[實用新型]一種適用于高壓氣(汽)體加熱的冷凝器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720187999.0
• 申請日: 2007-10-18
• 公開（公告）號: CN201110729Y
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阮登芳;吳雙應(yīng);高虹;李友榮;彭嵐
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28D7/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型的名稱是一種適用于高壓氣(汽)體加熱的冷凝器，屬熱能與動力工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，常常需要進行加熱或冷卻，即熱量的傳遞。當一種流體與另一種流體進行熱交換而且不允許混合時，就要求在間壁式熱交換器中進行。間壁式熱交換器種類很多，其中在中等壓力情況下，采用管殼式換熱器最為合適，在高壓下，一般選用U形管換熱器，其實這也是一種管殼式換熱器，如果換熱過程中一種流體發(fā)生冷凝，則該管殼式換熱器為冷凝器。管殼式換熱器雖然是一種普遍化的產(chǎn)品，但是在條件各異的傳熱工況中，由于其結(jié)構(gòu)的局限性、冷熱物流操作條件和物理性質(zhì)的多變性，常常使得管殼式換熱器或冷凝器的常規(guī)設(shè)計不能滿足工程上的需要。

對于換熱過程中一種流體發(fā)生相變用于冷凝加熱的冷凝器，當熱源為飽和蒸汽時一般選擇在臥式冷凝器的殼程冷凝，但當冷凝介質(zhì)壓力較高時，則采用管程冷凝較合適。然而在采用管程冷凝時，常面臨這樣的問題，即當被加熱介質(zhì)為氣(汽)時，此時的管程冷凝傳熱系數(shù)遠大于殼程的氣(汽)體對流換熱系數(shù)，根據(jù)傳熱學(xué)原理，當換熱器兩側(cè)流體的換熱系數(shù)相差較大時，需要對換熱系數(shù)小的流體一側(cè)傳熱進行強化，對于氣(汽)體，一般采用翅片進行強化。如果采用傳統(tǒng)的管殼式換熱器結(jié)構(gòu)，即換熱管橫向布置于換熱器殼體中，一方面會造成流體縱向沖刷換熱管束，不利于傳熱；另一方面，即使在殼程加裝折流板，在換熱管外加裝翅片也不方便。另外，傳統(tǒng)的冷凝器殼體大多為方形，承壓能力有限，不適合于被加熱的殼程介質(zhì)壓力較高時的工況。

本實用新型提出利用換熱蛇形翅片管縱向布置于換熱器圓筒形殼體中用于管程冷凝加熱的思想，可有效解決傳統(tǒng)的冷凝器承壓能力不高、傳熱性能差和結(jié)構(gòu)不緊湊等問題。

實用新型內(nèi)容：

本實用新型提出的一種適用于高壓氣(汽)體加熱的冷凝器可用于工程上一些需要加熱高壓氣(汽)體的場合，冷凝介質(zhì)通過縱向布置于冷凝器圓筒形殼體中的換熱蛇形翅片管束把熱量傳給翅片管外的氣(汽)體，不僅可以最大程度地增加殼程的承壓能力，而且可以有效地改善冷凝器的傳熱工況，即在不需增加折流板的條件下，改工程上常規(guī)的縱向沖刷換熱管束為橫向沖刷，同時充分利用翅片管這種在改進管式換熱面的過程中最早、最成功、對氣(汽)體換熱非常有效的強化傳熱方法。因此，本實用新型對冷凝器在一些特殊場合的推廣應(yīng)用和節(jié)能降耗具有重要的意義。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型一種適用于高壓氣(汽)體加熱的冷凝器的技術(shù)方案如下：

由高壓氣(汽)體進口接管、圓筒形殼體、管箱、高壓氣(汽)體出口接管、飽和蒸汽進口接管、冷凝液出口接管、支座、換熱蛇形翅片管和旁流擋板組成的一種適用于高壓氣(汽)體加熱的冷凝器，高壓氣(汽)體由介質(zhì)進口接管進入由換熱蛇形翅片管構(gòu)成的換熱芯體，高壓氣(汽)體橫向沖刷換熱芯體，被換熱蛇形翅片管內(nèi)的飽和蒸汽加熱后由介質(zhì)出口接管流出；飽和蒸汽由飽和蒸汽進口接管進入，在換熱蛇形翅片管內(nèi)被冷凝后由冷凝液出口接管流出；高壓氣(汽)體進、出口接管分別位于冷凝器左右兩側(cè)的上、下部；飽和蒸汽首先進入位于換熱蛇形翅片管束上部的蒸汽母管中，然后均勻分配到每組換熱蛇形翅片管中；冷凝器兩端為管箱；每組換熱蛇形翅片管縱向布置于冷凝器圓筒形殼體中，并且相鄰兩組換熱蛇形翅片管之間呈叉排；為改善殼程氣(汽)體的流動狀況，在冷凝器殼程還安裝有旁流擋板。

本實用新型特征在于采用高效翅片管換熱表面代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光管換熱表面，并且每組換熱蛇形翅片管縱向布置于冷凝器圓筒形殼體中，飽和蒸汽通過一根蒸汽母管均勻分配后在翅片管內(nèi)流動，被加熱介質(zhì)可以是氣體，也可以是蒸汽，管外翅片采用高頻焊環(huán)形翅片。和傳統(tǒng)的冷凝器相比，不僅傳熱性能好、結(jié)構(gòu)更加緊湊高效，而且每組換熱蛇形翅片管縱向布置于冷凝器圓筒形殼體中，可以有效地解決傳統(tǒng)的冷凝加熱器承壓能力不高、換熱管在殼體內(nèi)橫向布置時被加熱流體只能縱向沖刷換熱管、換熱效果差的問題。

附圖說明：

圖1是一種適用于高壓氣(汽)體加熱的冷凝器的結(jié)構(gòu)圖，圖2為圖1中A、B向的投影圖。其中：1-高壓氣(汽)體進口接管；2-圓筒形殼體；3-管箱；4-高壓氣(汽)體出口接管；5-飽和蒸汽進口接管；6-冷凝液出口接管；7-支座；8-換熱蛇形翅片管；9-旁流擋板。

具體實施方式：

圖1也表示一個用高溫高壓飽和蒸汽加熱從某蓄熱器出來的飽和蒸汽的冷凝器的結(jié)構(gòu)。