一種無機熱管噴淋式冷凝器的製作方法

2023-10-27 16:12:17

專利名稱：一種無機熱管噴淋式冷凝器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無機熱管噴淋式冷凝器，是一種換熱器。
技術背景冷凝器是使蒸汽冷凝為液體的換熱設備。通常用水或空氣作冷卻劑。冷凝器有間 壁式、沉浸式、噴淋式和混合式等不同類型。噴淋式冷凝器是一種傳熱效率相對較高、結構簡單的冷凝器。 一般釆用蛇形光管 或翅片管作傳熱管。冷卻水在管外噴淋吸熱，待冷凝流體在管內流動、放熱。目前， 噴淋式冷凝器受傳熱管的傳熱能力限制，傳熱面積和體積較大，管道內清洗和除垢不 方便。實用新型內容要解決的技術問題為了提高現有噴淋式冷凝器的傳熱能力，減少所需傳熱面積，使管束的清洗和除 垢更加方便，本實用新型提出一種用無機熱管替代普通蛇形傳熱管的無機熱管噴淋式 冷凝器。由於無機熱管內充裝工質被封閉，不允許有流體通過，因此本裝置對傳統冷 熱流體間壁式的換熱方式作了改動，設計了傳熱過程僅在管束外表面進行的新型冷凝 器結構。技術方案本實用新型包括外殼l、閥門3、捕沫網4、噴淋器6、水泵7、集液槽IO、抽水 泵ll，其特徵在於利用隔板9將若干個無機熱管分隔為蒸汽冷凝段管束5和冷卻水 噴淋段管束8;所述的隔板9上設計有若干通孔，通孔的直徑等於無機熱管的直徑； 所述的隔板9與無機熱管的連接處進行密封處理。所述的蒸汽冷凝段管束5和冷卻水噴淋段管束8的分隔比例，等於蒸汽冷凝段和冷卻水噴淋段的傳熱面積之比。所述的隔板9上的通孔數量與無機熱管的數量一致。所述的無機熱管近水平放置，蒸汽冷凝段管束5端低於冷卻水噴淋段管束8端，管束水平傾角為3 5度。 有益效果本實用新型採用高效無機熱管作傳熱管束，構成了一種無機熱管噴淋式冷凝器。 與現有噴淋式冷凝器相比，優點在於U)管束一端做噴淋冷卻段，另一端做蒸汽冷凝段，流體換熱過程全部在管束外 表面進行，改變了傳統噴淋式冷凝器管內冷凝，管外噴淋冷卻的間壁式傳熱方式，使 得管束更換、清洗和除垢更加方便。(2) 由於高效熱管軸嚮導熱迅速，管束上各點近乎等溫，總傳熱係數高，在相同熱負荷下，冷凝器的傳熱面積可減小約60%。(3) 管束被隔為兩段，各管段空間壓力可視需要而獨立調控，相互之間沒有影響， 這使本發明用於低溫多效海水淡化裝置時較為有利。


