[發明專利]一種水平管降膜蒸發器用換熱管及換熱結構

有效

• 申請號: 201410116270.9
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103900415A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 舒儉;姜廣義;李健生
• 申請（專利權）人: 廣州市心德實業有限公司
• 主分類號: F28F1/04
• 分類號: F28F1/04;F28F1/00;B01D1/04;B01D1/22
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明涉及水平管降膜蒸發器，特別是涉及一種水平管降膜蒸發器用換熱管及換熱結構。

背景技術

蒸發是化工行業廣泛應用的一種單元操作，通常用于從水溶液中除去水分以達到產品濃縮的目的。傳統的水平管降膜蒸發器所采用的換熱管為圓形管2，各圓形管2呈矩形陣列或三角陣列布置，如圖1所示。這種換熱管和換熱管結構會導致以下三個問題：一、圓形管很容易會造成液膜偏流現象；二、當液膜3滴落在圓形管壁外會產生飛濺現象，如圖中的箭頭指向；三、換熱管內換熱過程中產生的冷凝水4’積聚會占用很大一部分換熱面積。

發明內容

為了克服上述技術問題，本發明的目的在于提供一種水平管降膜蒸發器用換熱管及換熱結構，有效的解決偏流和液膜飛濺的問題。

本發明所采用的技術方案是：

一種水平管降膜蒸發器用換熱管，包括換熱管本體，所述換熱管本體為空心三棱柱結構。

一種水平管降膜蒸發器用換熱結構，若干根換熱管本體相互平行且呈矩形陣列布置固定在管板上，各換熱管本體朝上的側面保持水平，成倒置三角形狀。料液落在換熱管本體上端側面，先積聚了一層較厚的液膜，然后均勻地向兩邊擴散往下流動，從而很好地解決了偏流現象，避免了結焦、干壁、蒸發量降低等問題，而當上方換熱管本體的液膜再往下落時，落在下方換熱管本體的液膜上，減少了液體飛濺，形成良好的片狀流，加強了傳熱性能。

作為上述技術方案的進一步改進，所述換熱管本體的截面為等腰三角形，等腰三角形的對稱軸豎直向下。相比于不對稱的三角形，等腰三角形的結構更有利于解決液膜偏流的現象。而且由于蒸汽在換熱管內冷凝，換熱管底部會積聚一層冷凝水從而占用一部分換熱面積，而冷凝水所占空心三棱柱換熱管本體的換熱面積明顯比圓形管要少，增強了傳熱性能。

作為上述技術方案的進一步改進，所述相鄰換熱管本體的管間距為1.1～1.5倍等腰三角形的高，過小的管間距不利于充分換熱，而過大的管間距容易產生液膜費減，而適當的管間距有利于避免液膜飛濺。

本發明的有益效果是：料液落在空心三棱柱結構的換熱管本體上端，先積聚了一層液膜然后均勻地向兩邊擴散往下流動，從而很好地解決了偏流現象，避免了結焦、干壁、蒸發量降低等問題，而當液膜再往下落的時候，是落在下方換熱管本體的液膜上而不是管壁上，減少了液體飛濺，形成良好的片狀流，加強了傳熱性能。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明進一步說明。

圖1是傳統技術圓形換熱管液膜分布的示意圖；

圖2是本發明的結構示意圖；

圖3是本發明的液膜分布示意圖。

具體實施方式

如圖2所示的水平管降膜蒸發器用換熱管，包括換熱管本體1，換熱管本體1為空心三棱柱結構。

如圖2和圖3所示的水平管降膜蒸發器用換熱結構，若干根換熱管本體1相互平行且呈矩形陣列布置固定在管板上，各換熱管本體1朝上的側面保持水平，成倒置三角形狀。料液落在換熱管本體1上端側面，先積聚一層較厚的液膜然后均勻地向兩邊擴散往下流動，從而很好地解決了偏流現象，避免了結焦、干壁、蒸發量降低等問題，而當上方換熱管本體1的液膜再往下落時，落在下方換熱管本體1的液膜上，減少了液體飛濺，形成良好的片狀流，加強了傳熱性能。

優選的，換熱管本體1的截面為等腰三角形，等腰三角形的對稱軸豎直向下，相鄰的邊以圓角連接。更優選的，換熱管本體1的截面為等邊三角形，相鄰的邊以圓角連接。相比于不對稱的三角形，等腰三角形或等邊三角形的結構更有利于解決液膜偏流的現象。而且由于蒸汽在換熱管內冷凝，換熱管底部會積聚一層冷凝水從而占用一部分換熱面積，換熱管本體1中冷凝水4所占的的換熱面積明顯比圓形管2中冷凝水4’要少（比較圖3和圖1），增強了傳熱性能。

優選的，相鄰換熱管本體1的管間距為1.1～1.5倍等腰三角形的高，過小的管間距不利于充分換熱，而過大的管間距容易產生液膜飛濺，而適當的管間距有利于避免液膜飛濺。

以上所述只是本發明優選的實施方式，其并不構成對本發明保護范圍的限制。