CN218179706U - 一种柔性凝水导流机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柔性凝水导流机构，包括凝水导流节和凝水导流板，所述凝水导流节的外壁处设置有环形斜面从而呈圆台形，所述凝水导流节的内部竖向贯通设置有可供换热管穿过的节体通孔，所述凝水导流板之上设置有波浪形弯折部，所述波浪形弯折部的各个波峰处分别设置有若干个可供换热管穿过的板体通孔，所述波浪形弯折部的各个波谷形成可供收集的凝水流动的流道，相邻两块凝水导流板之间形成凝水间隙，由凝水导流板收集的凝水可分别沿着各条流道而流入凝水间隙之中，能够增强换热效果，同时实现节水目的。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及冷凝器的技术领域，特别是一种柔性凝水导流机构的技术领域。
【背景技术】
在利用冷凝器使饱和湿烟气凝水的过程中，大量凝水在析出后会附着在冷凝器的换热管的管壁之外并形成液膜。当液膜较薄时，液膜可对换热管的换热起到积极效果，然而随着液膜的不断增厚，换热系数会随之不断下降。此外，当高速烟风掠过换热管时，较厚的液膜易被吹散并形成新的雾滴。此时，若吹散后的雾滴附着在后面的换热管上，则会对后面的换热面形成了严重的干扰并影响换热，同时部分雾滴还可能穿过换热管，被烟风携带并排入大气。并且，水分损失也是锅炉运行中最主要的能源损失之一，若能收集附着在换热管的管壁之外的多余的液膜以及排入大气的水分，可在一定程度上达到节水的目的，改善环保效益。
【实用新型内容】
本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种柔性凝水导流机构，能够增强换热效果，同时实现节水目的。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种柔性凝水导流机构，包括凝水导流节和凝水导流板，所述凝水导流节的外壁处设置有环形斜面从而呈圆台形，所述凝水导流节的内部竖向贯通设置有可供换热管穿过的节体通孔，所述凝水导流板之上设置有波浪形弯折部，所述波浪形弯折部的各个波峰处分别设置有若干个可供换热管穿过的板体通孔，所述波浪形弯折部的各个波谷形成可供收集的凝水流动的流道，相邻两块凝水导流板之间形成凝水间隙，由凝水导流板收集的凝水可分别沿着各条流道而流入凝水间隙之中。
作为优选，所述凝水导流节的底部向下延伸并形成导流部。
作为优选，安装在同一根所述换热管之上的凝水导流节的上下间距为0.5～3m。
作为优选，所述凝水导流节为氟塑料节，所述凝水导流板为氟塑料板。
作为优选，安装在所述凝水导流板之上的各根换热管的横向相对节距和纵向相对节距均为1.5～2.5。
作为优选，安装在所述凝水导流板之上的各根换热管呈顺列布置或错列布置。
作为优选，还包括支撑架，所述凝水导流板之上设置有若干个开口，各块所述凝水导流板分别安装在支撑架之上。
作为优选，还包括集水槽，流入各条所述凝水间隙的凝水汇集至位于各块凝水导流板下方的集水槽之中。
本实用新型的有益效果：
本实用新型通过在换热管之上安装若干个呈圆台形的凝水导流节，可有效控制换热管液膜厚度，增强换热效果，增加凝水收水率，同时配合设置带有波浪形弯折部和板体通孔的凝水导流板收集凝水，并使凝水流入位于凝水导流板之间凝水间隙之中进行收集，使凝水可回用作为脱硫补水和冷却塔循环水补水等，进而达到节水的效果，具有环保效益好、投资成本低、运行维护简单和改造难度等优点；通过选用氟塑料制备凝水导流节和凝水导流板，能耐酸、耐碱、耐腐蚀，有效延长使用寿命；通过联用凝水导流节、凝水导流板和支撑架，可在一定程度避免管径较小且质地较为柔软的换热管在烟风掠过时发生振动并出现弯曲变形现象，从而使换热管始终保持设计的间距，保证设计的换热系数。
本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本实用新型一种柔性凝水导流机构的凝水导流节在安装于换热管之上时的主视图；
图2是本实用新型一种柔性凝水导流机构的凝水导流板的主视剖视图；
图3是图2的A处的放大示意图；
图4是本实用新型一种柔性凝水导流机构的主视剖视图；
图5是本实用新型一种柔性凝水导流机构在去除凝水导流节时的俯视图；
图6是换热管相对横向节距对换热系数的影响；
图7是换热管相对纵向节距对换热系数的影响；
图8是换热管顺列布置或错列布置在不同管间烟气流速下对换热系数的影响比较；
图9是安装在同一根所述换热管之上的凝水导流节的上下间距对收水率的影响；
图10是安装在同一根所述换热管之上的凝水导流节的上下间距对换热系数的影响；
