一种管壳式气液分离冷凝器制造技术

一种管壳式气液分离冷凝器，包括壳体和设置在壳体两端的封头，壳体上还设置有壳程进口管和壳程出口管，壳程进口管设置在壳体的上部，壳程出口管在壳体的下部，封头上设置有管程进口管和管程出口管，管程进口管设置在封头的下部，管程出口管设置在封头的上部，冷凝器的管程走冷却流体，冷凝器的壳程走被冷凝流体；所述的壳体和封头之间还设置有若干的排液槽、换热管、上折流板、下折流板、滞液网和阻液隔栅；其中，换热管贯穿上折流板、下折流板和阻液隔栅。本实用新型专利技术通过上述结构的改良，其具有结构简单合理、性能优异、体积小、换热效果好、阻力压降低、节能环保、制造成本低、易生产、易实现且安全可靠等特点，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种管壳式气液分离冷凝器
本技术涉及一种冷凝器，尤其是一种管壳式气液分离冷凝器。
技术介绍
现有的管壳式冷凝器基本都是以换热管排、折流板、壳体以及封头构成的换热体。相对于其他新型冷凝器，普通管壳式冷凝器存在换热效率较低，设备体积较大以及金属材料消耗量较大等缺点，同时也具备结构坚固、可靠性高、适用范围广等优点，因此管壳式冷凝器具有重大的工程价值，同时提升管壳式冷凝器的热力性能具有充分的现实必要性。在普通管壳式冷凝器中，由于工质在壳侧冷凝初期，干度较高，冷凝器的换热效率较高，随着冷凝液的不断积聚，液体在换热壁面上产生较大的热阻，严重降低后续管段的冷凝换热效率；而且积聚的液体在壳程中产生强烈环流，增大了气、液界面的剪切力，导致流动阻力损失明显。因此，有必要进一步改进。
技术实现思路
本技术的目的旨在提供一种结构简单合理、性能优异、体积小、换热效果好、阻力压降低、节能环保、制造成本低、易生产、易实现且安全可靠的管壳式气液分离冷凝器，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种管壳式气液分离冷凝器，包括壳体和设置在壳体两端的封头，其特征在于：壳体上还设置有壳程进口管和壳程出口管，壳程进口管设置在在壳体的上部，壳程出口管在壳体的下部，封头上设置有管程进口管和管程出口管，管程进口管设置在封头的下部，管程出口管设置在封头的上部，冷凝器的管程走冷却流体，冷凝器的壳程走被冷凝流体；所述的壳体和封头之间还设置有若干的排液槽、换热管、上折流板、下折流板、滞液网和阻液隔栅；其中，换热管贯穿上折流板、下折流板和阻液隔栅。所述排液槽设置在冷凝器的壳程底部，并由槽道、进液口、导流挡板以及引流窄道构成。所述排液槽设置在上折流板和下折流板之间；其中，排液槽的槽体外底壁与壳程底部相贴合，排液槽的槽体上壁面与上折流板相贴合。所述槽体上壁面为平面、且设置在槽道上，槽体上壁面朝流体流动的方向、且在相邻两下折流板的间距为3/4处设置有下凹面。所述引流窄道设置在槽体外底壁和下凹面之间、且贯穿下折流板，并延伸至相邻两下折流板的间距1/4处，其高度为槽道高度的1/2-3/4。所述进液口为缺口、且设置在引流窄道的上壁与下折流板之间。所述导流挡板设置在进液口的上沿、且与水平面形成45°-75°的夹角。所述下折流板与壳程底部之间设置有缺口部，排液槽的外截面与缺口部一致，排液槽贯穿该缺口部。所述滞液网为轻质材料制成、且浮于流体表面，并呈水平式覆盖在排液槽的槽体上壁面上；其中，滞液网的网体上均布有若干的开孔，开孔贯穿网体的上下面。所述阻液隔栅的表面为亲水结构、且设置在壳程向上的流道内，其两端分别与上折流板的顶部和下折流板的底部配合连接；阻液隔栅上设置有若干的栅条，若干的栅条的轴向为竖直设置、且相邻的栅条之间呈百叶窗排列，相邻的栅条之间还设置有过流道，过流道与栅条的平面形成一定的夹角。