真空高效冷凝器的製造方法
2023-06-03 16:05:26 1
真空高效冷凝器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種真空高效冷凝器，包括殼體、管束、前端管箱、後端管箱，殼體上設有進氣口、出氣口和冷凝液出口，前端管箱上設有進水口、出水口，其特徵在於管束包括換熱管、管板、第一支撐板、折流板、擋氣板、第二支撐板、折流板支撐板，第一支撐板布置在管束中間部位，兩塊第二支撐板布置在管束兩端，所述折流板的兩端分別與兩塊管板連接，所述折流板由斷開的第一折流板和第二折流板組成，折流板支撐板一端與第一折流板焊接，第二折流板置於折流板支撐板另一端上。所述折流板為平板並與水平線成45°角。本實用新型具有傳熱係數高、氣體阻力小、換熱面積利用率大、換熱效率高、凝液分離效果好等特點。
【專利說明】真空高效冷凝器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用於真空系統的高效氣-液冷凝器，在石油、化工、食品、製藥以及熱工工程中的真空蒸發、真空蒸餾及真空閃蒸工藝中廣泛使用。
【背景技術】
[0002]目前在真空行業使用的氣-液冷凝器與在正壓使用中的冷凝器類型相同，沒有按照真空使用狀態進行考慮，在換熱效果較低的情況下，只是通過放大面積來滿足要求，更降低了換熱面積的使用效率。氣-液冷凝器種類繁多，因使用場合和使用要求的不同，其性能差異各不相同，其中管殼式冷凝器根據結構形式分為:固定管板式冷凝器、浮頭式冷凝器、U形管式冷凝器。傳統的管殼式冷凝器工作過程中，被冷凝的氣體從冷凝器的一頭(或二頭)進入，通過「弓」型折流板沿管程流到冷凝器的另一頭(中間)出氣口出氣，中途可凝氣體被換熱管冷凝。
[0003]上述冷凝器的換熱效率低，冷凝效果差，尤其是在真空狀態下其冷凝效果更差，並且壓力損失大，主要原因是冷凝器本身結構不合理造成。這種結構冷凝器存在一下缺點:
[0004]( I)冷凝器採用「弓」型折流板，會形成大量的滯流區域，降低換熱面積；
[0005](2)冷凝器採用「弓」型折流板，行程長，會形成較大的阻力，氣體壓力降增大；
[0006](3)被冷凝的氣體流動方向與換熱管不能完全成90°，冷凝液凝結在換熱管上，形成水膜，降低冷凝效果；
[0007](4)被冷凝的氣體流動方向與換熱管內的冷卻介質有50%的面積成順流方向，降低冷凝效果；
[0008](5)在真空狀態下，因冷凝器的冷凝效果差、氣體壓力損失大，給真空系統的工作造成嚴重的影響，為了解決該問題，通常採用加大冷凝的換熱面積，提高真空泵的真空度，造成大量的金屬材料浪費和能源的浪費。
【發明內容】
[0009]本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術中所存在的上述不足，而提供一種用於真空系統的換熱面積利用率大、換熱效率高、真空狀態下氣體流阻小，凝液分離效果好的高效冷凝器。
[0010]本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案是:一種真空高效冷凝器，包括殼體、管束、前端管箱、後端管箱，殼體上設有進氣口、出氣口和冷凝液出口，前端管箱上設有進水口、出水口，其特徵在於管束包括換熱管、管板、第一支撐板、折流板、擋氣板、第二支撐板、折流板支撐板，第一支撐板布置在管束中間部位，兩塊第二支撐板布置在管束兩端，所述折流板的兩端分別與兩塊管板連接，所述折流板由斷開的第一折流板和第二折流板組成，折流板支撐板一端與第一折流板焊接，第二折流板置於折流板支撐板另一端上。
[0011]本實用新型改變了支撐板的結構型式，改變了折流板的結構型式，將折流板兩端延伸至管板並與管板焊接，將折流板從中間斷開。當氣體從進氣口通過折流板折流後進入出氣腔體，第一支撐板、第二支撐板和管板之間的換熱區域也被充分利用，增大了換熱面積利用率，折流板中間斷開成自由端，不會在熱脹冷縮時被拉扯，在折流板上覆蓋的折流板支撐板可以將折流板中間的縫隙擋住，以防止氣流直接從縫隙進入出氣口，可有效的防止短路。
[0012]本實用新型所述折流板為平板並與水平線成45°角。
[0013]本實用新型所述的管束設置有兩個蒸汽分配器，所述進氣口為兩個，兩個蒸汽分配器分別安裝在兩個進氣口處，所述出氣口位於殼體中部，所述冷凝液出口在管束的底部，所述第一支撐板為四塊，四塊第一支撐板、兩塊第二支撐板、兩塊管板將換熱管分隔成六個冷凝區域。
[0014]本實用新型所述的前端管箱上設置有一個手孔。
[0015]本實用新型的冷凝器比傳統的冷凝器相比較，具有傳熱係數高、氣體阻力小、換熱面積利用率大、換熱效率高、凝液分離效果好等特點。
