異形降膜式蒸發(fā)管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于蒸發(fā)器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種異形降膜式蒸發(fā)管。
【背景技術(shù)】
[0002]水平管降膜蒸發(fā)器具有傳熱效率高、溫差??；設(shè)備簡單，體積?。粏雍?，不需要新鮮蒸汽；動力消耗低、成本低等優(yōu)點，特別適用于熱敏性溶液蒸發(fā)，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、污水處理、海水淡化等行業(yè)。水平管降膜蒸發(fā)器的關(guān)鍵設(shè)備之一是降膜式蒸發(fā)管。目前，蒸發(fā)設(shè)備中常用的換熱管是圓形光管，但是圓形光管存在以下缺點:一、圓形光管的換熱效率低；二、圓管外液膜的分布不均勻，在液膜較薄處容易產(chǎn)生干斑，影響換熱管的壽命；三、圓形換熱管管內(nèi)蒸汽流動時，形成層流邊界層或紊流層，隨著蒸汽流邊界層在換熱管內(nèi)壁的發(fā)展，邊界層的厚度將會增加，相應(yīng)的換熱系數(shù)將會減小，同時，蒸汽冷凝后形成的液體，將會積存在換熱管內(nèi)的下部，使得管內(nèi)蒸汽和管外液膜的熱交換面積減小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種換熱面積大，管外液膜分布均勻，管內(nèi)蒸汽擾流作用強，換熱效果好的異形降膜式蒸發(fā)管。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是一種異形降膜式蒸發(fā)管，包括法蘭、進料管、水平支管、布液管、異形降膜蒸發(fā)管、導(dǎo)流板、布液齒、蒸發(fā)器殼體，所述的法蘭設(shè)置在蒸發(fā)器殼體的入口處，所述的所述進料管一端與法蘭連接，另一端與水平支管連接；所述的水平支管底部設(shè)置有布液管，所述的布液管底部設(shè)置有噴淋孔；所述的異形降膜式蒸發(fā)管設(shè)置在布液管下方，所述的異形降膜式蒸發(fā)管頂部設(shè)置有導(dǎo)流板底部設(shè)置有布液齒。
[0005]所述的噴淋孔等間距設(shè)置在布液管底部的中心線上。
[0006]所述的異形降膜式蒸發(fā)管由頂部和底部的兩個不同半徑的圓弧以及連接兩個圓弧的平面構(gòu)成。
[0007]所述的頂部圓弧和底部圓弧的半徑比為2:1。
[0008]所述的頂部圓弧和連接兩個圓弧的平面的外表面精打磨處理為粗糙表面。
[0009]所述的異形降膜式蒸發(fā)管的內(nèi)表面設(shè)置有螺紋。
[0010]所述的導(dǎo)流板高度在Icm?2cm之間。
[0011]所述的布液齒，齒高在Icm?2cm之間，齒間距為2cm。
[0012]其中:水平支管的長度根據(jù)蒸發(fā)器內(nèi)異形降膜式蒸發(fā)管的排列寬度決定，布液管的長度和數(shù)目根據(jù)蒸發(fā)器內(nèi)異形降膜式蒸發(fā)管的長度和數(shù)目決定。當(dāng)由噴淋孔滴流而出的溶液，通過導(dǎo)流板均勻流到異形降膜式蒸發(fā)管頂部圓弧處，順著粗糙表面形成均勻液膜并吸熱沸騰蒸發(fā)，未蒸發(fā)的溶液匯聚到異形降膜式蒸發(fā)管的底部圓弧處，并在布液齒的作用下進行一次整流，使得溶液在每個齒尖處形成液滴滴下，均勻滴淋到下方的異形降膜式蒸發(fā)管的導(dǎo)流板上；蒸汽通過異形降膜式蒸發(fā)管內(nèi)部時，與管外的液膜換熱完成冷凝放熱過程。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為:布液管與水平支管不是中心對接，防止了水平支管內(nèi)積液現(xiàn)象；異形降膜式蒸發(fā)管設(shè)計成倒置梨形，與圓管相比倒置梨形增加了換熱面積，避免了干斑可能出現(xiàn)的區(qū)域；異形降膜式蒸發(fā)管加裝導(dǎo)流板，保證了液體均勻流到蒸發(fā)管上部中心線處，避免液體分布不均勻；異形降膜式蒸發(fā)管加裝布液齒，起到整流作用，同時增加了布液點的數(shù)目和均勻性；異形降膜式蒸發(fā)管管外表面進行粗糙化處理，增加了汽化核心數(shù)，增強了換熱效果；異形降膜式蒸發(fā)管管內(nèi)設(shè)置內(nèi)螺紋，破壞了邊界層的形成，起到擾流作用，加強了管內(nèi)冷凝換熱效果。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中A— A剖面圖；
