專利名稱：一種適用于高壓氣(汽)體加熱的冷凝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型的名稱是一種適用于高壓氣(汽)體加熱的冷凝器， 屬熱能與動力工程領(lǐng)域。
技術(shù)背景在工業(yè)生產(chǎn)過程中，常常需要進(jìn)行加熱或冷卻，即熱量的傳遞。 當(dāng)一種流體與另一種流體進(jìn)行熱交換而且不允許混合時(shí)，就要求在間 壁式熱交換器中進(jìn)行。間壁式熱交換器種類很多，其中在中等壓力情 況下，采用管殼式換熱器最為合適，在高壓下， 一般選用U形管換熱 器，其實(shí)這也是一種管殼式換熱器，如果換熱過程中一種流體發(fā)生冷 凝，則該管殼式換熱器為冷凝器。管殼式換熱器雖然是一種普遍化的 產(chǎn)品，但是在條件各異的傳熱工況中，由于其結(jié)構(gòu)的局限性、冷熱物流操作條件和物理性質(zhì)的多變性，常常使得管殼式換熱器或冷凝器的 常規(guī)設(shè)計(jì)不能滿足工程上的需要。對于換熱過程中一種流體發(fā)生相變用于冷凝加熱的冷凝器，當(dāng)熱 源為飽和蒸汽時(shí)一般選擇在臥式冷凝器的殼程冷凝，但當(dāng)冷凝介質(zhì)壓 力較高時(shí)，則采用管程冷凝較合適。然而在釆用管程冷凝時(shí)，常面臨 這樣的問題，即當(dāng)被加熱介質(zhì)為氣(汽)時(shí)，此時(shí)的管程冷凝傳熱系 數(shù)遠(yuǎn)大于殼程的氣(汽)體對流換熱系數(shù)，根據(jù)傳熱學(xué)原理，當(dāng)換熱 器兩側(cè)流體的換熱系數(shù)相差較大時(shí)，需要對換熱系數(shù)小的流體一側(cè)傳熱進(jìn)行強(qiáng)化，對于氣(汽)體， 一般采用翅片進(jìn)行強(qiáng)化。如果采用傳 統(tǒng)的管殼式換熱器結(jié)構(gòu)，即換熱管橫向布置于換熱器殼體中， 一方面 會造成流體縱向沖刷換熱管束，不利于傳熱；另一方面，即使在殼程 加裝折流板，在換熱管外加裝翅片也不方便。另外，傳統(tǒng)的冷凝器殼 體大多為方形，承壓能力有限，不適合于被加熱的殼程介質(zhì)壓力較高 時(shí)的工況。本實(shí)用新型提出利用換熱蛇形翅片管縱向布置于換熱器圓筒形殼 體中用于管程冷凝加熱的思想，可有效解決傳統(tǒng)的冷凝器承壓能力不 高、傳熱性能差和結(jié)構(gòu)不緊湊等問題。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出的一種適用于高壓氣(汽)體加熱的冷凝器可用 于工程上一些需要加熱高壓氣(汽)體的場合，冷凝介質(zhì)通過縱向布 置于冷凝器圓簡形殼體中的換熱蛇形翅片管束把熱量傳給翅片管外的 氣(汽)體，不僅可以最大程度地增加殼程的承壓能力，而且可以有 效地改善冷凝器的傳熱工況，即在不需增加折流板的條件下，改工程 上常規(guī)的縱向沖刷換熱管東為橫向沖刷，同時(shí)充分利用翅片管這種在 改進(jìn)管式換熱面的過程中最早、最成功、對氣(汽)體換熱非常有效 的強(qiáng)化傳熱方法。因此，本實(shí)用新型對冷凝器在一些特殊場合的推廣 應(yīng)用和節(jié)能降耗具有重要的意義。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種適用于高壓氣(汽)體加 熱的冷凝器的技術(shù)方案如下由高壓氣(汽)體進(jìn)口接管、圓簡形殼體、管箱、高壓氣(汽) 體出口接管、飽和蒸汽進(jìn)口接管、冷凝液出口接管、支座、換熱蛇形 翅片管和旁流擋板組成的一種適用于高壓氣(汽)體加熱的冷凝器， 高壓氣(汽)體由介質(zhì)進(jìn)口接管進(jìn)入由換熱蛇形翅片管構(gòu)成的換熱芯 體，高壓氣(汽)體橫向沖刷換熱芯體，被換熱蛇形翅片管內(nèi)的飽和 蒸汽加熱后由介質(zhì)出口接管流出；飽和蒸汽由飽和蒸汽進(jìn)口接管進(jìn)入,在換熱蛇形翅片管內(nèi)被冷凝后由冷凝液出口接管流出；高壓氣(汽) 體進(jìn)、出口接管分別位于冷凝器左右兩側(cè)的上、下部；飽和蒸汽首先 進(jìn)入位于換熱蛇形翅片管束上部的蒸汽母管中，然后均勻分配到每組 換熱蛇形翅片管中；冷凝器兩端為管箱；每組換熱蛇形翅片管縱向布 置于冷凝器圓簡形殼體中，并且相鄰兩組換熱蛇形翅片管之間呈叉排； 為改善殼程氣(汽)體的流動狀況，在冷凝器殼程還安裝有旁流擋板。 本實(shí)用新型特征在于采用高效翅片管換熱表面代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光管換 熱表面，并且每組換熱蛇形超片管縱向布置于冷凝器圓簡形殼體中， 飽和蒸汽通過一根蒸汽母管均勾分配后在翅片管內(nèi)流動，被加熱介質(zhì) 可以是氣體，也可以是蒸汽，管外翅片釆用高頻焊環(huán)形翅片。和傳統(tǒng) 的冷凝器相比，不僅傳熱性能好、結(jié)構(gòu)更加緊湊高效，而且每組換熱 蛇形翅片管縱向布置于冷凝器圓簡形殼體中，可以有效地解決傳統(tǒng)的 冷凝加熱器承壓能力不高、換熱管在殼體內(nèi)橫向布置時(shí)被加熱流體只 能縱向沖刷換熱管、換熱效果差的問題。