[0016]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0017]圖1為本實用新型實施例的主視圖。
[0018]圖2為圖1的A-A向視圖。
[0019]圖3為圖1的B-B向視圖。
[0020]圖4為本實用新型實施例支撐板的結構示意圖。
[0021]圖5為本實用新型實施例折流板的結構示意圖。
[0022]圖6為圖5的C-C向視圖。
[0023]圖中:1-殼體，2-管束，3-前端管箱，4-後端管箱，5-進氣口，6_出氣口，7_冷凝液出口，8-換熱管，9-第一支撐板，10-蒸汽分配器，11-管板，12-折流板，13-擋氣板，14-進水口，15-出水口，16-手孔，17-第二支撐板，18-折流板支撐板。
[0024]【具體實施方式】:
[0025]參見圖1?圖6，本實用新型實施例真空高效冷凝器包括殼體1、管束2、前端管箱
3、後端管箱4，所述的殼體I上設有進氣口 5、出氣口 6和冷凝液出口 7。所述的管束2由換熱管8、第一支撐板9、蒸汽分配器10、管板11、折流板12、擋氣板13、第二支撐板17組成。換熱管8分為進水管程和回水管程，進水管程和回水管程中間採用折流板12分隔，換熱管8的兩端與管板11焊接。換熱管8靠四塊第一支撐板9和兩塊第二支撐板17支撐，同時第一支撐板9、第二支撐板17、管板11將換熱管8分隔成若干個冷凝區域。
[0026]本實用新型所述的前端管箱3上設有進水口 14、出水口 15、手孔16。
[0027]本實用新型工作流程:管程:冷卻水從進水口 14進入進水管程，經回水管程從出水口 15排出。殼程:被冷凝的氣體從進氣口 5進入冷凝器的殼程，蒸汽分配器10將被冷凝氣體均勻地分布到冷凝器的每個冷凝區域，氣體垂直流過回水管程的換熱管8，經折流板12氣體垂直流過進水管程的換熱管8，在這過程中，可凝氣體被換熱管8內的冷卻水冷凝成液體，冷凝液從冷凝液出口 7排出，不凝氣體從出氣口 6排出，完成熱交換。
[0028]本實用新型的冷凝器在管束2的兩端設置兩塊第二支撐板17，在第一支撐板9、第二支撐板17上不布置換熱管8的區域割出一個缺口(參見圖2左上)，改變了折流板12的結構型式，將折流板12兩端延伸至管板11並與管板11焊接，將折流板12從中間斷開，再在斷開處覆蓋一塊折流板支撐板18，折流板支撐板18的一端與斷開的折流板12中的一塊例如第一折流板121焊接連接，折流板支撐板18的另一端擱置在另外一塊第二折流板122上，當氣體從進氣口 5通過折流板12折流後進入出氣腔體，第一支撐板9、第二支撐板17和管板11之間的換熱區域也被充分利用，增大了換熱面積利用率，折流板12中間斷開成自由端，不會在熱脹冷縮時被拉扯，在折流板12上覆蓋的折流板支撐板18可以將中間的縫隙擋住，以防止氣流直接從縫隙進入出氣口 6，可有效的防止短路。
[0029]本實用新型冷凝液出口 7在管束2的底部，氣流流動會帶動凝結在換熱管8上的冷凝液向冷凝液出口 7排出，減少換熱管8上的凝結水膜，提升換熱效率。
[0030]本實用新型通過上述變革，克服以往真空高效冷凝器換熱面積利用不充分的缺點，增大了換熱面積利用率，提高了冷凝器的換熱效率。
[0031]本實用新型是一種用於真空系統的高效氣-液冷凝器，在石油、化工、食品、製藥以及熱工工程中的真空蒸發、真空蒸餾及真空閃蒸工藝中廣泛使用。
【權利要求】
1.一種真空高效冷凝器，包括殼體、管束、前端管箱、後端管箱，殼體上設有進氣口、出氣口和冷凝液出口，前端管箱上設有進水口、出水口，其特徵在於:管束包括換熱管、管板、第一支撐板、折流板、擋氣板、第二支撐板、折流板支撐板，第一支撐板布置在管束中間部位，兩塊第二支撐板布置在管束兩端，所述折流板的兩端分別與兩塊管板連接，所述折流板由斷開的第一折流板和第二折流板組成，折流板支撐板一端與第一折流板焊接，第二折流板置於折流板支撐板另一端上。
2.根據權利要求1所述的真空高效冷凝器，其特徵在於:所述折流板為平板並與水平線成45°角。
3.根據權利要求1或2所述的真空高效冷凝器，其特徵在於:所述的管束設置有兩個蒸汽分配器，所述進氣口為兩個，兩個蒸汽分配器分別安裝在兩個進氣口處，所述出氣口位於殼體中部，所述冷凝液出口在管束的底部，所述第一支撐板為四塊，四塊第一支撐板、兩塊第二支撐板、兩塊管板將換熱管分隔成六個冷凝區域。
4.根據權利要求1或2所述的真空高效冷凝器，其特徵在於:所述的前端管箱上設置有一個手孔。
【文檔編號】F28F13/00GK204240849SQ201420601443
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】張夏月, 沈漢永, 呂培先, 樓海陽, 侯嘉明, 方強強, 袁雪娟, 宋彬彬, 王冬根, 祝建仁, 袁冰 申請人:杭州杭真真空工程技術有限公司