[實用新型]非對稱式高效冷凝器

有效

• 申請號: 200720184076.X
• 申請日: 2007-10-11
• 公開（公告）號: CN201106994Y
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 呂培先;樓海陽;沈漢永;張夏月;袁樟永;任建松;樊水
• 申請（專利權）人: 杭州西湖真空設備廠
• 主分類號: F28B1/02
• 分類號: F28B1/02
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所
• 代理人: 陳紅

技術領域：

本實用新型涉及一種用于石油、化工、食品、制藥以及熱工工程中使用的氣-液冷凝器，尤其是在真空狀態下的冷凝器。

背景技術：

目前在各行業使用的氣-液冷凝器種類繁多，因使用場合和使用要求的不同，其性能差異各不相同，其中管殼式冷凝器根據結構形式分為：固定管板式冷凝器、浮頭式冷凝器、U形管式冷凝器。傳統的管殼式冷凝器工作過程中，被冷凝的氣體從冷凝器的一端(或兩端)進入，通過“弓”型折流板沿管程流到冷凝器的另一端(中間)出氣口出氣，中途可凝氣體被換熱管冷凝。

上述冷凝器的換熱效率低，冷凝效果差，尤其是在真空狀態下其冷凝效果更差，并且壓力損失大，主要原因是冷凝器本身結構不合理造成。這種結構冷凝器存在一下缺點：

(1)冷凝器采用“弓”型折流板，會形成大量的滯流區域，降低換熱面積。

(2)冷凝器采用“弓”型折流板，會形成較大的阻力，氣體壓力降增大。

(3)被冷凝的氣體流動方向與換熱管不能完全成90°，降低冷凝效果。

(4)被冷凝的氣體流動方向與換熱管內的冷卻介質有50％的面積成順流方向，降低冷凝效果。

(5)在真空狀態下，因冷凝器的冷凝效果差、氣體壓力損失大，給真空系統的工作造成嚴重的影響，為了解決該問題，通常采用加大冷凝的換熱面積，提高真空泵的真空度，造成大量的金屬材料浪費和能源的浪費。

發明內容：

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術中所存在的上述不足，而提供一種提供一種傳熱效率高、氣體阻力小的非對稱高效冷凝器。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是：該非對稱式高效冷凝器，包括殼體、管束、前端管箱、后端管箱，殼體上設有進氣口、出氣口和冷凝液出口，管束包括換熱管、管板，管板安裝在殼體兩端，換熱管安裝在管板上，前端管箱上設有進水口、出水口，其特征在于換熱管設置有進水管程和回水管程，進水口與進水管程連通，出水口與出水管程連通，進水管程和回水管程均與氣流方向垂直。

本實用新型所述的管束還設置有一塊沿管程方向貫穿整個冷凝器的折流板，折流板安裝在殼體內并與水平線成45°角，進水管程和回水管程分別位于折流板的兩邊。

本實用新型所述的管束還設置有蒸汽分配器，蒸汽分配器安裝在進氣口。

本實用新型所述的管束還設置有支撐板，支撐板安裝在殼體內，換熱管與支撐板連接，支撐板將冷凝器分割成若干個冷凝區域。

本實用新型所述的管束還設置有密封板。

本實用新型改變了傳統冷凝器的布管方式和折流板布置方式，通過改變氣體的行走流程來減少滯流區域，當氣體從進氣口進入殼體后被蒸汽分配器分配到冷凝器的每個部位，氣體流動方向與換熱管垂直，經折流板折流后穿過另一邊的管束，在這過程中，可凝氣體被換熱管內的冷卻介質冷凝，不可凝的氣體從出氣口排出。

本實用新型的冷凝器比傳統的冷凝器相比較，具有傳熱系數高、氣體阻力小等特點。

附圖說明：

圖1為本實用新型實施例的單進氣口主視圖。

圖2為圖1的A-A向視圖。

圖3為本實用新型實施例的雙進氣口主視圖。

圖4為圖3的B-B向視圖。

圖中：1-殼體，2-管束，3-前端管箱，4-后端管箱，5-進氣口，6-出氣口，7-冷凝液出口，8-換熱管，81-進水管程，82-回水管程，9-支撐板，10-蒸汽分配器，11-管板，12-折流板，13-密封板，14-進水口，15-出水口。

具體實施方式：

參見圖1～圖4，本實用新型實施例非對稱式高效冷凝器包括殼體1、管束2、前端管箱3、后端管箱4，殼體1上設有進氣口5、出氣口6和冷凝液出口7，管束2由換熱管8、支撐板9、蒸汽分配器10、管板11、折流板12、密封板13組成，管板11安裝在殼體1的兩端，支撐板9安裝在殼體1里，蒸汽分配器10安裝在進氣口5，折流板12安裝在殼體1內，折流板12的寬度與殼體1內徑大致相當并與水平線成45°角，換熱管8分為進水管程81和回水管程82，進水管程81和回水管程82中間采用折流板12分隔，換熱管8的兩端與管板11焊接，換熱管8靠支撐板9支撐，同時支撐板9將換熱管分隔成若干個冷凝區域，前端管箱3上設有進水口14、出水口15，進水口14與進水管程81連通，出水口15與回水管程82連通。

本實用新型實施例工作流程：

管程：冷卻水從進水口14進入換熱管8的進水管程81，經換熱管8的回水管程82從出水口15排出，從而帶走大量的熱量。