一种改进的组合式蒸发空冷器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种改进的组合式蒸发空冷器，从上到下依次布置翅片管束、风机系统、收水器、喷淋系统、波纹板束、水箱以及水泵，设置于空冷器顶部的翅片管呈M字形布置形成翅片管束作为预冷段，M字形头部相邻的翅片管共用同一个管箱，而M字形尾部的翅片管分别和波纹板束进口连通；引风式风机系统布置在翅片管束和波纹板束之间，而波纹板束作为蒸发段水平式布置。本实用新型专利技术具有传热效率高、结构紧凑，占地面积小，适用范围广的优点，特别适合装置改扩建场合，可广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业。等行业。等行业。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的组合式蒸发空冷器


[0001]本技术属于热交换领域机械设计与制造
，具体涉及一种改进的组合式蒸发空冷器，可作为热介质冷凝、冷却的专有设备。

技术介绍

[0002]目前，空冷器作为一种节能环保设备已经被应用于各行业的冷却冷凝场合中。常用的空冷器采用干空冷形式，主要采用翅片管实现对热介质的冷凝冷却，出口温度可以达到50
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55℃（比环境温度高15
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20℃）。对于热介质出口温度要求较低的场合（如45℃以下），通常采用组合式蒸发空冷器，上部预冷段采用翅片管，中间布置喷淋系统，下部蒸发段采用光管或者波纹板束，利用管或板外壁水膜在空气作用下蒸发原理带走管或板内热介质的热量，热介质出口温度可以接近环境湿球温度。
[0003]常规的组合式蒸发空冷器中预冷段的翅片管束为水平布置，采用普通翅片管，空气沿流动方向上在翅片表面的边界层厚度逐渐增加，空气侧传热系数沿流动方向有所减小。蒸发段若采用光管管束，光管采用多排错列布置，由于光管截面呈圆形，存在膜阻放大效应，为保证底排光管外壁面湿润，需要加大喷淋水量，导致管外水膜布置不均匀，蒸发效果变差。蒸发段若采用波纹板束，由于不锈钢材质表面光洁度高，喷淋水停留时间短，板片表面难以完全湿润，存在“干板”现象；若加大喷淋水量，表面水膜厚度增加，不利于蒸发，尤其在低温位介质冷凝冷却的工况下，蒸发效率明显下降。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种改进的组合式蒸发空冷器，对现有组合式蒸发空冷器的整体布局、预冷段和蒸发段的传热元件进行技术改进，提供一种传热效率高，单位换热面积大、占地面积更少的蒸发空冷器。
[0005]本技术通过下述技术方案实现上述技术目的：
[0006]一种改进的组合式蒸发空冷器，从上到下依次布置翅片管束、风机系统、收水器、喷淋系统、波纹板束、水箱以及水泵，设置于空冷器顶部的翅片管呈M字形布置形成翅片管束作为预冷段，M字形头部相邻的翅片管共用同一个管箱，而M字形尾部的翅片管分别和波纹板束进口连通；引风式风机系统布置在翅片管束和波纹板束之间，而波纹板束作为蒸发段水平式布置。
[0007]所述翅片管的翅片外缘上开槽且表面开孔。
[0008]所述翅片管的翅片外缘上开的槽形式为半圆形、V型或长条形。
[0009]所述翅片管的翅片表面开的孔形式为圆形、三角形或者长方形。
[0010]所述波纹板束为全焊接波纹板束并采用不锈钢波纹板片，且通过粉末冶金法在波纹板片外表面烧结多孔层，该多孔层的厚度为0.15～0.30mm；多孔层的孔隙率为25%～40%，孔径为50～100μm。
[0011]所述多孔层的材质与板片同材质。
[0012]所述波纹板片表面的凹凸波纹为十字交错波纹或球形鼓泡波纹。
[0013]本技术在引风式风机的作用下，空气由下而上依次略过波纹板束和翅片管束，翅片管束作为预冷段对管内的热介质进行预冷，翅片管束的翅片采用外缘上开槽且表面开孔的翅片管，可以破坏翅片上的空气边界层，减小空气边界层的厚度，起到强化传热的作用。管内热介质降温后进入波纹板束。波纹板束作为蒸发段，在外侧喷淋水和空气的作用下，水膜蒸发吸热，实现对波纹板束内热介质的冷凝冷却。波纹板束采用不锈钢波纹板片，通过粉末冶金法在波纹板片外表面烧结同材质多孔层，增加了空气和喷淋水传热、传质的接触表面，增强了板片表面的润湿性能，提高了蒸发效率。
[0014]本技术具有传热效率高、结构紧凑，占地面积小，适用范围广的优点，特别适合装置改扩建场合，可广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业。