图中：51-换热管、52-凝水导流节、521-环形斜面、522-节体通孔、523-导流部、53-凝水导流板、531-波浪形弯折部、532-板体通孔、533-开口、54-凝水间隙、55-支撑架。
【具体实施方式】
实施例一：
为测试安装在凝水导流板53之上的各根换热管51的最佳横向相对节距和纵向相对节距，搭建以下测试条件：
A)换热管51的直径为10mm，壁厚为0.8mm，材料为氟塑料，光管，管内水流流速为0.3m/s，进水温度为20℃，管间烟气流速6m/s，相对横向节距为1.5～2.5，换热管数量及面积保持不变，不设置凝水导流节52。
其中，通过水的温升和流量计算总换热量，从而得出在不同横向节距的总换热系数，测试结果见图6。
备注：S1为横向相对节距是横向相邻两根换热管中心距离与管径的比值；
S2为纵向相对节距是纵向相邻两根换热管中心距离与管径的比值。
测试结果显示，在S2＝2.0，S1≤2.3时，总换热系数趋于稳定，达到160W/(m2·℃)左右。
B)换热管51的直径为10mm，壁厚为0.8mm，材料为氟塑料，光管，管内水流流速为0.3m/s，进水温度为20℃，管间烟气流速6m/s，相对纵向节距为1.5～2.5，换热管数量及面积保持不变，不设置凝水导流节52。
其中，通过水的温升和流量计算总换热量，从而得出在不同纵向节距的总换热系数，测试结果见图7。
备注：S1为横向相对节距是横向相邻两根换热管中心距离与管径的比值；
S2为纵向相对节距是纵向相邻两根换热管中心距离与管径的比值。
测试结果显示，相对横向节距S1≥1.8时，换热系数趋于稳定，达到160W/(m2·℃)左右。
综合以上两组试验，应选择S1≥1.8、S1≤2.3的节距，考虑装置的模块化设计的简单稳定，确定S1＝2.0、S1＝2.0进行设计。
实施例二：
为测试安装在凝水导流板53之上的各根换热管51的最佳布置形式，搭建以下测试条件：
换热管1的布置形式为顺列布置或错列布置，直径为10mm，壁厚为0.8mm，材料为氟塑料，光管，管内水流流速为0.3m/s，进水温度为20℃，管间烟气流速从4m/s升到8m/s，不设置凝水导流节52。
其中，通过水的温升和流量计算总换热量，从而得出在不同换热管1的布置形式和管间烟气流速下的换热系数，测试结果见图8。
分析图8得出，错列布置的换热管1的换热系数大于顺列布置的换热管1的换热系数。此外，在管间烟气流速较小时，换热系数随着管间烟气流速增加，随着大量冷凝雾滴析出，管壁的液膜厚度增加，换热系数不再增加，并且在风速的影响下，管壁的凝水被吹散，并附着在后面的换热管上，影响了更大面积的换热效果，从而换热系数反而下降。
实施例三：
为测试凝水导流节52的最佳上下间距，搭建以下测试条件：
换热管1的布置形式为错列布置，直径为10mm，壁厚为0.8mm，材料为氟塑料，光管，管内水流流速为0.3m/s，进水温度为20℃，管间烟气流速6m/s，安装在同一根换热管51之上的凝水导流节52的上下间距为0.5～3m。
其中，通过水的温升和流量计算总换热量和理论凝水量，按照实际收水计算收水率，测试结果见图9和图10。
分析图9和图10可以得出，当安装在同一根换热管51之上的凝水导流节52的上下间距＜2m之后，随着间距的减小，收水率上升但上升不明显，而当安装在同一根换热管51之上的凝水导流节52的上下间距＞2m之后，随着间距的增加收水率下降并且下降幅度较大。此外，当安装在同一根换热管51之上的凝水导流节52的上下间距为2m时，总换热系数到达199.8W/(m2·℃)，为最高。
综合而言，本装置对收水率和总换热系数都有明显加强，并且当安装在同一根换热管51之上凝水导流节52的上下间距为2m时效果最佳。
实施例四：
参阅图1至图5，本实用新型一种柔性凝水导流机构，包括凝水导流节52和凝水导流板53，所述凝水导流节52的外壁处设置有环形斜面521从而呈圆台形，所述凝水导流节52的内部竖向贯通设置有可供换热管51穿过的节体通孔522，所述凝水导流板53之上设置有波浪形弯折部531，所述波浪形弯折部531的各个波峰处分别设置有若干个可供换热管51穿过的板体通孔532，所述波浪形弯折部531的各个波谷形成可供收集的凝水流动的流道，相邻两块凝水导流板53之间形成凝水间隙54，由凝水导流板53收集的凝水可分别沿着各条流道而流入凝水间隙54之中。
所述凝水导流节52的底部向下延伸并形成导流部523。
安装在同一根所述换热管51之上凝水导流节52的上下间距为2m。
所述凝水导流节52为氟塑料节，所述凝水导流板53为氟塑料板。
安装在所述凝水导流板53之上的各根换热管51的横向相对节距和纵向相对节距均为2。
安装在所述凝水导流板53之上的各根换热管51呈错列布置。
还包括支撑架55，所述凝水导流板53之上设置有若干个开口533，各块所述凝水导流板53分别安装在支撑架55之上。
