本發(fā)明屬于節(jié)能減排領(lǐng)域,涉及一種凝結(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):
能源是支持社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長的主要物質(zhì)基礎(chǔ)和生產(chǎn)要素,當(dāng)今世界一次能源生產(chǎn)消費(fèi)以化石能源為主。能源危機(jī)在客觀上極大地促進(jìn)了強(qiáng)化傳熱技術(shù)的研究,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)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)熱和對流方式傳遞給液膜后由壁面帶走,故,膜的厚薄對換熱的影響很大,形成膜狀凝結(jié)的主要熱阻凝。提高凝結(jié)換熱過程的傳熱效果最有效的方法就是降低換熱表面的液膜厚度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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:
一種降低液膜厚度的換熱器管束設(shè)置方法,所述凝結(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。
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:所述的換熱管為圓管或非圓形截面的管子。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明管束的布置方式為上排管中心與下排管側(cè)邊重合,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,擊中下排管側(cè)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。
附圖說明
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)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
參見圖2,本發(fā)明凝結(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S1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,有效降低凝結(jié)液膜的厚度,達(dá)到強(qiáng)化凝結(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:
請參閱圖1所示,采用原來的布置方案,會使上排管下落液滴落至下排管的頂部,而這個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。