非对称式高效冷凝器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种非对称式高效冷凝器，包括壳体、管束、前端管箱、后端管箱，壳体上设有进气口、出气口和冷凝液出口，管束包括换热管、管板，管板安装在壳体两端，换热管安装在管板上，前端管箱上设有进水口、出水口，换热管设置有进水管程和回水管程，进水口与进水管程连通，出水口与出水管程连通，进水管程和回水管程均与气流方向垂直。本实用新型专利技术的管束还设置有一块沿管程方向贯穿整个冷凝器的折流板，折流板与水平线成４５°角，进水管程和回水管程分别位于折流板的两边。管束还可设置蒸汽分配器、支撑板和密封板，蒸汽分配器将被冷凝气体均匀地分布到冷凝器，支撑板用来支撑换热并将冷凝器分割成若干个冷凝区域，密封板用来阻挡并反射气流。本实用新型专利技术具有传热系数高、气体阻力小等特点。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于石油、化工、食品、制药以及热工工程中使用的气-液冷凝器， 尤其是在真空状态下的冷凝器。技术背景-目前在各行业使用的气-液冷凝器种类繁多，因使用场合和使用要求的不同，其性能差 异各不相同，其中管壳式冷凝器根据结构形式分为固定管板式冷凝器、浮头式冷凝器、U 形管式冷凝器。传统的管壳式冷凝器工作过程中，被冷凝的气体从冷凝器的一端(或两端) 进入，通过"弓"型折流板沿管程流到冷凝器的另一端(中间)出气口出气，中途可凝气 体被换热管冷凝。上述冷凝器的换热效率低，冷凝效果差，尤其是在真空状态下其冷凝效果更差，并且 压力损失大，主要原因是冷凝器本身结构不合理造成。这种结构冷凝器存在一下缺点(1) 冷凝器采用"弓"型折流板，会形成大量的滞流区域，降低换热面积。(2) 冷凝器采用"弓"型折流板，会形成较大的阻力，气体压力降增大。(3) 被冷凝的气体流动方向与换热管不能完全成9(T ，降低冷凝效果。(4) 被冷凝的气体流动方向与换热管内的冷却介质有50%的面积成顺流方向，降低冷凝效 果。(5) 在真空状态下，因冷凝器的冷凝效果差、气体压力损失大，给真空系统的工作造成 严重的影响，为了解决该问题，通常采用加大冷凝的换热面积，提高真空泵的真空度，造 成大量的金属材料浪费和能源的浪费。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种提 供一种传热效率高、气体阻力小的非对称高效冷凝器。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案是该非对称式高效冷凝器，包括壳 体、管束、前端管箱、后端管箱，壳体上设有进气口、出气口和冷凝液出口，管束包括换 热管、管板，管板安装在壳体两端，换热管安装在管板上，前端管箱上设有进水口、出水 口，其特征在于换热管设置有进水管程和回水管程，进水口与进水管程连通，出水口与出 水管程连通，进水管程和回水管程均与气流方向垂直。本技术所述的管束还设置有一块沿管程方向贯穿整个冷凝器的折流板，折流板安 装在壳体内并与水平线成45°角，进水管程和回水管程分别位于折流板的两边。本技术所述的管束还设置有蒸汽分配器，蒸汽分配器安装在进气口。 本技术所述的管束还设置有支撑板，支撑板安装在壳体内，换热管与支撑板连接， 支撑板将冷凝器分割成若干个冷凝区域。本技术所述的管束还设置有密封板。本技术改变了传统冷凝器的布管方式和折流板布置方式，通过改变气体的行走流 程来减少滞流区域，当气体从进气口进入壳体后被蒸汽分配器分配到冷凝器的每个部位， 气体流动方向与换热管垂直，经折流板折流后穿过另一边的管束，在这过程中，可凝气体 被换热管内的冷却介质冷凝，不可凝的气体从出气口排出。本技术的冷凝器比传统的冷凝器相比较，具有传热系数高、气体阻力小等特点。附图说明图1为本技术实施例的单进气口主视图。 图2为图1的A-A向视图。 图3为本技术实施例的双进气口主视图。 图4为图3的B-B向视图。图中1-壳体，2-管束，3-前端管箱，4-后端管箱，5-进气口， 6-出气口， 7-冷凝液 出口， 8-换热管，81—进水管程，82—回水管程，9-支撑板，10-蒸汽分配器，11-管板， 12-折流板，13-密封板，14-进水口， 15-出水口。