真空高效冷凝器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種真空高效冷凝器，包括殼體、管束、前端管箱、后端管箱，殼體上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口和冷凝液出口，前端管箱上設(shè)有進(jìn)水口、出水口，其特征在于管束包括換熱管、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，第二折流板置于折流板支撐板另一端上。所述折流板為平板并與水平線成45°角。本實(shí)用新型具有傳熱系數(shù)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(diǎn)。
【專利說明】真空高效冷凝器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于真空系統(tǒng)的高效氣-液冷凝器，在石油、化工、食品、制藥以及熱工工程中的真空蒸發(fā)、真空蒸餾及真空閃蒸工藝中廣泛使用。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在真空行業(yè)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(tài)進(jìn)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(jù)結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(jìn)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(tài)下其冷凝效果更差，并且壓力損失大，主要原因是冷凝器本身結(jié)構(gòu)不合理造成。這種結(jié)構(gòu)冷凝器存在一下缺點(diǎn):
[0004]( I)冷凝器采用“弓”型折流板，會形成大量的滯流區(qū)域，降低換熱面積；
[0005](2)冷凝器采用“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(jié)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(nèi)的冷卻介質(zhì)有50%的面積成順流方向，降低冷凝效果；
[0008](5)在真空狀態(tài)下，因冷凝器的冷凝效果差、氣體壓力損失大，給真空系統(tǒng)的工作造成嚴(yán)重的影響，為了解決該問題，通常采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(fèi)和能源的浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，而提供一種用于真空系統(tǒng)的換熱面積利用率大、換熱效率高、真空狀態(tài)下氣體流阻小，凝液分離效果好的高效冷凝器。
[0010]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種真空高效冷凝器，包括殼體、管束、前端管箱、后端管箱，殼體上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口和冷凝液出口，前端管箱上設(shè)有進(jìn)水口、出水口，其特征在于管束包括換熱管、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，第二折流板置于折流板支撐板另一端上。
[0011]本實(shí)用新型改變了支撐板的結(jié)構(gòu)型式，改變了折流板的結(jié)構(gòu)型式，將折流板兩端延伸至管板并與管板焊接，將折流板從中間斷開。當(dāng)氣體從進(jìn)氣口通過折流板折流后進(jìn)入出氣腔體，第一支撐板、第二支撐板和管板之間的換熱區(qū)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(jìn)入出氣口，可有效的防止短路。
[0012]本實(shí)用新型所述折流板為平板并與水平線成45°角。
[0013]本實(shí)用新型所述的管束設(shè)置有兩個蒸汽分配器，所述進(jìn)氣口為兩個，兩個蒸汽分配器分別安裝在兩個進(jìn)氣口處，所述出氣口位于殼體中部，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(qū)域。
[0014]本實(shí)用新型所述的前端管箱上設(shè)置有一個手孔。
[0015]本實(shí)用新型的冷凝器比傳統(tǒng)的冷凝器相比較，具有傳熱系數(shù)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(diǎn)。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)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(shí)用新型實(shí)施例支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例折流板的結(jié)構(gòu)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-后端管箱，5-進(jìn)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(jìn)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(shí)施方式】:
[0025]參見圖1?圖6，本實(shí)用新型實(shí)施例真空高效冷凝器包括殼體1、管束2、前端管箱
3、后端管箱4，所述的殼體I上設(shè)有進(jìn)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(jìn)水管程和回水管程，進(jìn)水管程和回水管程中間采用折流板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(qū)域。
[0026]本實(shí)用新型所述的前端管箱3上設(shè)有進(jìn)水口 14、出水口 15、手孔16。
[0027]本實(shí)用新型工作流程:管程:冷卻水從進(jìn)水口 14進(jìn)入進(jìn)水管程，經(jīng)回水管程從出水口 15排出。殼程:被冷凝的氣體從進(jìn)氣口 5進(jìn)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(qū)域，氣體垂直流過回水管程的換熱管8，經(jīng)折流板12氣體垂直流過進(jìn)水管程的換熱管8，在這過程中，可凝氣體被換熱管8內(nèi)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(shí)用新型的冷凝器在管束2的兩端設(shè)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(qū)域割出一個缺口(參見圖2左上)，改變了折流板12的結(jié)構(gòu)型式，將折流板12兩端延伸至管板11并與管板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(dāng)氣體從進(jìn)氣口 5通過折流板12折流后進(jìn)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(qū)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(jìn)入出氣口 6，可有效的防止短路。
[0029]本實(shí)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(jié)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(jié)水膜，提升換熱效率。
[0030]本實(shí)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(diǎn)，增大了換熱面積利用率，提高了冷凝器的換熱效率。
[0031]本實(shí)用新型是一種用于真空系統(tǒng)的高效氣-液冷凝器，在石油、化工、食品、制藥以及熱工工程中的真空蒸發(fā)、真空蒸餾及真空閃蒸工藝中廣泛使用。
【權(quán)利要求】
1.一種真空高效冷凝器，包括殼體、管束、前端管箱、后端管箱，殼體上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口和冷凝液出口，前端管箱上設(shè)有進(jìn)水口、出水口，其特征在于: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，第二折流板置于折流板支撐板另一端上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空高效冷凝器，其特征在于:所述折流板為平板并與水平線成45°角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空高效冷凝器，其特征在于:所述的管束設(shè)置有兩個蒸汽分配器，所述進(jìn)氣口為兩個，兩個蒸汽分配器分別安裝在兩個進(jìn)氣口處，所述出氣口位于殼體中部，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(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空高效冷凝器，其特征在于:所述的前端管箱上設(shè)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(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】張夏月, 沈漢永, 呂培先, 樓海陽, 侯嘉明, 方強(qiáng)強(qiáng), 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(shù)有限公司