[實用新型]一種管殼式冷凝換熱器

有效

• 申請號: 201720392224.0
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN206787327U
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 華君葉;劉尊迪;李孟洋;廖以燕;段媛媛;徐瓊;趙孝保
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: F28B1/02
• 分類號: F28B1/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 彭英

技術領域

本實用新型涉及冷凝換熱器的技術領域，尤其是涉及管殼式冷凝換熱器的技術領域。

背景技術

管殼式冷凝器是各類制冷、動力循環中較為常用的一類冷凝換熱器，對冷凝器進行優化改進，提高其換熱效率，既能節省材料、縮小冷凝器的占地面積，又可以提升整個空調系統的運行效率。換言之，冷凝器的優化和改進，是解決現有各類發電、制冷系統發展瓶頸的重要環節與研究方向

蒸氣冷凝是換熱器中重要的換熱過程之一。冷凝方式根據冷凝液與冷凝表面的潤濕程度可分為膜狀冷凝和滴狀冷凝。滴狀冷凝是利用表面張力作用強化冷凝傳熱的最理想的途徑，其冷凝傳熱系數比膜狀冷凝要高一個數量級以上。但是在現有換熱器中，一般是膜狀冷凝，傳熱系數較低，而且凝結液會隨著凝結過程的進行而不斷增多，液膜會逐漸變厚，嚴重影響換熱器的換熱效果，導致換熱過程中能量損失較大，影響了整個循環的效率。

實用新型內容

本實用新型目的是提供一種換熱效果好，實現持久性滴狀冷凝，提高換熱效率的管殼式冷凝換熱器。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種管殼式冷凝換熱器，包括吸收器殼體，吸收器殼體的兩端分別設置第一匯聚箱、第二匯聚箱，位于上端的第一匯聚箱的上部分別與工質進口管、冷卻液出口管道連接，位于下部的第二匯聚箱上分別與工質出口管、冷卻液進口管道連接；所述吸收器殼體內設置若干個用于連接冷卻液進口管道、冷卻液出口管道的冷卻液管道，冷卻液管道的外壁為超疏水-親水混合表面，其中，超疏水-親水混合表面中的疏水表面均勻布置若干個V型肋柱。

本實用新型V型肋柱的表面固載疏水膜。

本實用新型的第二匯聚箱上設置若干個通孔，工質出口管的一端分別與通孔連接。通孔至少為3個。

本實用新型的第二匯聚箱與吸收器殼體之間設置有聲波振動發生器。

本實用新型采用上述技術方案，與現有技術相比具有如下優點：

（1）本實用新型吸收器冷卻液管道管束外壁采用超疏水-親水混合表面（V型微肋結構表面為疏水表面，外壁其余表面為親水表面），使液滴自動地從疏水區域運動到親水區域，有效避免了凝結過程中液滴不斷匯聚使疏水區域液膜化，促進了液滴的集液和排液，增加了液滴密度，保證了滴狀冷凝的持續進行，增加了換熱系數。

（2）本實用新型冷卻液管道的外壁采用V型微肋結構，微肋結構表面固載疏水性薄膜，不僅能有效地集液和排液，而且增加了換熱面積，表面的疏水膜有較低的表面自由能，浸潤性較小，接觸角大，滾動角小，在重力的作用引起快速排液，加強了對流冷凝和換熱。

（3）本實用新型利用聲波發生器發出的聲波使液滴提前發生浸潤狀態改變，提前脫落，進一步控制了液滴的大小，提高滴狀冷凝液滴密度，增強換熱系數。

（4）本實用新型在吸收器殼體內均勻排列多組冷卻液管道，且每組冷卻液管道的外壁上設置V型微肋，不僅增大工質與管壁的接觸面積，又節約了空間，減小了換熱器的體積。

（5）本實用新型待冷卻工質沿著吸收器殼體內壁與冷卻液管道外壁之間自上而下流動，冷卻液在冷卻液管道內自下而上逆流，形成對流，使待冷卻工質和冷卻液之間更好的換熱。

（6）本實用新型擁有很好的市場可實施性，預計經濟收益良好，具有較高的市場價值。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1中A-A向俯視圖；

圖3是本實用新型V微肋管的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1、圖2、圖3所示，一種管殼式冷凝換熱器，包括吸收器殼體1，吸收器殼體1的兩端分別設置第一匯聚箱21、第二匯聚箱22，位于上端的第一匯聚箱21的上部分別與工質進口管31、冷卻液出口管道41連接，位于下部的第二匯聚箱22上分別與工質出口管32、冷卻液進口管道42連接；所述吸收器殼體1內設置若干個用于連接冷卻液進口管道42、冷卻液出口管道41的冷卻液管道4，冷卻液管道4的外壁為超疏水-親水混合表面，其中，超疏水-親水混合表面中的疏水表面均勻布置若干個V型肋柱5。

上述冷卻液進口管道（42）外壁為超疏水-親水混合表面。

本實用新型V型肋柱5的表面固載微肋結構疏水膜。

如圖2所示，本實用新型的冷卻液管道4至少為7組。本實用新型的第二匯聚箱22上設置若干個通孔6，工質出口管32的一端分別與通孔6連接。所述通孔6至少為3個。