立式滴状冷凝汽--水列管换热器制造技术

一种用于水蒸汽或含微量氨的水蒸汽冷凝的立式滴状冷凝汽—水列管换热器，其结构基本与现有的立式列管式换热器相同，不同的是换热管为外壁设有５０００～１００００＊的Ｃｕ－Ｃｒ－Ｃ↓［２］Ｈ↓［６］合金层的黄铜管，并在换热器内设有与管束垂直安装的横向拦液板，本实用新型专利技术的换热器导热性好、热阻小，无污染和腐蚀，实现了水蒸汽和含微量氨水蒸汽长久稳定的滴状冷凝，使换热效率提高一倍。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种水蒸汽或其它蒸汽冷凝器。现有汽－－水列管式换热器中的换热管，其所采用的材质有许多种如碳钢管、铜管及不锈钢管等，水蒸汽在这些材质的换热管上均以膜状冷凝方式进行热交换，其热传导效率比较低。为实现高效热传导的滴状冷凝，有资料介绍在换热表面涂覆有机促进剂(J.P58171466)或某些无机物［Erb.R.A&Thelen，E.Dropwise Condensation Characteristics of permanent hydrophobic systems，U.S.Department of Interior，Office of Saline Water，R & D Report，NO.184(1966)］，其不仅污染冷凝液腐蚀金属表面而且使用寿命短；也有资料介绍在换热表面镀聚合物薄膜(J.P.58133875)，其附加热阻太大；甚至还有资料介绍在换热表面电镀金、银、铬等金属［Finnicum，S.S.& Westwater，J.W，Int.J.Heat Mass Transfer，Vol.32 NO 8，PP.1541－－1549(1989)］，电镀金、银等贵重金属价格昂贵难以实现工业化，铬虽不是贵金属但在电镀铬表面上维持水蒸汽滴状冷凝时间较短，一般为几百小时；也有资料介绍用钽、锆及其合金作滴状冷凝表面(U.S－－2248909)，其不仅制造成本高而且导热性能差，特别是在工业生产中为了防止给水系统，凝结水系统的腐蚀，在产生蒸汽的锅炉中加有浓度约为0.7～1.0mg／l的微量氨，含微量氨的水蒸汽在电镀或离子镀铬的金属表面上以及在钽、锆金属表面上均不能实现滴状冷凝。鉴于上述现有技术中的不足之处本技术的目的在于提供一种能对水蒸汽及含微量氨汽的水蒸汽实现长久滴状冷凝的列管式换热器。本技术的目的可通过以下措施来实现一种用水蒸汽或含微量氨的水蒸汽冷凝的立式滴状冷凝汽－－水列管换热器，它是在设有蒸汽入口管、抽气管以及冷凝水排放管的壳体下端与封头间的下管板和上端与由隔板分成的两半各有冷却水进出口的分配室间的上管板两者之间设有换热管束，其特征在于换热管为外壁设有5000～10000 的Cu－－Cr－－C2H6合金层的黄铜管，在换热器内设有与管束呈垂直安装的横向拦液板。本技术的换热器其结构基本与现有的列管式换热器相同，不同的是换热管采用黄铜材质，并在其外层管壁上设具有滴状冷凝作用的Cu－－Cr－－C2H6合金层，它是采用磁控溅射离子镀技术形成的，该合金层的厚度一般在5000～10000 即可满足要求，上述合金层的厚度与其内各种组分的含量取决于制备方法。该合金层的制备方法是将予处理过的表面光洁度为 10的黄铜管置于磁控溅射离子镀炉内，在炉内真空度为4－8×10－3mmHg下充入氩气使其分压为6－8×10－3mmHg，再在铜管工件电压为1500～2000V，电流0.1～0.3A条件下进行氩离子溅射清洗5－－10分钟，在氩气分压1～1.5×10－2mmHg，乙烷气体分压为1～1.5×10－2mmHg、铜管电压1500～2000V电流0.1～0.3A、铬靶电压500～600V电流10－－15A条件下镀膜30－－40秒，然后在氩气分压(或总压)为2～3×10－2mmHg，铜管电压1500－－2000V，电流0.1－－0.3A溅射10－－15分钟，从而完成Cu－－Cr－－C2H6合金层的制备。本技术的换热器是采用立式结构，为防止冷凝蒸汽的液滴受重力作用向下流动而形成水膜，则在换热器内设有与管束呈垂直安装的横向拦液板，以阻止在管壁上生成液膜，该栏液板的数量根据管束的长度来确定，其以不形成水膜为原则。