3内，插头1沿溢流管2的轴向位置可调节地设置，以调节插头1与锥形管3的内壁之间形成的布膜间隙的大小。上述的立式换热器内的换热管的轴线垂直于水平面。

应用本实施例的技术方案，插头1的底端伸入至锥形管3内。立式换热器内的流体沿图1中箭头方向通过溢流管2上的溢流口21进入溢流管2内，在溢出或大或小的溢流量时，插头1沿溢流管2的轴向位置可调节地设置，以调节插头1与锥形管3的内壁之间形成的布膜间隙的大小，进而能够形成均匀的液膜，这样能够达到较好的布膜效果，以很好地适应不同的流量工况。因此，本实施例的技术方案能够解决相关技术中的溢流型分布器的布膜效果较差的问题。

具体地，溢流管2连通焊接于锥形管3的上方。锥形管3连通焊接于换热管4的上方。当然，锥形管可以连通螺接连接或者过盈连接于换热管的上方。

如图1和图2所示，锥形管3的内孔的直径由上至下逐渐变小，插头1包括与锥形管3的内壁间隙配合的柱段11。这样，插头1沿溢流管2的轴向向上移动时，柱段11与锥形管3的内壁之间的布膜间隙逐渐变大，插头1沿溢流管2的轴向向下移动时，柱段11与锥形管3的内壁之间的布膜间隙逐渐变小，这样，能够对溢出或大或小的溢流量进行有效地调节，以很好的适应不同的流量的工况。

发明人发现，立式换热器内的液体物料含有固体颗粒时，容易堵塞溢流口21，分布器分布不均，换热管内表面液体物料因分布不均容易导致换热管结垢，进而降低分布器的换热强度。

为了解决上述问题，如图1和图2所示，本实施例的插头1还包括与柱段11连接的连接段12。连接段12通过螺纹结构连接于溢流管2的内壁，螺纹结构位于溢流口21的上方。这样，插头1与溢流管2安装简便，使插头1容易从溢流管2上拆卸下来，进行清洗维护即可。

具体地，螺纹结构包括设置在连接段12上的外螺纹及设置在溢流管2的内壁上的内螺纹。

如图1和图2所示，插头1在溢流管2内沿溢流管2的轴向进行位置调节时，防止柱段11与溢流管2产生干涉，连接段12的直径大于柱段11的直径。

如图1和图2所示，连接段12上设置有操作槽121。这样可以使用工具插入至操作槽121内，以拧动插头1，以使插头1沿螺纹结构的螺旋方向进行转动。上述的操作槽121可以是内六角孔或者十字槽。当然，在图中未示出的实施例中，连接段的顶端也可以是六角头。

如图1和图2所示，锥形管3的内孔的直径的最大值等于溢流管2的内孔的直径，锥形管3的内孔的直径的最小值等于换热管4的内孔的直径。这样，溢流管2内流体能够稳定地、顺畅地沿溢流管2的内壁、锥形管3的内壁以及换热管4的内壁由上至下流动，有利于进一步地提高分布器的布膜效果。

当然，在图中未示出的实施例中，锥形管的内孔的直径的最大值可以小于溢流管的内孔的直径，锥形管的内孔的直径的最小值可以大于换热管的内孔的直径。

如图1和图2所示，为了使柱段11的侧壁面的斜边角度与锥形管3的锥度相适应，锥形管3的内壁面与柱段11的侧壁面之间的夹角在5°至22.5°的范围内，这样，从布膜间隙通过的液体物料能够稳定且均匀地分布成液膜。上述的锥形管3的内壁面与柱段11的侧壁面之间的夹角优选为5°或者10°或者15°或者22.5°。

