[發(fā)明專利]板殼式非飽和蒸發(fā)冷凝設(shè)備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710032487.1
• 申請(qǐng)日: 2007-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN101256043A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱冬生;李元希;郭常青;吳治將
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F25B39/04
• 分類號(hào): F25B39/04;F25B19/00;F28B1/02;F28B5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)冷凝設(shè)備，更具體的說，它涉及一種板殼式非飽和蒸發(fā)冷凝設(shè)備

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的非蒸發(fā)冷卻設(shè)備管內(nèi)進(jìn)行制冷劑冷凝放熱過程，管外水從管束頂部噴淋而下，在管表面形成一層水膜，然后滴落到下一層管排；風(fēng)從管束底部吹入，掠過管束并與管表面的水膜傳熱傳質(zhì)，形成非飽和蒸發(fā)。非飽和蒸發(fā)主要發(fā)生在傳熱管壁表面水膜與空氣的接觸界面上，這個(gè)過程為不連續(xù)降膜過程，水膜很難完全均勻地覆蓋管表面，因此不能達(dá)到最大程度的非飽和蒸發(fā)；在水膜不能覆蓋的地方，由于蒸發(fā)的存在，很容易形成“干斑”現(xiàn)象，時(shí)間久了會(huì)形成垢體，大大降低換熱效率，而且會(huì)對(duì)管壁造成腐蝕破壞；另一方面，管束的布置結(jié)構(gòu)一般為叉排，即正三角形排布，沿氣流方向阻力較大，增大了空氣壓降，降低了風(fēng)速，對(duì)非飽和蒸發(fā)換熱也不利。

傳統(tǒng)的立式冷凝器外殼是用鋼板卷制成的大圓筒，圓筒兩端焊有多孔管板，板上用脹管法或焊接法固定著許多根無縫鋼管，冷卻水自上而下在管內(nèi)流過，制冷劑氣體在殼體內(nèi)管束之間冷凝后積聚在冷凝器的底部，經(jīng)出液管流入貯液器。冷凝器的頂端裝有配水箱，使冷卻水能均勻的分配到各個(gè)管口，每根鋼管的管口上裝有一只帶斜槽的分水器；冷卻水通過分水器上的斜槽后沿鋼管內(nèi)壁作螺旋線狀向下流動(dòng)。與非蒸發(fā)冷卻裝置相比，立式冷凝器管內(nèi)無通風(fēng)，只是利用了水的溫升顯熱來帶走熱量，不但換熱效率不高，而且冷卻水需配備冷卻塔處理才能循環(huán)使用，導(dǎo)致整體換熱效果不好，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高；另外，立式冷凝器的冷卻水是通過帶斜槽的分水器分配到每條換熱管內(nèi)，并形成螺旋狀水流沿傳熱管內(nèi)壁流下，隨著下落高度增大，水的螺旋狀流動(dòng)減弱，將大大影響傳熱效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供了一種傳熱效率高、冷卻效果顯著的板殼式非飽和蒸發(fā)冷凝設(shè)備。

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：本發(fā)明的板殼式非飽和蒸發(fā)冷凝設(shè)備包括上箱體、板殼式換熱器和下箱體，板殼式換熱器通過螺栓、焊接或脹管與上箱體、下箱體固定連接。上箱體用于空氣循環(huán)和水分布，為含有軸流風(fēng)機(jī)、擋水板、頂部集水器的圓柱形箱體或者長(zhǎng)方形箱體；下箱體用于吸入空氣和收集冷凝水，為含有進(jìn)風(fēng)柵格、浮球閥、底部集水槽的圓柱形箱體或者長(zhǎng)方形箱體；底部集水槽通過水泵與頂部集水器相連接。

所述板殼式換熱器包括上管板、下管板、換熱板板束、殼體、折流擋板和分氣管和集液管；所述上、下管板設(shè)置在板殼式換熱器的上、下部，上管板保持水平，下管板沿?zé)崃黧w流動(dòng)方向傾斜3°～6°，換熱板板束以直列的方式通過上、下管板中的孔固定；所述折流擋板設(shè)置在換熱板板束之間。

所述板束對(duì)由壓制成型的金屬薄板邊緣焊接在一起，形成長(zhǎng)的狹小流道，不同寬度的這些元件包一起組成一個(gè)圓形的板束，或者相同寬度的原件組成長(zhǎng)方形板束，然后裝入殼體，板束伸出上管板的上端邊緣為鋸齒型。金屬薄板材料為不銹鋼板或熱浸鋅碳鋼板。

所述折流擋板為弓形折流擋板，沿?zé)崃黧w的流動(dòng)方向傾斜3°～6°。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：(1)板束內(nèi)利用水的非飽和蒸發(fā)帶走熱量，單位面積熱負(fù)荷比使用光管的立式冷凝器高20％-30％，具有高效節(jié)能的特點(diǎn)；(2)板束內(nèi)壁形成均勻薄層水膜并連續(xù)沉降，真正完全覆蓋傳熱壁面，增大了有效傳熱面積；同時(shí)水膜沉降速度增大，當(dāng)與空氣采用逆流操作時(shí)，形成管內(nèi)兩相流直接冷卻非飽和蒸發(fā)熱濕傳遞過程，氣液兩相流相對(duì)速度也得到很大提高，促進(jìn)非飽和蒸發(fā)熱濕傳遞，增強(qiáng)冷卻效果；(3)換熱板板束直列形式，流體阻力小，而且板-板之間間距較小，大大減小了占地面積；(5)板殼式換熱器與上下箱體直接連接，減少了彎管工藝，且無需另外制作外殼，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊；(6)特殊結(jié)構(gòu)的折流擋板設(shè)計(jì)，使冷凝液能及時(shí)排出，減薄冷凝液厚度，增強(qiáng)管外冷凝傳熱系數(shù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是圖1換熱板板束為圓筒形結(jié)構(gòu)時(shí)的A-A截面圖；

圖3是圖1換熱板板束為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)時(shí)的A-A截面圖；

圖4是本發(fā)明中換熱板板束的結(jié)構(gòu)圖；

圖5是圖4結(jié)構(gòu)圖的B-B截面；

圖中：浮球閥1??下管板2??水泵3??循環(huán)水管路4??殼體5??換熱板板束6上管板7??擋水板8??軸流風(fēng)機(jī)9??折流擋板10??頂部集水器11??分氣管12??板殼式換熱器13??集液管14??進(jìn)風(fēng)柵格15??集水槽16

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，本發(fā)明不限于此。