TW200409894A - Constant flow velocity vapor-liquid heat exchanger - Google Patents

Description

200409894 五、發明說明（1) » ， 一、【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種等流速汽-液換熱器，尤指一種藉_ i由將一封頭係安置在換熱器本體上端，並於封頭上設有蒸 | ! |汽進口和蒸汽出口 ，而一凝結液收集器係安置在換熱器本 |體下端，並裝有凝結液導出管，且由一至幾個獨立單元組 成之換熱器本體中，於各獨立單元内安置二組管子數量不 等的換熱管組，而各個獨立單元由管板連接，兩個獨立單 I元之間的換熱管組係錯開配置，各獨立單元内每組換熱管 I組的管子數量沿流動方向遞減之設計，使具提高換熱效率 | 卜減少耗材，而適用於熱工設備或類似物品之結構者。 Φ I二、【先前技術】 I 按，一般習用之各類換熱器通常應用於氣鹘或液體介 I質，當冷熱側換熱面積接近時，冷熱流體側具有相當的換 ； ! I熱係數，換熱器的運行效果較好。若一側換熱係數較低， | i 一般應採用強化手段，降低該側熱阻，但是對於蒸汽-液換|

i熱器，則有其特點，首先是蒸汽凝結換熱強度較高，但是 I I — : I容積流量變化很大；冷液側流量很大，流動阻力很明顯； I其次凝結液的堆積浸沒部分換熱表面，影響換熱；強化表 I i 1面增加冷液側阻力，同時由於蒸汽凝結導致下游部分換熱 丨 丨面積未被充分利用。因而傳統換熱器用於蒸汽與液體換熱 丨_ i . 丨 |時，存在體積大，凝結液導出不暢等問題，故於實際使用 丨 I上仍不符合使用者之所需。 ' I三、【發明内容】 ί

! I

本發明之主要目的係在提供一種等流速汽-液換熱器 I

第6頁 200409894 五、發明說明（2) , » # |，藉由將一封頭係安置在換熱器本體上端，並於封頭上設 |有蒸汽進口和蒸汽出口 ，而一凝結液收集器係安置在換熱 | |器本體下端，並裝有凝結液導出管，且由一至幾個獨立單 i元組成之換熱器本體中，於各獨立單元内安置二組管子數 | 丨量不等的換熱管組之設計，使能有效利用換熱面積，提高 |換熱係數，減少換熱器體積，迅速導出凝結液的高效蒸汽 | I-液換熱器，增加整體之實用性。 ! 為達上述之目的，本創係一種等流速汽-液換熱器，包| I , I括有一換熱器本體、一封頭及一凝結液收集器。該換熱器 I本體係由一至幾個獨立單元組成，各獨立單元内安置二組 · 丨管子數量不等的換熱管組，在每組換熱管組内蒸汽按不同 夺向流動，一組向下流，一組向上流，而各個獨立單元由 管板連接，兩個獨立單元之間的換熱管組係錯開配置，各 i獨立單元内每組換熱管組的管子數量沿流動方向遞減，第 丨 匕個獨立單元外壁上設有冷卻液進口，最後一個獨立單元 I外壁上設有冷卻液出口 ，相鄰兩個獨立單元之間設有冷卻 I液連通管；該封頭係安置在換熱器本體上端，並於封頭上 I設有蒸汽進口和蒸汽出口；該凝結液收集器係安置在換熱 I器本體下端，並裝有凝結液導出管，藉此，充分利用換熱 I面積，提高換熱係數，減少耗材者。 本發明之上述及其他目的與優點，不難從下述所選用 i實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入了解。 I ： ! 當然，本發明在某些另件上，或另件之安排上容許有 I所不同，但所選用之實施例，則於本說明書中，予以詳細

