高效气体冷凝换热设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高效气体冷凝换热设备，包括换热器；折流板，设置于所述换热器内，其中，所述折流板的间距沿所述换热器的轴向递减，且在间距最小处开始放大间距并形成除沫换热区；集液总成，至少包括集液管，所述集液管位于所述折流板间距处并设置于所述换热器的最低点，用于收集冷凝液。能够使气体介质在换热效率变低的区域增加与液体介质接触的行程，从而提高换热效率，进一步地提高其传热的质量以及减少其需要的换热面积因此能够确保在每段气液换热的区域都能够收集到冷凝液，从而防止冷凝液的堆积，及时外移冷凝液，防止换热器被部分或全部淹没，也能防止冷凝液堵塞气体介质出口造成气相短路的问题。体介质出口造成气相短路的问题。体介质出口造成气相短路的问题。

【技术实现步骤摘要】
高效气体冷凝换热设备


[0001]本技术涉及化工设备
，具体而言，涉及一种高效气体冷凝换热设备。

技术介绍

[0002]冷凝是指物质从气态液化，变成液体的现象，冷凝过程中，气体逐渐液化，体积不断减小。冷凝过程主要分为两种，一种称为膜状冷凝，另一种称为滴状冷凝。
[0003]膜状冷凝中冷凝液能很好地润湿壁面，在壁面上形成一层连续的液膜，冷凝过程只在液膜与蒸气的分界面上进行，冷凝放出的汽化相变焓必须穿过这层液膜才能传到冷却壁面。
[0004]绝大部分的冷凝过程属于膜状冷凝，液膜层就成为主要的传热阻力，液膜的传热系数越高或液膜的厚度越薄，传递的热量就越多。因此在设计冷凝器时，为了提高冷凝传热系数，需考虑避免凝液膜不断加厚，以及如何促使凝液膜减薄。
[0005]卧式冷凝器，就是因为在壳程中凝液不断地从管子上滴落下来，使液膜层不会随冷凝量的增加而不断地加厚。
[0006]目前冷凝换热器设计折流板间距相同，气体不断液化后，导致换热器内气体流速大幅度减小，传热系数降低。另外，冷凝液只有一个出口，不能及时排出，容易造成壳程底部液相淹没部分换热管。折流板底部留液相通道又容易导致气相短路等问题。

