CN2330958Y

CN2330958Y - 双侧相变冷凝器

Info

Publication number: CN2330958Y
Application number: CN 98212131
Authority: CN
Inventors: 李宝德; 蒋云光; 任秋君; 蒋玉书; 林尚坚; 覃颖; 赖甲辰
Original assignee: Sinopec Maoming Co
Current assignee: Sinopec Maoming Co
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 1999-07-28
Anticipated expiration: 2008-04-01

Abstract

一种双侧相变冷凝器,包括壳程、管程和管箱,其特点是管程包括多根由翅片管构成的管束,其轴线与壳程的轴线平行,且偏离壳程轴线下方一距离;管程分隔成数程,各程的流通面积随被致冷介质体积的缩小而减少;在壳程内侧的上方设有滴管,包括数根管子,其轴线与壳程的轴线平行。上述措施的目的是使管程也变成适宜相变的场所。本实用新型的技术方案可有效地提高冷凝器的热传递效率。

Description

双侧相变冷凝器

本实用新型涉及一种双侧相变冷凝器、具体地说，使致冷介质和被致冷介质分别通过冷凝器的壳程和管程后、双侧的介质都发生相变、以提高冷凝效果，属热交换设备。

现有技术的冷凝器结构包括壳程、管程和管箱。在圆筒形的壳程内侧，设置有管程，两者的轴线相重合。致冷介质和被致冷介质分别通过壳程和管程，进行热交换，使被致冷介质得到冷却。现有的冷凝器经双侧热交换后有两种情况：其一，双侧的介质都不发生相变；其二、单侧介质发生相变。后着往往是致冷介质走管程、无相变；气体冷凝物(被致冷介质)走壳程、使其冷凝成液体，即壳程有相变、而管程无相变。

随着冷凝物质的下断拓宽，冷凝压力不断降低，凝结温度亦降低，就要求致冷介质的温度更低，采用低沸点物质如氨、丙烷等作致冷介质是大势所趋。利用低沸点致冷介质在低压下沸腾(液相变气相)，吸收潜热热量大，使被致冷介质更有效地被冷凝，工艺过程更趋合理。在这种情况下，需要冷凝器两侧都有相变，一侧是致冷介质吸热，由液相变气相，另一侧是被致冷介质放热，由气相变液相，现有技术的冷凝器结构无论是新系列或老系列产品都不能满足上述要求，

本实用新型的目的旨在满足上述要求而设计的一种双侧都会发生相变的冷凝器，以使被致冷介质得到更有效地被冷凝。也就是说，使管程也变成适宜相变的场所，并能保持高的传热效果。

为达上述的目的，本实用新型的技术方案是一种双侧相变冷凝器，包括壳程、管程和管箱，其特征是所述的管程包括多根由翅片管构成的管束，其轴线与壳程的轴线平行，且偏离壳程轴线下方一距离；管程分隔成数程，各程的流通面积即管束的根数随被致冷介质的体积逐渐缩小而减少；在壳程内侧的上方，设有滴管，包括多根管子、其轴线与壳程的轴线平行。

本实用新型的技术方案将管程分隔成数程，使各程的流通面积也就是管束的根数随着被致冷介质在冷凝过程中体积逐渐缩小而减少，以避免管程中的压力大幅度下降而使被致冷介质流速下降，因而避免热传递效率的下降；所有管束采用翅片管、以增加热传递面积，有利于增加热传递效率；增加热传递效率的另一措施是设置滴管，致冷介质出滴管，均匀地分布在管束的翅片上，沿翅片形成液膜浸润周边，且把管程的轴线相对壳程的轴线向下方偏离一定距离，让致冷介质有一定的蒸发空间。

本实用新型还在壳程的顶部设有气液分离包，而在壳程底部设有集油包，且在管箱的轴线以下适当部位设置一平衡管，以连接储罐和冷凝器。

设置气液分离包是因为致冷介质的沸点低，蒸发时有爆沸现象，携带有较多的液滴，让这些液滴在分离包里能沉降下来回到冷凝器蒸发，以降低能耗；设置集油包的目的是收集、排放致冷介质中的润滑油，避免管束热阻增高。维持长期高效传热；而平衡管的用途是经冷凝后的被致冷介质进入储罐后，当环境温度等因素变化而使该储罐内温度变化时。冷凝后的介质有可能发生相变。储罐的压力随着变化，会影响冷凝器的正常操作条件，设置平衡管可让液相汽化后的气体自动返回到冷凝器，再冷凝成液相．靠位差自动流入储罐，因此．平衡管的设立能维持储罐压力和冷凝器压力均衡，两相流动顺畅。

采用本实用新型的技术方案可使冷凝器的热传递效率大幅度提高，并长期稳定，气液两相流动顺畅，能耗低。

附图的图面说明如下

图1是本实用新型双侧相变冷凝器卧式剖面图；

图2是图1的B向视图。

图3是图1的A-A剖面图。

下面结合实施例并配合附图对本实用新型的技术方案作进一步的陈述：

图1是本实用新型双侧相变冷凝器卧式剖面图。本实施例是壳程走致冷介质，管程走被致冷介质的热交换方式，如图1所示，本实施例的双侧相变冷凝器构成包括管箱1、壳程10、管程5滴管4、气液分离包3、集油包9、平衡管14。水平放置在支座11上。

管箱1是一端封闭的圆筒、顶部和底部各设有一接管13；圆筒内被数块隔板15隔开；平衡管14置于管箱1的轴线偏下的适当位置；管箱1用法兰12与壳程10相连接。

壳程10为一圆筒体，其顶部设有气液分离包3，底部设有集油包9。

管程5置于壳程10内侧，包括由多根翅片管构成的管束及两管板8、一分程板7、一封头6，管程5的轴线与壳程10的轴线平行，且偏离壳程10轴线下方适当距离；管程分隔为数程，各程的流通面积即管束根数随着被致冷介质体积的逐渐缩小而减少。

滴管4置于壳程内侧的上方，由数根管子组成。其轴线与壳程10的轴线平行，并设有二管子2与外界连接。

图2是图1的B向视图。

图3是图1的A-A剖面图。管程5被分隔成数程，各程的翅片管数量各不相同。

本实施侧双侧相变冷凝器的壳程致冷介质采用NH，管程被致冷介质是CO₂，液氨蒸发吸收大量热量，使CO₂冷凝，总传热系数高，冷凝效果好、冷凝压力下降达2.0mpa以上两相物流顺畅。

Claims

1、一种双侧相变冷凝器，包括壳程、管程和管箱，其特征是所述的管程包括多根由翅片管构成的管束，其轴线与壳程的轴线平行，且偏离壳程轴线下方一距离；管程分隔成数程、各程的流通面积随被数冷介质的体积缩小而减少；在壳程内侧的上方，设有滴管，包括数根管子，其轴线与壳程的轴线平行。

2、如权利要求1所述的一种双侧相变冷凝器，其特征是在壳程的顶部设有气液分离包。

3、如权利要求1所述的一种双侧相变冷凝器，其特征是在壳程的底部设有困油包。

4、如权利要求1所述的一种双侧相变冷凝器，其特征是管箱的轴线下方设有平衡管。