具体实施方式参见图1 图4，本技术实施例非对称式高效冷凝器包括壳体l、管束2、前端管 箱3、后端管箱4，壳体1上设有进气口5、出气口6和冷凝液出口7，管束2由换热管8、 支撑板9、蒸汽分配器IO、管板ll、折流板12、密封板13组成，管板ll安装在壳体l的 两端，支撑板9安装在壳体1里，蒸汽分配器10安装在进气口5，折流板12安装在壳体1 内，折流板12的宽度与壳体1内径大致相当并与水平线成45°角，换热管8分为进水管程 81和回水管程82，进水管程81和回水管程82中间采用折流板12分隔，换热管8的两端 与管板11焊接，换热管8靠支撑板9支撑，同时支撑板9将换热管分隔成若干个冷凝区域， 前端管箱3上设有进水口 14、出水口 15，进水口 14与进水管程81连通，出水口15与回 水管程82连通。本技术实施例工作流程管程冷却水从进水口 14进入换热管8的进水管程81，经换热管8的回水管程82从 出水口15排出，从而带走大量的^i量。壳程被冷凝的气体从进气口5进入冷凝器的壳程，蒸汽分配器10将被冷凝气体均匀地分布到冷凝器的每个冷凝区域，气体垂直流过回水管程82的换热管8，经折流板12气体 垂直流过进水管程81的换热管8，在这过程中，可凝气体被换热管8内的冷却水冷凝成液 体，冷凝液从冷凝液出口7排出，不凝气体从出气口6排出，完成热交换。 本技术的主要特点包括管束2的换热管8布置为非对称式，即进水管程81和回水管程82的连接管与水平面 成45°角。本技术的冷凝器在靠进气口5的部位设有不布置换热管8的腔体，在靠近 出气口 6的部位设有不布置换热管8的腔体。蒸汽从进气口 5进入冷凝器后被蒸汽分配器 IO分配到冷凝器的所有部位，改变气体在冷凝器中的流动方向，使气体流动方向与换热管 8垂直，这样可以拉薄换热管上的冷凝液膜，提高换热效率，同时消除气体流动方向与管程 内冷却水的流动方向顺流的部分，提高换热效率。本技术的冷凝器仅设置一块沿管程方向贯穿整个冷凝器的折流板12，折流板12与 水平线成45°角，消除了 "弓"型折流板形成的大量滞流区域，提高换热效率。同时因降 低了气体在冷凝器内的流动速度，减少了气体的折流次数，降低了气体的压力降。本技术在管束2上设置六块密封板13，当气体在经过换热管8无法布置的位置时 被阻挡，气体被阻挡后进入换热管8区域冷凝，提高了冷凝器的换热效率。本技术通过上述变革，克服传统冷凝器存在的缺点，提高冷凝器的换热效率，降 低气体压力损失，节约设备制造费用。本技术冷凝器在真空状态下使用可以大大降低冷凝器的换热面积、降低气体的压力损失大，减少真空系统的动力能源耗量，为用户节约 设备费用和真空泵的运行费用。本技术可广泛用于石油、化工、食品、制药以及热工工程领域，尤其是真空系统领域。权利要求1、一种非对称式高效冷凝器，包括壳体、管束、前端管箱、后端管箱，壳体上设有进气口、出气口和冷凝液出口，管束包括换热管、管板，管板安装在壳体两端，换热管安装在管板上，前端管箱上设有进水口、出水口，其特征在于换热管设置有进水管程和回水管程，进水口与进水管程连通，出水口与出水管程连通，进水管程和回水管程均与气流方向垂直。2、 根据权利要求1所述的非对称式高效冷凝器，其特征在于所述的管束还设置有一块 沿管程方向贯穿整个冷凝器的折流板，折流板安装在壳体内并与水平线成45°角，进水管程 和回水管程分别位于折流板的两边。3、 根据权利要求1所述的非对称式高效冷凝器，其特征在于所述的管束还设置有蒸汽 分配器，蒸汽分配器安装在进气口。4、 根据权利要求1所述的非对称式高效冷凝器，其特征在于所述的管束还设置有支撑 板，支撑板安装在壳体内，换热管与支撑板连接，支撑板将冷凝器分割成若干个冷凝区域。5、 根据权利要求1所述的非对称式高效冷凝器，其特征在于所述的管束还设置有密封板。专利摘要本技术涉及一种非对称式高效冷凝器，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非对称式高效冷凝器，包括壳体、管束、前端管箱、后端管箱，壳体上设有进气口、出气口和冷凝液出口，管束包括换热管、管板，管板安装在壳体两端，换热管安装在管板上，前端管箱上设有进水口、出水口，其特征在于：换热管设置有进水管程和回水管程，进水口与进水管程连通，出水口与出水管程连通，进水管程和回水管程均与气流方向垂直。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕培先，楼海阳，沈汉永，张夏月，袁樟永，任建松，樊水，
申请(专利权)人：杭州西湖真空设备厂，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]