本技术的换热器可使水蒸汽或含量氨水蒸汽实现长久稳定的滴状冷凝，其导热性好、热阻小、不存在污染和腐蚀，提高换热效率一倍，因而使具有同样工作负荷的换热器体积减小一半，节省原材料、减少占地面积，现已使用两年，仍处于良好的运行状态。图面说明如下附图说明图1是本技术的剖视示意图。利用附图中所示的例子对本专利技术作进一步说明，在图1所示的立式滴状冷凝汽－－水列管换热器的剖视示意图中，在圆筒形壳体1上部膨胀节的部位设有蒸汽入口管2，在与该入口相对的壳体内固定有使入口蒸汽均匀分散的挡板3，根据生产需要单侧进汽时可将另一个进气管封闭备用，在壳体上于蒸汽入口管下部设有两个用以侧量蒸汽温度的接管4、5和用于测量蒸汽压力的接管6以及备用的蒸汽出口管7，在上述接管下部的壳体上设有排放未凝结气体的抽气管8，其一端位于壳体上另一端垂直穿过管束间隙悬伸于交换器本体内，在其下部的壳体上还设有冷凝水的常规排放管9。与之处于同一水平位置相对一侧设有小流量排液管10，以供测量冷凝液的温度之用，在该壳体两端固定有管板，其上管板11通过螺栓与分配室12紧固在一起。分配室中的竖直隔板13将其均分成两半，每半分配室壁上都设有一个冷却水的进出口管14和放气管15，其下管板16通过螺栓与封头17紧固在一起，该封头的底端设有可将残留在管内的冷却水排尽的冷却水排放管18。最好在下管板上设有与壳体内相连通的径向通孔，其可用于排净壳内残余的冷凝液，不用时可用旋塞19封闭，上述相对应的两管板之间设有管束。该管束是由规则排列的外壁设有5000～10000 的Cu－－Cr－－C2H6合金层的黄铜换热管20组成的，另外在上管板上还固定有防止管束弯曲变形的拉杆21，在换热器内设有与管束垂直安装的横向拦液板22，其最好为圆缺形，圆缺口上下交替排列，其不仅能阻止液膜的产生，而且还具有常规拦液板和折流板所具备的功能，即使得流体横过管束流动提高传热效果外，还有支持管束防止管束弯曲的作用。权利要求1.一种用于水蒸汽或含微量氨的水蒸汽冷凝的立式滴状冷凝汽-水列管换热器，它是在设有蒸汽入口管2、抽气管8以及冷凝水排放管9的壳体1下端与封头17间的下管板16和上端与由隔板13分成的两半各有冷却水进出口14的分配室12间的上管板11两者之间设有换热管束，其特征在于换热管20为外壁设有5000～10000的Cu-Cr-C2H5合金层的黄铜管。2.根据权利要求1所述的立式滴状冷凝汽－－水列管换热器，其特征在于在换热器内设有与管束垂直安装的横向栏液板22。专利摘要一种用于水蒸汽或含微量氨的水蒸汽冷凝的立式滴状冷凝汽—水列管换热器，其结构基本与现有的立式列管式换热器相同，不同的是换热管为外壁设有5000～10000的Cu-Cr-C文档编号F28D7/10GK2088680SQ9120159公开日1991年11月13日 申请日期1991年1月26日 优先权日1991年1月26日专利技术者汪国强, 赵起, 李桂芹, 李松平, 傅兆根 申请人:大连发电总厂, 大连理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水蒸汽或含微量氨的水蒸汽冷凝的立式滴状冷凝汽－－水列管换热器，它是在设有蒸汽入口管２、抽气管８以及冷凝水排放管９的壳体１下端与封头１７间的下管板１６和上端与由隔板１３分成的两半各有冷却水进出口１４的分配室１２间的上管板１１两者之间设有换热管束，其特征在于：换热管２０为外壁设有５０００～１００００埃的Ｃｕ－－Ｃｒ－－Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］合金层的黄铜管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪国强，赵起，李桂芹，李松平，傅兆根，
申请(专利权)人：大连发电总厂，大连理工大学，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]