第7頁 200409894 I五、發明說明（3) i說明，並於附圖中展示其構造。 i四、【實施方式】 j I 請參閱第1圖，本發明係一種等流速汽-液換熱器，該 i等流速汽-液換熱器包括有一換熱器本體1 、一封頭2及一 |凝結液收集器3 。 該換熱器本體1係由複數個獨立單元組成，每一個獨 立單元内安置二組管子數量不等的換熱管組4 ，在每組換 j熱管組4内蒸汽按不同方向流動，一組向下流，一組向上 |流，而各個獨立單元由管板1 1連接，該管板1 1之間形 I成空腔1 3以存積凝結液及蒸汽，俾利空腔1 3中的凝結 |液由穿設於管板1 1下方之導液管5引入凝結液收集器3 丨，而形成一個整體的換熱器本體1 ，兩個獨立單元之間的

! I I換熱管組4係錯開配置，各獨立單元内每組換熱管組4的 丨管子數量沿流動方向遞減，第一個獨立單元外壁上設有冷 |卻液進口 9 ，最後一個獨立單元外壁上設有冷卻液出口 1 :0及一清洗排液口 1 7 ，相鄰兩個獨立單元之間設有冷卻 i液連通管1 4。 該封頭2係安置在換熱器本體1上端，並於封頭2上 |設有蒸汽進口 7和蒸汽出口 8 ，該封頭2内部設有一隔板 16 ，以供分隔進入的蒸汽與排出的蒸汽，而該封頭2與換 1熱器本體1之間係設有一框板1 5 ，以供封頭2與換熱器

I I本體1連接，及穿置換熱管組4者。 : 該凝結液收集器3係安置在換熱器本體1下端，該凝 |結液收集器3與換熱器本體1之間係設有一框板1 6 ，以

第8頁 200409894 五、發明說明（4) ,

供凝結液收集器3與換熱器本體1連接，及穿置換熱管組 4 ，並於凝結液收集器3下方裝有凝結液導出管1 2 ，藉 i此，以供蒸汽等流速流動，提高換熱效率者。 I ΐ 藉由上述之結構構成一種等流速汽-液換熱器，請參閱i ； | 第1圖，本發明之特點係在於運作時蒸汽可藉由封頭2之 |

蒸汽進口 7進入，向下流動通過第一個獨立單元的換熱管 i :組4 ，然後進入第二個獨立單元的換熱管組4 ，再進入凝 I |結液收集器3 ，再經另一組換熱管組4向上流動，最後由 i封頭2之蒸汽出口 8排出，而同時將冷卻液由換熱器本體 |1之第一個獨立單元外壁上設置之冷卻液進口 9注入，經 ^ i冷卻液連通管1 4至最後一個獨立單元，而由該獨立單元 丨外壁上設置之冷卻液出口 1 0排出，而充分運用散熱面積

; .. I I，以供排除熱源。又藉由各獨立單元中每組換熱管組4中 | I管子數量沿蒸汽流動方向逐組減少，以達到蒸汽等流速流 丨 |動，提高換熱效率的目的。另藉由連接各個獨立單元之管 |板1 1間形成之空腔1 3 ，以存積凝結液及蒸汽，俾利空 I腔13中的凝結液由穿設於管板1 1下方之導液管5引入 I凝結液收集器3 ，而由凝結液收集器3下方之凝結液導出 I管1 2排出，且因本發明整體係採用分離多層結構，充分 |利用換熱面積，提高了換熱係數，而可減少換熱面積3 0 | -5 0 % ，並減少材料消耗，使得本發明具有提高換熱效 i率，減少換熱器體積等效果，增加其實用性。 本發明雖於第1圖中圖示該換熱器本體係由複數個獨 ! i立單元組成，以達提高換熱效率、蒸汽等流速流動及減少 200409894 五、發明說明（5) ^

換熱器體積等功效，然實際上該換熱器本體僅需由一獨立 單元組成，其中該獨立單元内安置二組管子數量不等的換 熱管組，在每組換熱管組内蒸汽按不同方向流動，一組向 下流，一組向上流，而形成一個整體的換熱器本體，該獨 立單元内每組換熱管組的管子數量沿流動方向遞減，而獨 I

I 立單元外壁上設有冷卻液進口及冷卻液出口；而該封頭係 |

安置在換熱器本體上端，並於封頭上設有蒸汽進口和蒸汽 I

i I |出口；另，該凝結液收集器係安置在換熱器本體下端，並 i I裝有凝結液導出管，即可達到提高換熱效率、蒸汽等流速 丨 I流動及減少換熱器體積等目的。 ） ! 由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明瞭本發明的 |

