一種真空相變加熱爐高效換熱管束的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及換熱設(shè)備，特別是一種真空相變加熱爐高效換熱管束。它包括：循環(huán)水進(jìn)水管、循環(huán)水出水、管束前管板、換能器、管束、管束后管板等。在管板上設(shè)有若干個(gè)大功率超聲波換能器。通過調(diào)整換能器的輸出能量和相位，確保管束在管板的驅(qū)動下產(chǎn)生高頻低振幅的超聲波動，保證換熱管內(nèi)有強(qiáng)烈的抗垢能力，在換熱過程中循環(huán)水量的雜質(zhì)無法在換熱管內(nèi)壁上粘附而形成污垢；這種超聲波動能夠有效的破壞換熱管外的冷凝膜，使凝結(jié)傳熱更多的保持在珠狀凝結(jié)傳熱狀態(tài)。此發(fā)明的有效實(shí)施將會誕生新一代高效節(jié)能的真空相變鍋爐。
【專利說明】一種真空相變加熱爐高效換熱管束
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物理方法防垢除垢和高效強(qiáng)化換熱【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種真空相變加熱爐高效換熱管束。
技術(shù)背景
[0002]真空相變加熱爐是油田油氣集輸?shù)男滦蜖t型，其工作原理的核心是將鍋筒內(nèi)的熱水介質(zhì)加熱汽化產(chǎn)生蒸汽，蒸汽與低于其飽和溫度的換熱管壁面接觸時(shí)，釋放汽化潛熱凝結(jié)成液滴而依附在壁面上。液滴凝聚后再回到鍋筒的液相中，如此循環(huán)往復(fù)，通過凝聚傳熱的方式實(shí)現(xiàn)氣、液兩相交替轉(zhuǎn)換，完成能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換，它具有安全、可靠、節(jié)能等特點(diǎn)。
[0003]該爐型在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了一個(gè)自身無法解決問題，即在運(yùn)行過程污垢的產(chǎn)生。由于污垢的產(chǎn)生嚴(yán)重影響了換熱效果，有時(shí)還可能威脅生產(chǎn)安全。另外，沒有考慮或?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)化換熱的問題。
[0004]20世紀(jì)30年代，Schmidt等發(fā)現(xiàn)珠狀凝結(jié)的傳熱系數(shù)較膜狀凝結(jié)大幾倍至幾十倍，因此珠狀凝結(jié)已經(jīng)被認(rèn)為是目前最有效的增強(qiáng)凝結(jié)換熱的方式。所以在凝結(jié)傳熱過程人們期望得到珠狀凝結(jié)而不是膜狀凝結(jié)。蒸汽在固體表面上呈珠狀凝結(jié)的必要條件是該表面具有較低的表面能，即固體表面不被該蒸汽的凝結(jié)液所濕潤，若要實(shí)現(xiàn)珠狀凝結(jié)在工業(yè)中應(yīng)用，必須長久維持珠狀凝結(jié)的低表面能的表面。但是，由于暴露于凝結(jié)表面一段時(shí)間后，大多數(shù)表面會濕潤，珠狀凝結(jié)非常難以維持，目前在工業(yè)產(chǎn)品中還沒有實(shí)現(xiàn)長久的珠狀凝結(jié)的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行中免維護(hù)、杜絕換熱管內(nèi)結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化換熱管外換熱的一種真空相變加熱爐高效換熱管束。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0007]1、一種真空相變加熱爐高效換熱管束，其特征在于它包括:循環(huán)水進(jìn)水管、循環(huán)水出水、管束前管板、換能器、管束、管束后管板等。
[0008]2、所述的一種真空相變加熱爐高效換熱管束，其特征在于:循環(huán)水進(jìn)水管、循環(huán)水出水、管束的構(gòu)造與普通的真空相變是相同的，減少了設(shè)計(jì)方面的工作量。所不同的是在管束的兩端設(shè)有管束前管板和管束后管板。
[0009]3、所述的一種真空相變加熱爐高效換熱管束，其特征在于:在管板上開有和對應(yīng)和換熱管轉(zhuǎn)彎處相同形狀的孔，使換熱管穿過管板40mm,并將換熱管回彎處和管束前管板及管束后管板焊接牢固。
[0010]4、所述的一種真空相變加熱爐高效換熱管束，其特征在于:在管束前管板和管束后管板上設(shè)有若干個(gè)大功率超聲波換能器。
