蒸发式冷凝器制造技术

本发明专利技术公开了一种蒸发式冷凝器，其包括框架；设置于框架底部的水箱；布水组件，形成有用于供冷却水流动的第一流道；换热组件，包括并列间隔设置于框架中的若干换热板，每一换热板的顶部均位于布水组件中，且每一换热板的外壁面与相接触的布水组件的壁面之间均形成有间隔设置的若干间隙，且每一间隙均与第一流道连通；其中，每一换热板均具有供待冷凝蒸汽流动的腔室，任意相邻两个换热板之间均形成有一第二流道，每一第二流道的顶部与相应的间隙连通，底部与水箱相连通，至少一第二流道内和/或至少一换热板的腔室内设有支撑组件。本发明专利技术传热效率高，蒸汽阻力小，结构紧凑，制造、安装、维护方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工业换热设备，尤其涉及一种蒸发式冷凝器。
技术介绍
蒸发式冷凝器是一种高效的冷凝换热设备，从上世纪70年代开始，发达国家开始用蒸发式冷凝器替代传统的循环水冷式冷凝器，与传统的循环水冷式冷凝器相比，蒸发式冷凝器相当于将管壳式冷凝器和冷却塔融为一体，省去了冷却塔和相关管路，充分利用了冷却水的汽化潜热，占地面积小，水循环功耗低，能耗和建设成本上具有明显的优势，因此广泛应用于制冷、化工、冶金、制药等各个领域。目前蒸发式冷凝器的换热单元主要以盘管型式为主，管型主要由圆管，椭圆管，扭曲管等，分布方式主要由有U形、螺旋形等。但采用上述管型和布管方式的换热单元存在以下缺点：一是受弯管半径和管束排列的限制，布管较松散，单位体积换热面积较小；二是由于管束交错排列，管外结垢后不便于在线清洗；三是管内流通截面小，不利于管内汽液分离，在蒸汽不断冷凝的过程中不断形成液柱，蒸汽推动液柱在管内流动，因而流动阻力较大，不能适应对管内流动阻力敏感的场合，如透平乏汽冷凝器，精馏塔塔顶冷凝器等。针对管式换热单元的不足，有研究单位提出了应用板式换热单元作为换热部件，而板片能够承受两侧压差很小，为了增强板片强度，换热板片通常冲压出凹槽或凹点，但凹凸不平的表面不利于冷却水在板片表面的均匀铺展，凹陷位置液膜积累且不易流动，降低了换热效率。目前在蒸发式冷凝器上的布水，均采用喷淋的方式，由水泵通过管道将冷却水输送到换热单元上方，经过喷淋头将水喷淋到换热单元表面，喷淋过程形成的飞沫随空气带出，形成飘水。且由于喷淋难以实现均匀布水，因而在换热单元上的水分布通常是不均匀的，造成换热效率的下降。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中传统的蒸发式换热器存在换热效率低、蒸汽流动阻力大以及换热板上的冷却水分布不均匀的缺陷，提供一种蒸发式冷凝器，该蒸发式冷凝器传热效率高，蒸汽流动阻力小，结构紧凑，制造、安装、维护方便。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种蒸发式冷凝器，包括一框架和设置于所述框架底部的水箱，其特点在于，所述蒸发式冷凝器还包括：布水组件，形成有用于供冷却水流动的第一流道；换热组件，包括并列间隔设置于所述框架中的若干换热板，每一所述换热板的顶部均位于所述布水组件中，且每一所述换热板的外壁面与相接触的所述布水组件的壁面之间均形成有间隔设置的若干间隙，每一所述间隙均与所述第一流道连通；其中，每一所述换热板均具有供待冷凝蒸汽流动的腔室，任意相邻两个所述换热板之间均形成有一第二流道，每一所述第二流道的顶部与相应的所述间隙连通，底部与所述水箱相连通，至少一所述第二流道内和/或至少一所述换热板的腔室内设有支撑组件。在本方案中，采用内部具有腔室的平直的换热板作为换热单元，克服了管式换热单元结构松散，管内流动阻力大的缺点，相同体积内布置的换热面积为管式换热单元的2-3倍，从而提高该蒸发式冷凝器的换热效率；同时，也克服了波纹板或凹凸板片水膜分布不均的缺点。另外，与管内蒸汽冷凝相比，换热板的腔室内的流通截面更大，易于汽液分离，且蒸汽在换热板的腔室内为单程流动，因而流动阻力远远小于管内蒸汽流动冷凝的阻力，尤其适用于对蒸汽压降敏感的场合。