如图1和图2所示，为了便于加工成型，柱段11为实心结构。当然，在图中未示出的实施例中，柱段还可以是空心结构。

如图1和图3所示，溢流口21为四个，四个溢流口21沿溢流管2的周向间隔设置，此时调节插头1与锥形管3的内壁之间形成的布膜间隙为1mm。当然，溢流口的数量可以不限于四个，还可以是一个、两个、三个、五个、六个及以上，其中，当溢流口为六个时，调节插头与锥形管的内壁之间形成的布膜间隙为2mm。

每个溢流口21的轴线平行于对应的一个溢流管2的切线方向，这样从每个溢流口21进入的流体能够更好流过布膜间隙。每个溢流口21为矩形或者圆形或者圆角矩形。

为了使在不同的流量下均能进行稳定地布膜，每个溢流口21的相对设置的两个侧壁面之间的夹角在0°至90°的范围内，当溢流口21的两个侧壁面之间的夹角为0°时，溢流口21的两个侧壁面之间互相平行。

本申请还提供了一种立式换热器，如图4所示，本实施例的立式换热器包括换热管4及连通设置于换热管4的分布器，分布器为上述的立式换热器的分布器，换热管4插设于立式换热器内的上管板5。由于上述的立式换热器的分布器能够解决相关技术中的溢流型分布器的布膜效果较差的问题，使得具有该分布器的立式换热器也能够解决同样的技术问题。立式换热器内的还具有位于上管板5下方的下管板，上管板5和下管板分别固定于换热管4的两端，上述的立式换热器优选为降膜蒸发器。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位 ( 旋转 90 度或处于其他方位 )，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立式换热器的分布器，连通设置于立式换热器的换热管（4），其特征在于，所述分布器包括：

锥形管（3），连通设置于所述换热管（4）的上方；

溢流管（2），连通设置于所述锥形管（3）的上方，所述溢流管（2）的侧壁上设置有与所述溢流管（2）的内孔连通的溢流口（21）；

插头（1），所述插头（1）的底端伸入至所述锥形管（3）内，所述插头（1）沿所述溢流管（2）的轴向位置可调节地设置，以调节所述插头（1）与所述锥形管（3）的内壁之间形成的布膜间隙的大小。

2.根据权利要求1所述的分布器，其特征在于，所述锥形管（3）的内孔的直径由上至下逐渐变小，所述插头（1）包括与所述锥形管（3）的内壁间隙配合的柱段（11）。

3.根据权利要求2所述的分布器，其特征在于，所述插头（1）还包括与所述柱段（11）连接的连接段（12），所述连接段（12）通过螺纹结构连接于所述溢流管（2）的内壁，所述螺纹结构位于所述溢流口（21）的上方。

4.根据权利要求3所述的分布器，其特征在于，所述连接段（12）的直径大于所述柱段（11）的直径。

5.根据权利要求3所述的分布器，其特征在于，所述连接段（12）上设置有操作槽（121）。

6.根据权利要求3所述的分布器，其特征在于，所述锥形管（3）的内孔的直径的最大值小于或者等于所述溢流管（2）的内孔的直径，和/或，所述锥形管（3）的内孔的直径的最小值大于或者等于所述换热管（4）的内孔的直径。

7.根据权利要求2所述的分布器，其特征在于，所述锥形管（3）的内壁面与所述柱段（11）的侧壁面之间的夹角在5°至22.5°的范围内。

8.根据权利要求2所述的分布器，其特征在于，所述柱段（11）为实心结构。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的分布器，其特征在于，

所述溢流口（21）为多个，多个所述溢流口（21）沿所述溢流管（2）的周向间隔设置；

每个所述溢流口（21）的轴线平行于对应的一个所述溢流管（2）的切线方向；

每个所述溢流口（21）为矩形或者圆形或者圆角矩形；

每个所述溢流口（21）的相对设置的两个侧壁面之间的夹角在0°至90°的范围内。

10.一种立式换热器，包括换热管（4）及连通设置于所述换热管（4）的分布器，其特征在于，所述分布器为权利要求1至9中任一项所述的立式换热器的分布器。

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