本技术通过上述结构的改良，基于高干度冷凝换热效率高的原理，通过在管壳式冷凝器壳侧设置有冷凝液排液槽和滞液网，以实现工质冷凝过程的气液分离并及时排走冷凝液，从而维持高干度冷凝，提升冷凝器的热力性能，节约能源和耗材。有效地克服了普通管壳式冷凝器壳程工质冷凝过程中，特别是冷凝过程中后期存在的冷凝液积聚严重，换热效率下降严重，压降明显增大的缺点，提高了整个冷凝过程的工质干度，从而提高了冷凝器整体换热效率，降低了阻力压降。与现有技术相比，本技术的有益技术效果是：基于气液分离强化换热原理，在管壳式冷凝器的壳程工质冷凝过程中，通过对两相工质进行有效的气液分离，使被冷凝工质在冷凝过程维持高干度，从而提高冷凝器的整体换热效率，降低壳侧的阻力压降，并最终减小冷凝器的体积，节约耗材和能源。综合而言，其具有结构简单合理、性能优异、体积小、换热效果好、阻力压降低、节能环保、制造成本低、易生产、易实现且安全可靠等特点，实用性强。附图说明图1为本技术第一实施例的装配结构示意图。图2为本技术第一实施例的排液槽和下折流板结构示意图。图3为图2中沿A-A线剖开结构示意图。图4为本技术第一实施例的上折流板结构示意图。图5为本技术第一实施例的下折流板结构示意图。图6、图7为本技术第一实施例的滞液网结构示意图。图8、图9为本技术第一实施例的阻液隔栅结构示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述。参见图1-图9，本管壳式气液分离冷凝器，包括壳体11和设置在壳体11两端的封头12，壳体11上还设置有壳程进口管13和壳程出口管14，壳程进口管13设置在在壳体11的上部，壳程出口管14在壳体11的下部，封头12上设置有管程进口管15和管程出口管16，管程进口管15设置在封头12的下部，管程出口管16设置在封头12的上部，冷凝器的管程走冷却流体，冷凝器的壳程走被冷凝流体；所述的壳体11和封头12之间还设置有若干的排液槽17、换热管18、上折流板19、下折流板110、滞液网111和阻液隔栅112；其中，换热管18贯穿上折流板19、下折流板110和阻液隔栅112。进一步地讲，如图2、图3所示，排液槽17设置在冷凝器的壳程底部，并由槽道21、进液口22、导流挡板23以及引流窄道24构成。排液槽17设置在上折流板19和下折流板110之间；其中，排液槽17的槽体外底壁25与壳程底部相贴合，排液槽17的槽体上壁面26与上折流板19相贴合。槽体上壁面26为平面、且设置在槽道21上，槽体上壁面26朝流体流动的方向、且在相邻两下折流板110的间距为3/4处设置有下凹面27。引流窄道24设置在槽体外底壁25和下凹面27之间、且贯穿下折流板110，并延伸至相邻两下折流板110的间距1/4处，其高度为槽道21高度的1/2-3/4。进液口22为缺口、且设置在引流窄道24的上壁与下折流板110之间。导流挡板23设置在进液口22的上沿、且与水平面形成45°-75°的夹角。具体地讲，排液槽17的首个进液口22为来流方向的槽道21入口，工质经过一段冷凝产生的冷凝液都从对应设置的进液口22排入槽道21内；进液口22上沿安置的导流挡板23能更好地将冷凝液导入槽道21，减弱液体冲击下折流板110产生的环流和损耗；进液口22下方的槽道是进行收缩的引流窄口24，冷凝液经过引流窄口24时，流速增大、内压降低，产生射流作用，将进液口22出的流体吸进槽道21内，从而使排液效率更高。进一步地讲，如图4、图5所示，上折流板19为普通折流板；下折流板110与壳程底部之间设置有缺口部，排液槽17的外截面与缺口部一致，排液槽17贯穿该缺口部。进一步地讲，如图6、图7所示，滞液网111为轻质材料制成、且浮于流体表面，并呈水平式覆盖在排液槽17的槽体上壁面26上，此结构能有效减弱来流气相工质对壳程底部冷凝液的夹带作用；其中，滞液网111的网体上均布有若干的开孔31，开孔31贯穿网体的上下面。