还包括集水槽，流入各条所述凝水间隙54的凝水汇集至位于各块凝水导流板53下方的集水槽之中。
本实用新型工作过程：
位于各根换热管51的管壁之上的液膜经各个凝水导流节52而与换热管51分离并留至各块凝水导流板53的各条流道之中。而位于各条流道内的凝水再沿着各个凝水间隙54(流动方向如图5中箭头方向所指)汇合沉降至底部的集水槽内。
上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种柔性凝水导流机构，其特征在于：包括凝水导流节(52)和凝水导流板(53)，所述凝水导流节(52)的外壁处设置有环形斜面(521)从而呈圆台形，所述凝水导流节(52)的内部竖向贯通设置有可供换热管(51)穿过的节体通孔(522)，所述凝水导流板(53)之上设置有波浪形弯折部(531)，所述波浪形弯折部(531)的各个波峰处分别设置有若干个可供换热管(51)穿过的板体通孔(532)，所述波浪形弯折部(531)的各个波谷形成可供收集的凝水流动的流道，相邻两块凝水导流板(53)之间形成凝水间隙(54)，由凝水导流板(53)收集的凝水可分别沿着各条流道而流入凝水间隙(54)之中。
2.如权利要求1所述的一种柔性凝水导流机构，其特征在于：所述凝水导流节(52)的底部向下延伸并形成导流部(523)。
3.如权利要求1所述的一种柔性凝水导流机构，其特征在于：安装在同一根所述换热管(51)之上的凝水导流节(52)的上下间距为0.5～3m。
4.如权利要求1所述的一种柔性凝水导流机构，其特征在于：所述凝水导流节(52)为氟塑料节，所述凝水导流板(53)为氟塑料板。
5.如权利要求1所述的一种柔性凝水导流机构，其特征在于：安装在所述凝水导流板(53)之上的各根换热管(51)的横向相对节距和纵向相对节距均为1.5～2.5。
6.如权利要求1所述的一种柔性凝水导流机构，其特征在于：安装在所述凝水导流板(53)之上的各根换热管(51)呈顺列布置或错列布置。
7.如权利要求1所述的一种柔性凝水导流机构，其特征在于：还包括支撑架(55)，所述凝水导流板(53)之上设置有若干个开口(533)，各块所述凝水导流板(53)分别安装在支撑架(55)之上。
8.如权利要求1所述的一种柔性凝水导流机构，其特征在于：还包括集水槽，流入各条所述凝水间隙(54)的凝水汇集至位于各块凝水导流板(53)下方的集水槽之中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202221878363.1U CN218179706U (zh) | 2022-07-20 | 2022-07-20 | 一种柔性凝水导流机构 |
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| CN202221878363.1U CN218179706U (zh) | 2022-07-20 | 2022-07-20 | 一种柔性凝水导流机构 |
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| CN218179706U true CN218179706U (zh) | 2022-12-30 |
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| CN202221878363.1U Active CN218179706U (zh) | 2022-07-20 | 2022-07-20 | 一种柔性凝水导流机构 |
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| CN (1) | CN218179706U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115837169A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-03-24 | 晋州市谊诚纤维素有限公司 | 一种具有分级加热功能的工业用单效蒸发器 |
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2022
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| CN115837169A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-03-24 | 晋州市谊诚纤维素有限公司 | 一种具有分级加热功能的工业用单效蒸发器 |
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