圖1:無機熱管噴淋式冷凝器示意圖l-外殼；2-真空泵；3-閥門；4-捕沫網；5-蒸汽冷凝段管束；6-噴淋器；7-水泵；8-冷 卻水噴淋段管束；9-隔板；10-集液槽；l卜抽水泵；A-冷卻水進；B-水蒸氣進；O抽真空； D-冷卻水出；E-淡水出。
具體實施方式
現結合附圖對本實用新型作進一步描述本實施例結構組成為外殼l、真空泵2、閥門3、捕沫網4、噴淋器6、水泵7、 隔板9、集液槽IO、抽水泵ll、無機熱管構成的蒸汽冷凝段管束5和冷卻水噴淋段管 束8。高效無機熱管是目前最新型的傳熱兀件，它與一般熱管的原理與傳熱效果均不相 同。其工質由多種無機元素配成，將工質灌入管體或片狀夾層內腔，經封閉抽真空而 得。其徑向傳熱能力達到44kW/m2，軸向傳熱能力達8600kW/m2，可在極短時間內達 到並保持等溫傳熱。高效無機熱管的導熱係數是銀的10000 30000倍，普通熱管的導 熱係數是銀的300 1000倍，故其導熱能力超過普通熱管。本實施例中採用16根直徑均為25mm、長度為lm的無機熱管組成管束，管束穿過隔板9，被隔板隔為兩段。隔板上開有管孔，呈正方形排列，管孔直徑與無機熱管 直徑相同，為25mm。蒸汽冷凝段管束5和冷卻水噴淋段管束8的分隔長度比例為2: 3。蒸汽冷凝段管束5端低於冷卻水噴淋段管束8端，管束傾斜角為4度。蒸汽冷凝段 管束空間和冷卻水噴淋段管束空間相互獨立、密封。將上述隔板9與無機熱管組成的蒸汽冷凝段管束5和冷卻水噴淋段管束8的組合 安裝固定在外殼l中。在冷卻水噴淋段管束8的上端設計有噴淋器6和水泵7，下端有冷水出口 。在蒸汽冷凝段管束5的上端設計有水蒸汽進口，還有由真空泵2、閥門3和捕沫 網4構成的抽真空口。蒸汽冷凝段管束5的下端設計有集液槽10，與集液槽10連接 的是抽水泵ll和淡水出口。本冷凝器的工作過程為冷卻水加壓後，進入冷凝器的噴淋段，經噴嘴(或噴孔) 噴淋在管束上，並以液滴或薄膜形式向下流動，同時吸收管束上的熱量；蒸汽進入冷 .凝器的冷凝段，由上而下穿過管束，與之換熱，被冷凝成液體，落入集液槽；管束則 將蒸汽的冷凝潛熱迅速傳遞到其另一端的冷卻水噴淋段，熱量由冷卻水吸收、帶走。 各段管束空間壓力可視需要獨立控制。如附圖所示，蒸汽冷凝段管束空間可根據需要 被抽成真空。本冷凝器與高效無機熱管蒸發器相結合，在負壓下操作，可構成低溫多 效海水淡化裝置工藝。
權利要求1. 一種無機熱管噴淋式冷凝器，包括外殼(1)、閥門(3)、捕沫網(4)、噴淋器(6)、水泵(7)、集液槽(10)、抽水泵(11)，真空泵(2)；其特徵在於利用隔板(9)將若干個無機熱管分隔為蒸汽冷凝段管束(5)和冷卻水噴淋段管束(8)；所述的隔板(9)上設計有若干通孔，通孔的直徑等於無機熱管的直徑；所述的隔板(9)與無機熱管的連接處進行密封處理。
2. 根據權利要求1所述的無機熱管噴淋式冷凝器，其特徵在於所述的蒸汽冷凝段管束(5)和冷卻水噴淋段管束(8)的長度分隔比例，等於蒸汽冷凝段和冷卻水噴淋段所需要的傳熱面積之比。
3. 根據權利要求1或2所述的無機熱管噴淋式冷凝器，其特徵在於所述的隔板(9)上的通孔數量與無機熱管的數量一致。
4. 根據權利要求1或2所述的無機熱管噴淋式冷凝器，其特徵在於所述的無機熱 管放置時蒸汽冷凝段管束(5)端低於冷卻水噴淋段管束(8)端，管束水平傾角 為3 5度。
專利摘要本實用新型涉及一種無機熱管噴淋式冷凝器，是一種換熱器。包括外殼1、閥門3、捕沫網4、噴淋器6、水泵7、集液槽10、抽水泵11，其特徵在於利用隔板9將若干個無機熱管分隔為蒸汽冷凝段管束5和冷卻水噴淋段管束8；所述的隔板9上設計有若干通孔，通孔的直徑等於無機熱管的直徑；所述的隔板9與無機熱管的連接處進行密封處理。優點在於改變了傳統噴淋式冷凝器管內冷凝，管外噴淋冷卻的間壁式傳熱方式，使得管束更換、清洗和除垢更加方便。在相同熱負荷下，冷凝器的傳熱面積可減小約60％。管束被隔為兩段，各管段空間壓力可視需要而獨立調控，相互之間沒有影響，這使本實用新型用於低溫多效海水淡化裝置時較為有利。
文檔編號F28D15/02GK201093904SQ20072003202
公開日2008年7月30日 申請日期2007年6月14日 優先權日2007年6月14日
發明者張鶴飛 申請人:西北工業大學