技术实现思路

[0007]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0008]为此，本技术第一方面提供了一种高效气体冷凝换热设备。
[0009]本技术提供了一种高效气体冷凝换热设备，包括换热器；折流板，设置于所述换热器内，其中，所述折流板的间距沿所述换热器的轴向递减，且在间距最小处开始放大间距并形成除沫换热区；集液总成，至少包括集液管，所述集液管位于所述折流板间距处并设置于所述换热器的最低点，用于收集冷凝液。
[0010]本技术提出的高效气体冷凝换热设备，包括换热器、折流板以及集液总成。换热器用于实现介质之间的换热过程。具体地，换热器可以采用现有技术中的卧室冷凝器。折流板用于限制换热器内介质的流动方向，使其按照指定的路线进行流动，从而增加与其他介质之间的接触面积以及流动行程，进一步地提高换热效率以及质量。具体地，折流板的间距沿换热器的轴向递减，优选地，沿着气体介质的流动方向，折流板的间距递减。也就是说，通过上述结构的设置，能够使气体介质在换热效率变低的区域(换热器的后半段)增加与液体介质接触的行程，从而提高换热效率，进一步地提高其传热的质量以及减少其需要的换热面积。此外，除沫换热区的间距放大，能够减少气体介质出口的速度，从而防止雾沫的夹带。集液总成用于及时的收集气体冷凝后形成的冷凝液。具体地，集液管设置在折流板间距处，因此能够确保在每段气液换热的区域都能够收集到冷凝液，从而防止冷凝液的堆积，及时外移冷凝液，防止换热器被部分或全部淹没，也能防止冷凝液堵塞气体介质出口造成气
相短路的问题。
[0011]根据本技术上述技术方案的高效气体冷凝换热设备，还可以具有以下附加技术特征：
[0012]在上述技术方案中，所述折流板为弓形挡板，呈一上一下或一左一右的结构相对布置在所述换热器内，所述弓形挡板的间距沿所述换热器的轴向递减。
[0013]在该技术方案中，折流板为弓形挡板。具体地，可以呈一上一下或一左一右的结构相对布置在所述换热器内。当其为一上一下的结构时，集液管设置在相邻的弓形挡板之间，并靠近下方的弓形挡板，且集液管要设置在换热器下壁面的最低点，以保证冷凝液汇集并及时排出。当其为一左一右的结构时，集液管设置在相邻的弓形挡板之间，并设置在换热器下壁面的最低点，以保证冷凝液及汇集并及时排除。
[0014]在上述技术方案中，所述折流板为螺旋挡板，且其螺旋角度沿所述换热器的轴向递减，以构成间距递减结构。
[0015]在该技术方案中，折流板还可以为螺旋挡板。具体地，螺旋挡板的螺旋角度沿着换热器的轴向递减，保证相邻的螺片之间间距递减，从而能够使气体介质在换热效率变低的区域(换热器的后半段)增加与液体介质接触的行程，进一步地提高换热效率。
[0016]在上述任一项技术方案中，所述集液总成还包括集液总管，与所述集液管连通，并设置于所述换热器的下方；出液管，与所述集液总管连通，且所述出液管的出液口高度高于所述集液总成的水平高度，但不高于所述换热器底部的水平高度。
[0017]在该技术方案中，集液总成包括集液总管和出液管。其中，集液总管用于将来自集液管的冷凝液收集起来，方便统一排出。具体地，集液总管与换热器的轴向水平设置在集液管的出液口。出液管连接在集液总管的一侧，且保证出液管的出液口的高度大于集液总成的水平高度，但低于换热器底部的水平高度，从而保证冷凝液的正常流出。
[0018]在上述技术方案中，还包括U形液封，与所述出液管连通。
[0019]在该技术方案中，还包括U形液封。U形液封用于防止冷凝液回流，方便冷凝液的排出。
[0020]在上述技术方案中，还包括第一金属丝网，填充于所述除沫换热区；和/或第二金属丝网，填充于所述换热器的壳程换热区。
[0021]在该技术方案中，还包括第一金属丝网和第二金属丝网。第一金属丝网填充在除沫换热区，从而保证除雾沫的效果，进一步地减少雾沫夹带。第二金属丝网填充在换热器的壳程换热区，从而达到提高冷凝以及增加传热效果。
[0022]在上述技术方案中，所述换热器包括封头；管板，所述封头与所述管板之间形成一对相对的介质腔，用于液体介质的容纳；壳程腔，设置于所述管板之间，以提供气体介质的容纳；换热管，设置于所述壳程腔内，并贯通所述管板，以提供液体介质的输送。
[0023]在该技术方案中，换热器包括封头、管板、壳程腔和换热管。上述结构为换热器的通常结构。其中，壳程腔用于气相介质的流通、换热管内用于液体介质的流通，两者呈相对运动，从而完成换热过程。
[0024]在上述任一技术方案中，所述换热器还包括液体介质端口，设置于所述介质腔；气体介质端口，设置于所述壳程腔。
[0025]在该技术方案中，换热器包括液体介质端口和气体介质端口。液体介质端口用于
液体的出入，气体介质端口用于气体介质的出入。
[0026]在上述技术方案中，所述液体介质端口包括冷介质入口，设置于其中一个所述介质腔；冷介质出口，设置于其中另一个所述介质腔。
[0027]在该技术方案中，液体介质端口包括冷介质入口和冷介质出口。冷介质入口用于介质的进入，从而顺利在换热器内完成换热过程，冷介质出口则用于完成换热之后的介质流出。
[0028]在上述技术方案中，所述气体介质端口包括气相进口，设置于所述壳程腔；惰气出口，设置于所述壳程腔，并与所述气相进口相对布置。
[0029]在该技术方案中，气体介质端口包括气相进口和惰气出口。气相进口用于气体介质的进入，惰气出口则用于不能冷凝的气体流出。
[0030]本技术的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0031]本技术的上述和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效气体冷凝换热设备，其特征在于，包括：换热器(102)；折流板(104)，设置于所述换热器(102)内，其中，所述折流板(104)的间距沿所述换热器(102)的轴向递减，且在间距最小处开始放大间距并形成除沫换热区(108)；集液总成(106)，至少包括集液管(1062)，所述集液管(1062)位于所述折流板(104)间距处并设置于所述换热器(102)的最低点，用于收集冷凝液。2.根据权利要求1所述的高效气体冷凝换热设备，其特征在于，所述折流板(104)为弓形挡板，呈一上一下或一左一右的结构相对布置在所述换热器(102)内，所述弓形挡板的间距沿所述换热器(102)的轴向递减。3.根据权利要求1所述的高效气体冷凝换热设备，其特征在于，所述折流板(104)为螺旋挡板，且其螺旋角度沿所述换热器(102)的轴向递减，以构成间距递减结构。4.根据权利要求2或3所述的高效气体冷凝换热设备，其特征在于，所述集液总成(106)还包括：集液总管(1064)，与所述集液管(1062)连通，并设置于所述换热器(102)的下方；出液管(1066)，与所述集液总管(1064)连通，且所述出液管(1066)的出液口高度高于所述集液总成(106)的水平高度，但不高于所述换热器(102)底部的水平高度。5.根据权利要求4所述的高效气体冷凝换热设备，其特征在于，还包括：U形液封(110)...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐印，李家栋，莫玉馨，宋国天，
申请(专利权)人：四川金象赛瑞化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：