附图说明
[0015]图1为本技术的整体外形示意图；
[0016]图2～图10为本技术的翅片外缘开的槽和表面开的孔的各种组合的管截面示意图；
[0017]图11为本技术的十字交错波纹板片示意图；
[0018]图12为本技术的球形鼓泡波纹板片示意图；
[0019]图13为本技术的波纹板束整体结构分解示意图；
[0020]图中编号：
[0021]1.翅片管束2.风机系统3.收水器4.喷淋系统5.波纹板束6.进风格栅7.水泵8.水箱101.基管102.翅片103.半圆形槽104.V型槽105.长条形槽106.圆形孔107.三角形孔108.长方形孔
[0022]201.波纹板片202.十字交错波纹203.球形鼓泡波纹204.压紧板205.拉杆206.管箱。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本技术进一步说明。
[0024]参照图1，一种改进的组合式蒸发空冷器，从上到下依次布置翅片管束1、风机系统2、收水器3、喷淋系统4、波纹板束5、进风格栅6，水泵7以及水箱8。设置于空冷器顶部的翅片管呈M字形布置形成翅片管束1作为预冷段，M字形头部相邻的翅片管共用同一个管箱，而M字形尾部的翅片管分别和波纹板束进口连通。四根翅片管呈M型布置，共用一套风机系统，针对气相介质冷凝冷却场合，由于气相介质密度小、体积流量大，M型布置方式可允许一种或两种气相介质同时进入不同的立式布置的翅片管束1进行分流，降低气相介质流速，分流后的气相介质在管内由上而下流动，被管外空气冷凝为液相介质，整个过程中管内热介质流动顺畅、压降小。
[0025]冷凝后的液相介质进入波纹板束5，蒸发板束呈水平布置，相互独立。由于液相介质密度大、体积流量小，在板内可以呈水平折程、前后方向流动，提高液相介质流速，有利于提高传热效率；板外喷淋水由上往下流动，靠重力作用形成水膜，在强制通风作用下喷淋水在板片外表面进行蒸发，达到冷却板内液相介质的目的。
[0026]上述整体结构紧凑，通过M型布置的翅片管束1和水平布置的波纹板束5合理匹配管内介质的传热和压降，适合于一种或两种气相流体的冷凝冷却工况，尤其是装置改扩建、占地面积受限的场合。
[0027]参照图2
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图10，所述翅片管的翅片外缘上开槽且表面开孔。
[0028]所述翅片管的翅片外缘上开的槽形式为半圆形、V型或长条形。
[0029]所述翅片管的翅片表面开的孔形式为圆形、三角形或者长方形。
[0030]在翅片管制作前利用机加工设备对铝带进行顶部开槽且表面开孔处理。按照翅片管的翅片102外缘上开的槽形式为半圆形槽103、V型槽104、长条形槽105，翅片管的翅片102表面上开的孔形式为圆形孔106、三角形孔107、长方形孔108进行排列组合，形成如附图2
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10所示的翅片管的翅片102的各种形式。利用高频电阻焊机焊接加工好的翅片102和基管101，主要过程为在铝带缠绕基管101的同时，在高频电流的作用下，翅片102根部和基管101外表面被加热，直至塑性状态或熔化，在缠绕铝带的一定压力下完成焊接，形成高频焊螺旋翅片管。将多排翅片管通过管箱以及支撑构件组装形成高效翅片管束。
[0031]所述波纹板束为全焊接波纹板束并采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进的组合式蒸发空冷器，从上到下依次布置翅片管束、风机系统、收水器、喷淋系统、波纹板束、水箱以及水泵，其特征是，设置于空冷器顶部的翅片管呈M字形布置形成翅片管束作为预冷段，M字形头部相邻的翅片管共用同一个管箱，而M字形尾部的翅片管分别和波纹板束进口连通；引风式风机系统布置在翅片管束和波纹板束之间，而波纹板束作为蒸发段水平式布置。2.根据权利要求1所述的一种改进的组合式蒸发空冷器，其特征是，所述翅片管的翅片外缘上开槽且表面开孔。3.根据权利要求2所述的一种改进的组合式蒸发空冷器，其特征是，所述翅片管的翅片外缘上开的槽形式为半圆形、V型或长条形。4.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张向南，马金伟，杨春天，侯岩，张斯亮，马云霖，武海峰，汪保卫，赵昕，
申请(专利权)人：甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：