I I讀可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰提出專利 丨申請。 i 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 i i能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利 I範圍及發明說明書内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆 i應仍屬本發明專利涵蓋之範圍内。

第10頁 200409894 圖式簡單說明 |五、【圖式簡單說明】 i兹以一較佳實施例並配合圖式詳細說明本發明於後： I第1圖，係本發明實施例之結構剖面示意圖。 【圖號說明】 i 1 、換熱器本體 | 2 、封頭 | 3 、凝結液收集器 | 4、換熱管組 i 5 、導液管 ! 丨6 、隔板 | 7、蒸汽進口 i 8 、蒸汽出口 | 9、冷卻液進口 1 0、冷卻液進口 丨1 1 、管板 丨1 2 、凝結液導出管 __ ;1 3 、空腔

I :1 4、冷卻液連通管 1 5、框板 1 6、框板 I 1 7、清洗排液口

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Claims (1)

1. 200409894 六、申請專利範圍 t 1 1. 一種等流速汽-液換熱器，該等流速汽-液換熱器包括： 一換熱器本體，該換熱器本體係由一獨立單元組成 I ，該獨立單元内安置二組管子數量不等的換熱管組，在 I i ： I 每組換熱管組内蒸汽按不同方向流動，一組向下流，一 丨 I 組向上流，而形成一個整體的換熱器本體，該獨立單元 j ! ! 内每組換熱管組的管子數量沿流動方向遞減，而獨立單 ! I元外壁上設有冷卻液進口及冷卻液出口； | 一封頭，該封頭係安置在換熱器本體上端，並於封 | 頭上設有蒸汽進口和蒸汽出口；以及 I 一凝結液收集器，該凝結液收集器係安置在換熱器 · 本體下端，並裝有凝結液導出管，藉此，以供蒸汽等流 I ! ! 速流動，提高換熱效率者。 12.—種等流速汽-液換熱器，該等流速汽-液換熱器包括： | 一換熱器本體，該換熱器本體係由複數個獨立單元 j 組成，每一個獨立單元内安置二組管子數量不等的換熱 管組，在每組換熱管組内蒸汽按不同方向流動，一組向 丨 ; 下流，一組向上流，而各個獨立單元由管板連接，而形 | ! 成一個整體的換熱器本體，兩個獨立單元之間的換熱管 i : 組係錯開配置，各獨立單元内每組換熱管組的管子數量 1 沿流動方向遞減，策一個獨立單元外壁上設有冷卻液進 · 口 ，最後一個獨立單元外壁上設有冷卻液出口，相鄰兩 個獨立單元之間設有冷卻液連通管； ! I 一封頭，該封頭係安置在換熱器本體上端，並於封 i 頭上設有蒸汽進口和蒸汽出口；以及

   第12頁 200409894 丨六、申請專利範圍 t 一凝結液收集器，該凝結液收集器係安置在換熱器 本體下端，並裝有凝結液導出管，藉此，以供蒸汽等流 | 速流動，提高換熱效率者。 13.依申請專利範圍第1或2項所述之等流速汽-液換熱器 I ，其中，該封頭内部設有一隔板，以供分隔進入的蒸汽 !與排出的蒸汽者。 U.依申請專利範圍第1或2項所述之等流速汽-液換熱器 | ，其中，該封頭與換熱器本體之間係設有一框板，以供 I 封頭與換熱器本體連接，及穿置換熱管組者。 依申請專利範圍第1或2項所述之等流速汽-液換熱器 I ，其中，該凝結液收集器與換熱器本體之間係設有一框 | 板，以供凝結液收集器與換熱器本體連接，及穿置換熱 I管組者。 丨6.依申請專利範圍第2項所述之等流速汽-液換熱器，其 ! 中，該管板之間形成空腔以存積凝結液及蒸汽，俾利空 腔中的凝結液由穿設於管板下方之導液管引入凝結液收 I 集器者。

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