[發明專利]凝汽器及熱能利用系統

在審

• 申請號: 201710573318.2
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107166984A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 翁志遠
• 申請（專利權）人: 翁志遠
• 主分類號: F28B9/00
• 分類號: F28B9/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 孫輝

技術領域

本發明涉及換熱設備技術領域，尤其涉及一種凝汽器及熱能利用系統。

背景技術

凝汽器又稱復水器，是將汽輪機排汽冷凝成水的一種換熱器；主要用于汽輪機動力裝置中。凝汽器除將汽輪機的排汽冷凝成水，供鍋爐重新使用外，還能在汽輪機排汽處建立真空和維持真空。

現有的凝汽器，其管束包括多個并列的冷卻管，且多個冷卻管均勻間隔設置。現有凝汽器在使用循環冷卻水的情況下能夠正常工作，但是在使用低溫液體介質進行乏汽冷凝，和低溫液體劇烈吸熱形成相變的情況下，該結構的凝汽器就很容易在冷卻管入口出現大量結冰堵塞乏汽等熱源流通通道的現象，甚至將冷凝器內部冷卻管之間的間隙都全部結冰和堵塞。若凝汽器內部出現結冰的現象，將導致熱源乏汽等熱源介質通道堵塞，嚴重影響凝汽器的換熱效率。

發明內容

本發明的目的在于提供凝汽器，以減少凝汽器在低溫冷卻介質發生相變劇烈吸熱造成內部結冰的現象發生，提高凝汽器的換熱效率。

本發明的目的還在于提供熱能利用系統，以減少凝汽器內部結冰的現象，提高凝汽器的換熱效率。

基于上述第一目的，本發明提供的凝汽器，包括殼體和設置在所述殼體內部的管束；所述殼體上設置有熱源入口和熱源冷凝出口；所述熱源入口設置于所述熱源冷凝出口的上方；

所述管束包括多個與所述殼體固定連接的冷卻管；

多個所述冷卻管呈行呈列排列；每一行的多個所述冷卻管呈折線形依次連通；

相鄰的兩行所述冷卻管，靠近所述熱源入口的一行的所述冷卻管的出口連通另一行所述冷卻管的入口。

進一步地，沿所述管束內的冷卻介質的流動方向，先流經冷卻介質的所述冷卻管的導熱率，不大于后流經冷卻介質的所述冷卻管的導熱率；

和/或，沿所述管束內的冷卻介質的流動方向，先流經冷卻介質的所述冷卻管的橫截面積，不大于后流經冷卻介質的所述冷卻管的橫截面積。

進一步地，靠近所述熱源冷凝出口的所述冷卻管設置有換熱翅片；

和/或，靠近所述熱源冷凝出口的所述冷卻管設置有多個支管。

進一步地，沿所述管束內的冷卻介質的流動方向，多個所述冷卻管之間的間隔依次減小。

進一步地，沿所述管束內的冷卻介質的流動方向，先流經冷卻介質的所述冷卻管的材質的導熱系數，不大于后流經冷卻介質的所述冷卻管的材質的導熱系數；

和/或，全部或者部分所述冷卻管外設置有保溫涂層；沿所述管束內的冷卻介質的流動方向，先流經冷卻介質的所述冷卻管的所述保溫涂層厚度，不小于后流經冷卻介質的所述冷卻管的所述保溫涂層厚度。

進一步地，所述殼體上設置有冷卻進室和冷卻出室；相對于所述冷卻出室，所述冷卻進室靠近于所述熱源入口；

所述管束的入口與所述冷卻進室連通，所述管束的出口與所述冷卻出室連通。

進一步地，所述殼體內設置有多個所述管束；每個所述管束的入口與所述冷卻進室連通，每個所述管束的出口與所述冷卻出室連通。

進一步地，所述冷卻管為耐高壓管。

進一步地，所述殼體外套有保溫層；

所述殼體的形狀為矩形體、圓柱形體或扁柱體；

所述殼體內固定設置有支架板；所述支架板設置有多個與所述冷卻管一一對應的板孔；所述支架板通過所述板孔支撐連接所述冷卻管；

所述熱源冷凝出口設置有熱井；所述熱井設置有凝結液出液管。

基于上述第二目的，本發明提供的熱能利用系統，包括所述的凝汽器。

本發明的有益效果：

本發明提供的凝汽器，包括殼體和管束，通過在管束內流通冷卻介質，以與流經熱源入口和熱源冷凝出口的熱源介質進行熱量交換；其中，管束包括多個呈行呈列排列的冷卻管，且每一行的多個冷卻管呈折線形依次連通，相鄰的兩行冷卻管中靠近熱源入口的一行的冷卻管的出口連通另一行冷卻管的入口，也即多個冷卻管依次串聯連接，以減少或者避免冷卻管出現結冰的現象，尤其是減少或者避免靠近熱源入口的冷卻管出現結冰和造成熱源介質流通通道的堵塞現象，從而使熱源乏汽等熱源介質在凝汽器內的流通通路更加通暢，以提高凝汽器的換熱效率。

本發明提供的熱能利用系統，包括所述的凝汽器，可以減少凝汽器內部結冰的現象，提高凝汽器的換熱效率。

附圖說明