此外，在所述第二流道内和/或所述换热板的腔室内设有支撑组件，其中，支撑组件起到支撑和扰流作用，从而能够起到平衡换热板侧壁的两侧压差，从而增强了换热板的结构强度，且支撑组件具有强化传热的作用。较佳地，所述支撑组件为由若干带状扭曲片并列拼接而成的板状支撑体。较佳地，位于所述第二流道内的所述支撑组件的任意一个所述带状扭曲片的宽度均与相对应的所述第二流道的宽度相等；和/或，位于所述换热板的腔室内的所述支撑组件的任意一个所述带状扭曲片的宽度均与相对应的所述换热板的腔室的宽度相等。较佳地，每一所述支撑组件中任意两个相邻的所述带状扭曲片的扭转方向相反。较佳地，每一所述换热板的外壁面为平直的平面；每一所述换热板的侧壁均为平板，且每一所述换热板的外壁面均匀分布有若干齿状凸起；每一所述齿状凸起的高度大于0.2mm且小于2mm。在本方案中，采用上述结构形式的换热板，在换热板的侧壁面上更易形成均匀铺展的液膜，且液膜更薄，传热阻力更小，从而具有更高的传热效率。另外，在换热板的外壁面设置均匀分布的齿状凸起，且该齿状凸起为微小的，这样不仅对冷却水液膜起到扰流作用，增强了对液膜的扰动，且其尺寸较小，不足以破坏液膜的完整性，从而减小了液膜热阻，进一步提高了液膜传热效率。较佳地，所述蒸发式冷凝器还包括：一水槽，设置于所述框架的顶部并用于盛放冷却水，所述布水组件的一端设置于所述水槽上并与所述水槽的内腔连通；水泵，设置于所述框架中靠近所述水箱的位置处，且所述水泵的一端与所述水箱连通，另一端通过连接管与所述水槽的内腔相连通。较佳地，所述布水组件包括与若干所述换热板对应设置的若干布水器，且若干所述布水器并列间隔设置并位于所述水槽的同一高度位置处，每一所述布水器的一端与所述水槽连通；每一所述换热板的顶部位于相对应的所述布水器内，且每一所述换热板的外壁面与相应的所述布水器的内壁面之间形成有用于供所述冷却水流过的若干所述间隙。在本方案中，采用槽式布水，与喷淋布水相比，最大限度减少了飘水，同时布水均匀，液膜传热效率更高。且布水组件为安装在换热板顶部的间隙式结构，冷却水从布水器和换热板的侧壁之间的间隙直接分布到换热板的外壁面，使水膜充分铺展，薄且均匀，从而提高其换热效率。较佳地，每一所述布水器包括：顶板；两侧板，分别设置于所述顶板两侧；连接板，设置于两所述侧板之间并与所述顶板平行间隔设置，且所述连接板与两所述侧板、顶板之间围绕形成有一长条形槽和位于所述长条形槽两端的两开口，其中一所述开口与所述水槽连通，另一所述开口处密封有一封装板；其中，每一所述换热板的顶部设置于相对应的所述布水器的两侧板之间并位于所述连接板的下方，且所述换热板的外壁面与两所述侧板之间均形成有若干所述间隙，若干所述长条形槽形成所述第一流道。较佳地，若干所述间隙为梳齿状的孔隙或均匀分布的孔道，且所述孔隙或孔道位于所述侧板并延伸至所述连接板，所述孔隙或孔道与所述长条形槽连通并与所述第二流道相连通。较佳地，所述连接板中与所述换热板相对设置的区域具有一缺口，每一所述布水器与相对应的所述换热板之间均设有梳齿形的填料薄片，所述填料薄片形成有长条形凹槽；所述换热板的顶部卡设于所述长条形凹槽内，且所述布水器的两侧板与所述填料薄片的两侧壁之间分别形成有所述间隙，所述填料薄片的顶部位于所述缺口与所述换热板的顶面之间。较佳地，所述蒸发式冷凝器还包括：蒸汽接头，设置于若干所述换热板的顶部的一端，并用于将待冷凝蒸汽通入若干所述换热板的腔室内；积液槽，设置于若干所述换热板的底部的一端，并用于收集所述换热板的腔室内的所述待冷凝蒸汽经冷凝得到的冷凝液，所述积液槽上设有一抽气口，且所述积液槽的一端设有一排液口；其中，所述水箱的顶部的至少一侧壁中设置有通风窗，所述水箱上设置有一补水口，所述蒸发式冷凝器还包括：填料层，设置于所述框架并位于所述通风窗与所述换热板之间；轴流风机，设置于所述框架的顶部并位于所述布水组件的上方，且所述轴流风机用于将从通风窗进入水箱内的空气经所述填料层、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸发式冷凝器，包括一框架和设置于所述框架底部的水箱，其特征在于，所述蒸发式冷凝器还包括：布水组件，形成有用于供冷却水流动的第一流道；换热组件，包括并列间隔设置于所述框架中的若干换热板，每一所述换热板的顶部均位于所述布水组件中，且每一所述换热板的外壁面与相接触的所述布水组件的壁面之间均形成有间隔设置的若干间隙，每一所述间隙均与所述第一流道连通；其中，每一所述换热板均具有供待冷凝蒸汽流动的腔室，任意相邻两个所述换热板之间均形成有一第二流道，每一所述第二流道的顶部与相应的所述间隙连通，底部与所述水箱相连通，至少一所述第二流道内和/或至少一所述换热板的腔室内设有支撑组件。

