專利名稱：一種流線型凝結(jié)換熱管束的布置的制作方法
一種流線型凝結(jié)換熱管束的布置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)能減排領(lǐng)域，涉及一種流線型凝結(jié)過程換熱器管束布置，應(yīng)用在涉及凝結(jié)換熱的換熱設(shè)備上。
背景技術(shù)：
能源是支持社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)和生產(chǎn)要素，當(dāng)今中國(guó)能源生產(chǎn)消費(fèi)以一次化石能源為主。在客觀上能源危機(jī)極大地促進(jìn)了強(qiáng)化傳熱技術(shù)的研究，流線型凝結(jié)換熱過程由于其在換熱過程中蒸汽釋放汽化潛熱，具有較大的換熱系數(shù)，已經(jīng)成為工業(yè)傳熱過程中必不可少的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化工、發(fā)電、制冷、航天等領(lǐng)域。凝結(jié)換熱一般分為珠狀凝結(jié)和膜狀凝結(jié)，在一般工業(yè)設(shè)備中均為膜狀凝結(jié)，因?yàn)橹闋钅Y(jié)很不穩(wěn)定，目前還難于獲得實(shí)用的持久性珠狀凝結(jié)過程。在凝結(jié)換熱過程中，由于冷凝壁面被冷凝液覆蓋，凝結(jié)換熱只能在膜的表面進(jìn)行，蒸汽凝結(jié)放出的汽化潛熱必須通過導(dǎo)熱和對(duì)流方式傳遞給液膜后由壁面帶走，因此液膜的厚薄對(duì)換熱的影響很大，是膜狀凝結(jié)換熱熱阻的最主要因素。綜上，提高管束凝結(jié)換熱過程的傳熱效果最有效的方法就是設(shè)法減小換熱表面的液膜厚度，并產(chǎn)生擾動(dòng)破壞液膜的生成。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是降低管束凝結(jié)換熱表面液膜的厚度，達(dá)到強(qiáng)化凝結(jié)換熱的目的，提供一種換熱器管束的布置方式。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種流線型換熱器管束的布置方式，所述流線型凝結(jié)換熱管束由多排管束形成，相鄰兩排的管束中，其中一排管束的中心線與另一排管束的側(cè)邊重合，即一排管束的中心線正好與另一排管束相切，相隔兩排的管束中，其中一排管束的中心線與另一排管束的中心重合，即一排管束的中心線正好與另一排管束中心相對(duì)齊。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)方法在于:相鄰兩排管束之間的距離至少為8cm。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)方法在于:在同一排管束中，相鄰管束的距離大于等于3/2D，D為換熱管的直徑。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)方法在于:所述的換熱管為流線型圓管或流線型非圓形截面的管子。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明管束為流線型，使得換熱介質(zhì)的氣動(dòng)特性大大改善有助于流動(dòng)換熱；管束的布置方式為上排管中心與下排管側(cè)邊重合，上排管中心與隔排管中心重合，這樣，可使凝結(jié)液由于重力和表面張力的相互作用脫離換熱管表面，下落時(shí)，擊中下排管側(cè)面液膜或隔排管正面液膜，使液膜產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象或直接沖下，有利于降低液膜厚度，強(qiáng)化換熱。



圖1為傳統(tǒng)布置方式結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明布置方式結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:參見圖2，本發(fā)明流線型凝結(jié)換熱管束采用的布置方式為上排管中心與下排管側(cè)邊重合，即上排管束的中心線正好與下排管束相切。換熱管直徑D為30mm，橫向間距SI為50mm,縱向間距S2為80mm。這樣上排管液滴下落至下排管速度可達(dá)1.25m/s，直徑大于3mm的液滴撞擊下層管液膜能夠產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象和沖刷作用，有效降低流線型凝結(jié)液膜的厚度，達(dá)到強(qiáng)化流線型凝結(jié)換熱的目的。值得指出的是本發(fā)明雖然與原有的叉排布置方案在形式上類似，但是兩者存在本質(zhì)的差別:請(qǐng)參閱圖1所示，采用原來(lái)的布置方案，會(huì)使上排管下落液滴落至下排管的頂部，而這個(gè)位置恰好是液膜最薄的地方，從某種意義上說，是增加了下排管束表面液膜的厚度。而本發(fā)明采用的流線型布置方式為上排管中心與下排管側(cè)邊重合，如此降低了下層管液膜的厚度，達(dá)到了強(qiáng)化換熱的 目的。
權(quán)利要求
1.一種流線型凝結(jié)換熱管束的布置，其特征在于，所述流線型凝結(jié)換熱管束由多排管束形成，相鄰兩排的管束中，其中一排管束的中心線與另一排管束的側(cè)邊重合，即一排管束的中心線正好與另一排管束相切；相隔兩排的管束中，其中一排管束的中心線與另一排管束的中心重合，即一排管束的中心線正好與另一排管束中心相對(duì)齊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流線型凝結(jié)換熱管束的布置方式，其特征在于:相鄰兩排管束之間的距離至少為8cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流線型凝結(jié)換熱管束的布置方式，其特征在于:在同一排管束中，相鄰管束的距離大于等于3/2D，D為換熱管的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的流線型凝結(jié)換熱管束的布置方式，其特征在于:所述的換熱管為 圓管流線型或非圓形流線型截面的管子。
全文摘要
本發(fā)明提供一種流線型凝結(jié)換熱管束的布置，首先，所述凝結(jié)換熱管束為流線型，符合空氣動(dòng)力學(xué)原理，大大降低介質(zhì)的流動(dòng)阻力，有利于兩相氣液流動(dòng)換熱。再者，流線型凝結(jié)換熱管束由多排管束形成，相鄰兩排的管束中，其中一排管束的中心線與另一排管束邊緣相切；相隔兩排的管束中，其中一排管束的中心線與另一排管束的中心重合，即一排管束的中心線正好與相隔排管束相對(duì)齊；這樣，可使凝結(jié)液由于重力和表面張力的相互作用脫離換熱管表面，下落時(shí)，擊中相鄰排管切面液膜或擊中相隔排管正面液膜，使液膜產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象或直接沖下，有利于降低液膜厚度，強(qiáng)化換熱。
文檔編號(hào)F28F1/00GK103245241SQ20131020309
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月28日
發(fā)明者樊小朝, 王維慶, 魏博, 史瑞靜, 李鳳婷, 李勁, 孫明, 趙江鵬, 唐書良 申請(qǐng)人:新疆大學(xué)