CN220931420U - 一种高效壳管式冷凝器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及冷凝器领域，提供了一种高效壳管式冷凝器。包括换热壳体，换热壳体的两端安装有管板和封头，换热壳体内安装有多根平行的换热管，其中一侧的封头上安装有进水管和出水管，换热管包括上层换热管和下层换热管，在上层换热管与下层换热管之间设置有多块引流板，并将凝液导向换热壳体的底部，避免凝液在换热管的表面形成液膜而影响换热的效率；换热壳体内的底部设有过冷盒，制冷剂的凝液自盒体的两端进入盒体内，下层换热管中的下方的部分换热管穿过过冷盒，充分利用与进水管连接的换热管的冷量，提高换热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及冷凝器领域，具体涉及一种高效壳管式冷凝器。
背景技术
壳管式冷凝器一般由壳体和换热管两部分组成，壳体是一个密闭的容器，内部装有换热管，换热管两端通过管板与壳体相连。高温的气体进入壳体，经过换热管表面，与换热管内部的流动冷却介质进行换热，在换热管外表面发生液化，凝结成液体后由筒体下部的出液管流出。
高压气体进入冷凝器壳体时，由于压力高流速快，会对入口的换热管形成一定的冲击，造成管束震荡，影响入口处冷凝管的使用寿命。高温气体在进入冷凝器后会迅速与换热管内部载冷剂进行换热，气体在换热管表面发生液化，凝结成液滴往下落，上部的冷凝液体滴到下部的换热管上会在其表面形成一定厚度的液膜。这会导致高温气体与换热管表面接触不充分，从而影响换热的效果。液体在冷凝器底部汇集之后经出口排出冷凝器。由于冷却水进水口温度最低，所以最好的换热区域在进水端，即冷凝器壳体的底部，若凝液由离进水端较远的出口直接流出，会影响换热效果。
发明内容
为了解决壳管式换热器在使用过程中由于冷凝液在换热管表面形成液膜以及凝液排出过快等因素对换热效率的影响，本实用新型的目的在于提供一种高效壳管式冷凝器。
为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种高效壳管式冷凝器，包括换热壳体，换热壳体的两端安装有管板和封头，换热壳体内安装有多根平行的换热管，其中一侧的封头上安装有进水管和出水管，各所述的封头内安装有隔板，在封头内形成冷却水换向腔室，所述换热管的两端穿过对应的管板并于对应的换向腔室联通，冷却水通过进水管进入封头和换热管内，经过两侧封头内的隔板换向依次流经所有换热管后自出水管流出，完成冷却水循环；所述换热壳体的顶部设有制冷剂进气口，换热壳体的底部设有制冷剂出液口，高温的制冷剂蒸汽进入壳体后与换热管换热后冷凝，冷凝的制冷剂自制冷剂出液口排出，完成制冷剂换热循环；所述换热管包括上层换热管和下层换热管，在上层换热管与下层换热管之间设置有多块引流板，所述引流板沿换热壳体的长度方向延伸，引流板包括导向坡面以及导向垂面，所述导向坡面承接上层换热管冷凝后的凝液，并将凝液向导向垂面引导，所述导向垂面位于下层换热管的间隙间，并将凝液导向换热壳体的底部。
进一步地，所述换热壳体内安装有进气挡板，所述进气挡板设置于制冷剂进气口与换热管之间，进气挡板水平设置并与换热壳体内壁固定连接。
进一步地，所述换热壳体内的底部设有过冷盒，所述过冷盒包括盒体以及盒体内部的多块折流板，所述盒体的两端开口，盒体沿换热壳体的长度方向延伸，盒体的前、后侧面的底面与换热壳体的内壁焊接固定，制冷剂的凝液自盒体的两端进入盒体内，下层换热管中的下方的部分换热管穿过过冷盒。
进一步地，所述折流板竖直设置，多块所述的折流板在盒体间隔上下错位，在盒体内形成折线通道。
进一步地，所述引流板的导向垂面的底部焊接与盒体的顶面。
进一步地，所述制冷剂出液口位于换热壳体内侧。
进一步地，所述制冷剂出液口靠近进水管一侧。
再进一步地，所述封头的顶部设有排气口，封头的底部设有排污口。
采取以上技术方案后，本实用新型的有益效果为：
通过设置进气挡板，将高压高温的气体向两侧分布后再向下与换热管换热，避免气体对换热管的冲击而影响其使用寿命；通过设置引流板，将凝液导引后自换热管的竖直间隙内直接向换热器的底部汇集，避免凝液在换热管的表面形成液膜而影响换热的效率；通过在换热壳体内的底部设置过冷盒，凝液强制经过过冷盒并于穿过过冷盒的底部换热管换热，充分利用与进水管连接的换热管的冷量，提高换热效率，在相同的制冷剂出液温度下，利用过冷盒可以减少换热管的使用数量。
附图说明
图1为本实用新型的主视图。
图2为本实用新型的截面图。
图3为过冷盒内的液体流向图。
图中：换热壳体1，管板2，封头3，换热管4，进水管5，出水管6，制冷剂进气口7，制冷剂出液口8，进气挡板9，引流板10，导向坡面101，导向垂面102，过冷盒11，盒体111，折流板112。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详述：
如图1所示，一种高效壳管式冷凝器，由换热壳体1、管板2、封头3、换热管4组成。