进一步地讲，如图8、图9所示，阻液隔栅112的表面为亲水结构、且设置在壳程向上的流道内，其两端分别与上折流板19的顶部和下折流板110的底部配合连接；阻液隔栅112上设置有若干的栅条41，若干的栅条41的轴向为竖直设置、且相邻的栅条41之间呈百叶窗排列，相邻的栅条41之间还设置有过流道42，过流道42与栅条41的平面形成一定的夹角。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管壳式气液分离冷凝器，包括壳体(11)和设置在壳体(11)两端的封头(12)，所述的壳体(11)上还设置有壳程进口管(13)和壳程出口管(14)，壳程进口管(13)设置在壳体(11)的上部，壳程出口管(14)在壳体(11)的下部，封头(12)上设置有管程进口管(15)和管程出口管(16)，管程进口管(15)设置在封头(12)的下部，管程出口管(16)设置在封头(12)的上部，冷凝器的管程走冷却流体，冷凝器的壳程走被冷凝流体；所述的壳体(11)和封头(12)之间还设置有若干的排液槽(17)、换热管(18)、上折流板(19)、下折流板(110)、滞液网(111)和阻液隔栅(112)；其中，换热管(18)贯穿上折流板(19)、下折流板(110)和阻液隔栅(112)；其特征在于：所述排液槽(17)设置在冷凝器的壳程底部，并由槽道(21)、进液口(22)、导流挡板(23)以及引流窄道(24)构成；所述排液槽(17)设置在上折流板(19)和下折流板(110)之间；其中，排液槽(17)的槽体外底壁(25)与壳程底部相贴合，排液槽(17)的槽体上壁面(26)与上折流板(19)相贴合；所述槽体上壁面(26)为平面、且设置在槽道(21)上，槽体上壁面(26)朝流体流动的方向、且在相邻两下折流板(110)的间距为3/4处设置有下凹面(27)。...

【技术特征摘要】
1.一种管壳式气液分离冷凝器，包括壳体(11)和设置在壳体(11)两端的封头(12)，所述的壳体(11)上还设置有壳程进口管(13)和壳程出口管(14)，壳程进口管(13)设置在壳体(11)的上部，壳程出口管(14)在壳体(11)的下部，封头(12)上设置有管程进口管(15)和管程出口管(16)，管程进口管(15)设置在封头(12)的下部，管程出口管(16)设置在封头(12)的上部，冷凝器的管程走冷却流体，冷凝器的壳程走被冷凝流体；所述的壳体(11)和封头(12)之间还设置有若干的排液槽(17)、换热管(18)、上折流板(19)、下折流板(110)、滞液网(111)和阻液隔栅(112)；其中，换热管(18)贯穿上折流板(19)、下折流板(110)和阻液隔栅(112)；其特征在于：所述排液槽(17)设置在冷凝器的壳程底部，并由槽道(21)、进液口(22)、导流挡板(23)以及引流窄道(24)构成；所述排液槽(17)设置在上折流板(19)和下折流板(110)之间；其中，排液槽(17)的槽体外底壁(25)与壳程底部相贴合，排液槽(17)的槽体上壁面(26)与上折流板(19)相贴合；所述槽体上壁面(26)为平面、且设置在槽道(21)上，槽体上壁面(26)朝流体流动的方向、且在相邻两下折流板(110)的间距为3/4处设置有下凹面(27)。2.根据权利要求1所述的管壳式气液分离冷凝器，其特征在于：所述引流窄道(24)设置在槽体外底壁(25)和下凹面(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟天明，丁力行，吕金虎，张平湖，陈嘉澍，秦颖恒，邓玉艳，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，
类型：新型
国别省市：广东,44