圖1是一種適用于高壓氣(汽)體加熱的冷凝器的結(jié)構(gòu)圖，圖2為圖1中A、 B向的投影圖。其中1-高壓氣(汽)體進(jìn)口接管；2-圓簡形殼體；3-管箱；4-高壓氣(汽)體出口接管；5-飽和蒸汽進(jìn) 口接管；6-冷凝液出口接管；7-支座；8-換熱蛇形翅片管；9-旁 流擋板。
具體實(shí)施方式
圖1也表示一個(gè)用高溫高壓飽和蒸汽加熱從某蓄熱器出來的飽和 蒸汽的冷凝器的結(jié)構(gòu)。從蓄熱器出來的壓力為尸-1.2MPa的飽和蒸汽由介質(zhì)進(jìn)口接管1 進(jìn)入由換熱蛇形翅片管8構(gòu)成的換熱芯體，蒸汽橫向沖刷換熱芯體， 被換熱蛇形翅片管內(nèi)的飽和蒸汽加熱后由介質(zhì)出口接管4流出。高壓 飽和蒸汽由飽和蒸汽進(jìn)口接管5進(jìn)入，在換熱蛇形翅片管內(nèi)被冷凝后 由冷凝液出口接管6流出。蒸汽進(jìn)、出口接管分別位于冷凝器左、右 兩側(cè)的上、下部。高壓飽和蒸汽首先進(jìn)入位于換熱蛇形翅片管東上部 的蒸汽母管中，然后均勻分配到每組換熱蛇形翅片管中。冷凝器兩端 為管箱3。每組換熱蛇形翅片管縱向布置于冷凝器圓簡形殼體2中，并且相鄰兩組換熱蛇形翅片管之間呈叉排；為改善殼程蒸汽的流動狀況， 在冷凝器殼程還安裝有旁流擋板。經(jīng)測算，當(dāng)高壓飽和蒸汽(凝結(jié)介質(zhì))壓力為2. 2MPa時(shí)，該冷凝 器換熱面積為20m2 (光管外表面積)，被加熱蒸汽出口過熱度可超過 20°C,完全滿足工程上的工藝需求。
權(quán)利要求1.一種適用于高壓氣(汽)體加熱的冷凝器，由高壓氣(汽)體進(jìn)口接管、圓筒形殼體、管箱、高壓氣(汽)體出口接管、飽和蒸汽進(jìn)口接管、冷凝液出口接管、支座、換熱蛇形翅片管、旁流擋板組成，其特征在于采用高效翅片管換熱表面替代傳統(tǒng)的光管換熱表面，并且每組換熱蛇形翅片管縱向布置于冷凝器圓筒形殼體中，飽和蒸汽通過一根蒸汽母管均勻分配后在翅片管內(nèi)流動，被加熱介質(zhì)可以是氣體，也可以是蒸汽，管外翅片采用高頻焊環(huán)形翅片；高壓氣(汽)體由介質(zhì)進(jìn)口接管進(jìn)入由換熱蛇形翅片管構(gòu)成的換熱芯體，高壓氣(汽)體橫向沖刷換熱芯體，被換熱蛇形翅片管內(nèi)的飽和蒸汽加熱后由介質(zhì)出口接管流出；飽和蒸汽由飽和蒸汽進(jìn)口接管進(jìn)入，在換熱蛇形翅片管內(nèi)被冷凝后由冷凝液出口接管流出；高壓氣(汽)體進(jìn)、出口接管分別位于冷凝器左右兩側(cè)的上、下部；飽和蒸汽首先進(jìn)入位于換熱蛇形翅片管束上部的蒸汽母管中，然后均勻分配到每組換熱蛇形翅片管中；冷凝器兩端為管箱；每組換熱蛇形翅片管縱向布置于冷凝器圓筒形殼體中，并且相鄰兩組換熱蛇形翅片管之間呈叉排；為改善殼程氣(汽)體的流動狀況，在冷凝器殼程還安裝有旁流擋板。
專利摘要一種適用于高壓氣(汽)體加熱的冷凝器，屬熱能與動力工程領(lǐng)域。由高壓氣(汽)體進(jìn)口接管、圓筒形殼體、管箱、高壓氣(汽)體出口接管、飽和蒸汽進(jìn)口接管、冷凝液出口接管、支座、換熱蛇形翅片管和旁流擋板組成。高壓氣(汽)體橫向沖刷換熱芯體，被換熱蛇形翅片管內(nèi)的飽和蒸汽加熱后由介質(zhì)出口接管流出。和傳統(tǒng)冷凝器相比，不僅傳熱性能好、結(jié)構(gòu)更加緊湊高效，而且每組換熱蛇形翅片管縱向布置于冷凝器圓筒形殼體中，可有效解決傳統(tǒng)的冷凝加熱器承壓能力不高、換熱管在殼體內(nèi)橫向布置時(shí)被加熱流體只能縱向沖刷換熱管、換熱效果差的問題。
文檔編號F28D7/00GK201110729SQ200720187999
公開日2008年9月3日 申請日期2007年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月18日
發(fā)明者吳雙應(yīng), 嵐 彭, 李友榮, 阮登芳, 虹 高 申請人:重慶大學(xué)