[0011]5、所述的一種真空相變加熱爐高效換熱管束，其特征在于:該換熱管束可以和加熱爐安裝在一體，也可進(jìn)行分體安裝。[0012]6、所述的一種真空相變加熱爐高效換熱管束，其特征在于:該換熱管束安裝在容器內(nèi)部。
[0013]7、所述的一種真空相變加熱爐高效換熱管束，其特征在于:管板上的換能器根據(jù)實(shí)際情況，可以安裝在容器的內(nèi)部，也可以安裝在容器的外部。
[0014]本發(fā)明由于采用了上述結(jié)構(gòu)，具有如下有益效果:
[0015]1、確保換熱管內(nèi)不結(jié)污垢；
[0016]2、有效破壞換熱管外蒸汽凝結(jié)時(shí)產(chǎn)生的冷凝水膜，實(shí)現(xiàn)珠狀凝結(jié)換熱；
[0017]3、使相同功率的真空相變鍋爐的體積可以減少1/3以上；
[0018]4、便于制造、安裝、檢修維護(hù)；
[0019]5、節(jié)省鋼材、減少占地、便于安裝、減少維護(hù)、減少排污。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]請參閱圖1，它是本發(fā)明一種真空相變加熱爐高效換熱管束實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示:它包括循環(huán)水進(jìn)水管1、循環(huán)水出水2、管束前管板3、換能器4、管束5、管束后管板6等。其中，循環(huán)水進(jìn)水管I和循環(huán)水出水2設(shè)置在管束的同一端。
[0022]管束5的兩端設(shè)有管束前管板3和管束后管板6,在管板上開有和對應(yīng)和換熱管轉(zhuǎn)彎處相同形狀的孔，使換熱管穿過管板40mm,并將換熱管回彎處和管束前管板及管束后管板焊接牢固。
[0023]管束前管板3和管束后管板6的徑向方向設(shè)置若干個(gè)換能器4，換能器4的數(shù)量根據(jù)管束5的大小和管板的厚度及大小，經(jīng)過分析計(jì)算確定。
[0024]本發(fā)明一種真空相變加熱爐高效換熱管束工作時(shí)，換能器帶動管束前管板3和管束后管板6產(chǎn)生高頻低振幅的超聲波動，通過調(diào)整換能器的輸出能量和相位，確保管束5在管板3、6的驅(qū)動下產(chǎn)生高頻低振幅的超聲波動。這種超聲波動能夠保證換熱管內(nèi)有強(qiáng)烈的抗垢能力，在換熱過程中循環(huán)水量的雜質(zhì)無法在換熱管內(nèi)壁上粘附而形成污垢；這種超聲波動能夠有效的破壞換熱管外的冷凝膜，使凝結(jié)傳熱更多的保持在珠狀凝結(jié)傳熱狀態(tài)。此發(fā)明的有效實(shí)施將會誕生新一代高效節(jié)能的真空相變鍋爐。
[0025]終上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施實(shí)例而已，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所做的等效變化和修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇，都應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種真空相變加熱爐高效換熱管束，其特征在于它包括:它包括循環(huán)水進(jìn)水管1、循環(huán)水出水2、管束前管板3、換能器4、管束5、管束后管板6等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空相變加熱爐高效換熱管束，其特征在于:管束5的兩端設(shè)有管束前管板3和管束后管板6,換熱管回彎處和管板焊接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空相變加熱爐高效換熱管束，其特征在于:管板3、6徑向方向設(shè)置若干個(gè)換能器4。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種真空相變加熱爐高效換熱管束，其特征在于:管道的結(jié)構(gòu)形式不局限于一種平面鋼板的樣式，也可以通過圓鋼、扁鋼或其它方式將換熱管束連接在一起，而形成功率超聲能量的傳播通道。
【文檔編號】F24H9/00GK203744552SQ201420086626
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】褚興全, 褚興國, 沙作金, 王超, 孟浩 申請人:上海興全電力技術(shù)有限公司