【技术特征摘要】
1.一种蒸发式冷凝器，包括一框架和设置于所述框架底部的水箱，其特征在于，所述蒸发式冷凝器还包括：布水组件，形成有用于供冷却水流动的第一流道；换热组件，包括并列间隔设置于所述框架中的若干换热板，每一所述换热板的顶部均位于所述布水组件中，且每一所述换热板的外壁面与相接触的所述布水组件的壁面之间均形成有间隔设置的若干间隙，每一所述间隙均与所述第一流道连通；其中，每一所述换热板均具有供待冷凝蒸汽流动的腔室，任意相邻两个所述换热板之间均形成有一第二流道，每一所述第二流道的顶部与相应的所述间隙连通，底部与所述水箱相连通，至少一所述第二流道内和/或至少一所述换热板的腔室内设有支撑组件。2.如权利要求1所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，所述支撑组件为由若干带状扭曲片并列拼接而成的板状支撑体。3.如权利要求2所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，位于所述第二流道内的所述支撑组件的任意一个所述带状扭曲片的宽度均与相对应的所述第二流道的宽度相等；和/或，位于所述换热板的腔室内的所述支撑组件的任意一个所述带状扭曲片的宽度均与相对应的所述换热板的腔室的宽度相等。4.如权利要求2所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，每一所述支撑组件中任意两个相邻的所述带状扭曲片的扭转方向相反。5.如权利要求1所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，每一所述换热板的外壁面为平直的平面；每一所述换热板的侧壁均为平板，且每一所述换热板的外壁面均匀分布有若干齿状凸起；每一所述齿状凸起的高度大于0.2mm且小于2mm。6.如权利要求1-5中任一项所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，所述蒸发式冷凝器还包括：一水槽，设置于所述框架的顶部并用于盛放冷却水，所述布水组件的一
\t端设置于所述水槽上并与所述水槽的内腔连通；水泵，设置于所述框架中靠近所述水箱的位置处，且所述水泵的一端与所述水箱连通，另一端通过连接管与所述水槽的内腔相连通。7.如权利要求6所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，所述布水组件包括与若干所述换热板对应设置的若干布水器，且若干所述布水器并列间隔设置并位于所述水槽的同一高度位置处，每一所述布水器的一端与所述水槽连通；每一所述换热板的顶部位于相对应的所述布水器内，且每一所述换热板的外壁面与相应的所述布水器的内壁面之间形成有用于供所述冷却水流过的若干所述间隙。8.如权利要求7所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，每一所述布水器包括：顶板；两侧板，分别设置于所述顶板两侧；连接板，设置于两所述侧板之间并与所述顶板平行间隔设置，且所述连接板与两所述侧板、顶板之间围绕形成有一长条形槽和位于所述长条形槽两端的两开口，其中一所述开口与所述水槽连通，另一所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾力丁，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31