换热壳体1为卧式的筒状壳体，换热壳体1的两端安装有管板2和封头3，封头3位于对应管板2的外侧，管板2与封头3间形成腔室。换热壳体1内安装有多根平行的换热管4，换热管4的两端分别与对应的管板2胀接，换热管4联通两侧的封头3与管板2形成的腔室，在各封头3内侧焊接有隔板，在封头内形成冷却水换向腔室，通过两端封头3内的换向腔室与换热管4形成来回折返的冷却水换热通道。
左侧的封头上安装有进水管5和出水管6，进水管5位于出水管6的下方，右侧封头的顶部设有排气口，右侧封头的底部设有排污口。冷却水通过进水管5进入封头3和下方的部分换热管4内，经过两侧封头3内的隔板换向依次流经所有换热管后自出水管6流出，实现冷却水循环。
在换热壳体1的顶部设有制冷剂进气口7，换热壳体1的底部设有制冷剂出液口8，高温的制冷剂蒸汽进入壳体后与换热管4换热后冷凝，冷凝的制冷剂自制冷剂出液口8排出，实现制冷剂换热循环。为了避免高温高压的气体直接冲击换热管，在换热壳体1内安装有进气挡板9，进气挡板9设置在制冷剂进气口7与换热管4之间，进气挡板9水平设置并与换热壳体1内壁固定连接。气体进入后进进气挡板9阻挡后向两侧分流并向下与换热管4换热冷凝。
以换热壳体1的水平中心面为基准，将多根换热管分为上层换热管和下层换热管。在下层换热管的水平间隙间安装有有多块引流板10，引流板10沿换热壳体的长度方向延伸，引流板10为弯折板，包括导向坡面101以及导向垂面102，导向坡面101在上层换热管与下层换热管之间，导向垂面102位于下层换热管的间隙间，导向坡面101承接上层换热管冷凝后的凝液，并将凝液向导向垂面102引导，导向垂面102并将凝液导向换热壳体1的底部，由于导向垂面102位于换热管的间隙间，故凝液沿着间隙直接流向换热壳体1的底部，能够有效避免在换热管4上形成液膜。
在换热壳体1内的底部设有过冷盒11，过冷盒11由盒体111以及盒体内部的多块折流板112组成。盒体111的两端开口，盒体111沿换热壳体1的长度方向延伸，盒体111的前、后侧面的底面与换热壳体1的内壁焊接固定。引流板10的导向垂面102的底部焊接支承在盒体111的顶面，凝液经引流板10导向盒体111的顶面，并自盒体111的两端进入盒体111内。下层换热管中的下方的部分换热管穿过过冷盒11，凝液在过冷盒11内部与换热管4再次换热，由于下层的换热管内的冷却水直接来自于进水管，其温度最低，能够进一步将凝液冷却至合适的温度。
折流板112的设置是为了增加凝液的换热时间，折流板112竖直设置，多块折流板112在盒体111内间隔上下错位，在盒体111内形成折线通道，自盒体111两侧流入的凝液经过折流换热后最终经换热壳体底部的制冷剂出液口8排出。为了充分利用换热管的冷量，制冷剂出液口8位于换热壳体内侧并靠近进水管5一侧。
Claims (8)
1.一种高效壳管式冷凝器，包括换热壳体，换热壳体的两端安装有管板和封头，换热壳体内安装有多根平行的换热管，其中一侧的封头上安装有进水管和出水管，各所述的封头内安装有隔板，在封头内形成冷却水换向腔室，所述换热管的两端穿过对应的管板并于对应的换向腔室联通，冷却水通过进水管进入封头和换热管内，经过两侧封头内的隔板换向依次流经所有换热管后自出水管流出，完成冷却水循环；所述换热壳体的顶部设有制冷剂进气口，换热壳体的底部设有制冷剂出液口，高温的制冷剂蒸汽进入壳体后与换热管换热后冷凝，冷凝的制冷剂自制冷剂出液口排出，完成制冷剂换热循环；其特征在于，所述换热管包括上层换热管和下层换热管，在上层换热管与下层换热管之间设置有多块引流板，所述引流板沿换热壳体的长度方向延伸，引流板包括导向坡面以及导向垂面，所述导向坡面承接上层换热管冷凝后的凝液，并将凝液向导向垂面引导，所述导向垂面位于下层换热管的间隙间，并将凝液导向换热壳体的底部。
2.根据权利要求1所述的一种高效壳管式冷凝器，其特征在于，所述换热壳体内安装有进气挡板，所述进气挡板设置于制冷剂进气口与换热管之间，进气挡板水平设置并与换热壳体内壁固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种高效壳管式冷凝器，其特征在于，所述换热壳体内的底部设有过冷盒，所述过冷盒包括盒体以及盒体内部的多块折流板，所述盒体的两端开口，盒体沿换热壳体的长度方向延伸，盒体的前、后侧面的底面与换热壳体的内壁焊接固定，制冷剂的凝液自盒体的两端进入盒体内，下层换热管中的下方的部分换热管穿过过冷盒。
4.根据权利要求3所述的一种高效壳管式冷凝器，其特征在于，所述折流板竖直设置，多块所述的折流板在盒体间隔上下错位，在盒体内形成折线通道。
5.根据权利要求3所述的一种高效壳管式冷凝器，其特征在于，所述引流板的导向垂面的底部焊接与盒体的顶面。
6.根据权利要求1所述的一种高效壳管式冷凝器，其特征在于，所述制冷剂出液口位于换热壳体内侧。
7.根据权利要求6所述的一种高效壳管式冷凝器，其特征在于，所述制冷剂出液口靠近进水管一侧。
8.根据权利要求1所述的一种高效壳管式冷凝器，其特征在于，所述封头的顶部设有排气口，封头的底部设有排污口。
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