本發(fā)明屬于降膜蒸發(fā)的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種半橢圓管降膜蒸發(fā)器。

背景技術(shù)：

水平管降膜蒸發(fā)器，管外發(fā)生液體蒸發(fā)相變換熱，管內(nèi)發(fā)生蒸汽冷凝相變換熱，在其傳熱管兩側(cè)均發(fā)生相變傳熱，傳熱系數(shù)很高，并且具有真空低相變溫度、小溫差傳熱運(yùn)行的特點(diǎn)，高效傳熱傳質(zhì)、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)相當(dāng)突出，近年來(lái)在MVR蒸發(fā)系統(tǒng)中應(yīng)用發(fā)展迅速。

但是，目前的強(qiáng)化傳熱技術(shù)大都存在一個(gè)普遍問(wèn)題。圓形的傳熱管雖然迎流面積大，但是，成膜流體略過(guò)傳熱管半管截面時(shí)就會(huì)發(fā)生邊界層分離，在其底部形成較寬的分離區(qū)，流體脫離傳熱管壁面，不但造成傳熱效果差，而且會(huì)產(chǎn)生較大的形狀阻力，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起渦激振動(dòng)對(duì)傳熱管造成直接的破壞。因此，圓形截面在很多情況下不能滿足生產(chǎn)節(jié)能以及一些特殊情況的需要，引起了人們對(duì)異型管的興趣。另外，傳熱強(qiáng)化的同時(shí)還伴隨著流動(dòng)阻力的大幅增加，流動(dòng)阻力的增大幅度甚至大于傳熱的增大幅度，如何在強(qiáng)化換熱的同時(shí)減小流動(dòng)阻力的增加，成為制約強(qiáng)化換熱技術(shù)發(fā)展的一個(gè)瓶頸，因此高效低阻強(qiáng)化換熱元件的開(kāi)發(fā)和研究具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種半橢圓管降膜蒸發(fā)器，改善傳熱管導(dǎo)流性能，減小成膜流體在傳熱管底部的分離區(qū)和流體尾部的渦流區(qū)，增大單位截面內(nèi)的換熱面積，降低流體繞流阻力，提升換熱效率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種半橢圓管降膜蒸發(fā)器，包括主體、布液器、成束的換熱管、除霧器、進(jìn)氣管箱和排氣管箱，所述布液器設(shè)置于主體內(nèi)部的上方，所述除霧器連接到主體的上部，所述主體的一端安裝有進(jìn)氣管箱、另一端安裝排氣管箱，所述進(jìn)氣管箱和排氣管箱相對(duì)設(shè)置，所述換熱管設(shè)置于主體內(nèi)部、布液器的下方，所述換熱管一端連接到進(jìn)氣管箱、另一端連接到排氣管箱，所述換熱管的上部半管為半圓管、下部半管為半橢圓管。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述主體內(nèi)部的換熱管為由下至上的多管程結(jié)構(gòu)，各管程的換熱管兩端分別與進(jìn)氣管箱和排氣管箱連通，相鄰管程的換熱管內(nèi)部的蒸汽流動(dòng)方向相反、蒸汽整體呈由下至上的S形流動(dòng)，由下至上各管程的換熱管數(shù)量根據(jù)蒸汽冷凝后剩余蒸汽量的減少而減少。

作為對(duì)上述實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述換熱管在同一管程內(nèi)彼此平行設(shè)置。

作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述排氣管箱與外部真空泵連接。

有益效果

在本發(fā)明中，將上半圓下半橢圓的換熱管代替了傳統(tǒng)的圓形換熱管：一方面改善傳熱管下半部分的導(dǎo)流性能，使得流體脫離傳熱管壁面距離傳熱管底部的高度降低，從而減小成膜流體在傳熱管底部的分離區(qū)和流體尾部渦流區(qū)，既能夠增大單位截面內(nèi)的換熱面積，又降低了渦流對(duì)流體產(chǎn)生的形狀阻力，使換熱更加穩(wěn)定；另一方面，傳熱管下半部分的半橢圓管可以使得小液滴更容易融合形成大液滴，使得管壁上凝結(jié)液體的排泄速度加快，液膜層厚度較傳統(tǒng)的圓形換熱管薄得多，有利于提高換熱效率，從而提高蒸發(fā)效率。

另外，本發(fā)明根據(jù)蒸汽冷凝后剩余量的減少對(duì)換熱管進(jìn)行了多管程布設(shè)，合理設(shè)計(jì)不同管程換熱管的數(shù)量，保證各管程換熱管內(nèi)蒸汽的流量基本相同，使不同管程換熱管都保持較高換熱效率，減少了管材使用量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明換熱管的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。

如圖1所示的一種半橢圓管降膜蒸發(fā)器，包括主體1、布液器3、若干換熱管5、除霧器4、進(jìn)氣管箱6和排氣管箱2。

布液器3設(shè)置于主體1內(nèi)部的上方，除霧器4連接到主體1的上部。主體1的一端安裝有進(jìn)氣管箱6，另一端安裝排氣管箱2，進(jìn)氣管箱6和排氣管箱2相對(duì)設(shè)置，排氣管箱2與外部真空泵7連接。

換熱管5設(shè)置于主體1內(nèi)部、布液器3的下方，換熱管5一端連接到進(jìn)氣管箱6，另一端連接到排氣管箱2。換熱管5的上部半管為半圓管，下部半管為半橢圓管，如圖2所示。主體1內(nèi)部的換熱管5設(shè)計(jì)成由下至上的多管程結(jié)構(gòu)，各管程的換熱管5兩端分別與進(jìn)氣管箱6和排氣管箱2連通，相鄰管程的換熱管5內(nèi)部的蒸汽流動(dòng)方向相反，蒸汽整體呈由下至上的S形流動(dòng)，由下至上各管程的換熱管數(shù)量根據(jù)蒸汽冷凝后剩余蒸汽量的減少而減少，同一管程內(nèi)換熱管5彼此平行設(shè)置，這種多管程設(shè)計(jì)能夠保證各管程換熱管5內(nèi)蒸汽的流量基本相同，使不同管程換熱管5都保持較高換熱效率，減少了管材使用量。

該半橢圓管降膜蒸發(fā)器通過(guò)對(duì)換熱管5結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，改善了導(dǎo)流性能，降低了流體繞流阻力，增大單位截面內(nèi)的換熱面積，提升換熱效率。