圖3是圖1的俯視圖；
圖4是圖1中異形降膜式蒸發(fā)管截面圖；
圖5是圖4中B— B的剖面圖。
[0015]圖中1.法蘭，2.進料管，3.水平支管，4.布液管，5.蒸發(fā)器殼體，6.異形降膜式蒸發(fā)管，7.導(dǎo)流板，8.布液齒，9.噴淋孔，10.粗糙表面，11.螺紋。
【具體實施方式】
[0016]實施例1:
如圖1-5所示:一種異形降膜式蒸發(fā)管6，包括法蘭1、進料管2、水平支管3、布液管4、異形降膜蒸發(fā)管、導(dǎo)流板7、布液齒8、蒸發(fā)器殼體5，所述的法蘭I設(shè)置在蒸發(fā)器殼體5的入口處，所述的所述進料管2 —端與法蘭I連接，另一端與水平支管3連接；所述的水平支管3底部設(shè)置有布液管4，避免了布液管4內(nèi)積液現(xiàn)象的發(fā)生，布液管4與水平支管3不是中心焊接，連接結(jié)構(gòu)如圖2所示，布液管4底部中心線處開有噴淋孔9，水平支管3內(nèi)積存的液體流到布液管4內(nèi)，由噴淋孔9滴流到異形降膜式蒸發(fā)管6上，避免了水平支管3內(nèi)積液現(xiàn)象的發(fā)生，所述的布液管4底部設(shè)置有噴淋孔9 ;所述的噴淋孔9等間距設(shè)置在布液管4底部的中心線上。所述的異形降膜式蒸發(fā)管6設(shè)置在布液管4下方，所述的異形降膜式蒸發(fā)管6頂部設(shè)置有導(dǎo)流板7底部設(shè)置有布液齒8。所述的導(dǎo)流板7高度為1cm。所述的布液齒8，齒高為2cm，齒間距為2cm。導(dǎo)流板7的設(shè)置使滴淋到異形降膜式蒸發(fā)管6上的溶液均勻的分布到蒸發(fā)管上部圓弧處，異形降膜式蒸發(fā)管6下部圓弧底端焊接有布液齒8，起到整流作用，同時增加了布液點的數(shù)目和均勻性。
[0017]所述的異形降膜式蒸發(fā)管6由頂部和底部的兩個不同半徑的圓弧以及連接兩個圓弧的平面構(gòu)成。所述的頂部圓弧和底部圓弧的半徑比為2:1。這種截面形狀的蒸發(fā)管與普通圓管相比，增加了換熱面積；從圓管截面上看，液膜在水平管外的分布是:在圓管頂部和底部液膜厚度較厚，在圓管截面水平處液膜較薄，換熱量大時極易產(chǎn)生干斑現(xiàn)象，影響了換熱管的壽命，而異形降膜式蒸發(fā)管6截面水平處為傾斜面，液膜分布均勻。
[0018]所述的頂部圓弧和連接兩個圓弧的平面的外表面精打磨處理為粗糙表面10。溶液流經(jīng)上部圓弧時，由于圓弧半徑大和粗糙表面10的作用，液膜流動速度比流經(jīng)異形降膜式蒸發(fā)管6下部圓弧時較慢，而管內(nèi)蒸汽流動冷凝放熱時，冷凝液積存在管子下部，管子上部換熱效果最好，這種倒置的梨形的設(shè)計和表面粗糙處理，強化了換熱效果。同時相當(dāng)于增加了汽化核心數(shù)，液膜在粗糙表面10上更容易沸騰蒸發(fā)，也強化了換熱效果。
[0019]異形降膜式蒸發(fā)管6如圖1所示排列方式為正方形，現(xiàn)在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)管多為三角形排列方式。蒸發(fā)管外液膜蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽，經(jīng)真空泵等裝置抽吸向上流動時，會產(chǎn)生擾流影響液滴均勻分布，加裝導(dǎo)流板7和布液齒8的異形降膜式蒸發(fā)管6采用正方形排列方式，可減小擾流的影響。
[0020]所述的異形降膜式蒸發(fā)管6的內(nèi)表面設(shè)置有螺紋11。蒸汽流經(jīng)管內(nèi)時，可以破壞邊界層的形成，起到擾流作用，加強了管內(nèi)冷凝換熱效果。
[0021]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【主權(quán)項】
1.一種異形降膜式蒸發(fā)管，其特征在于:包括法蘭、進料管、水平支管、布液管、異形降膜蒸發(fā)管、導(dǎo)流板、布液齒、蒸發(fā)器殼體，所述的法蘭設(shè)置在蒸發(fā)器殼體的入口處，所述的所述進料管一端與法蘭連接，另一端與水平支管連接；所述的水平支管底部設(shè)置有布液管，所述的布液管底部設(shè)置有噴淋孔；所述的異形降膜式蒸發(fā)管設(shè)置在布液管下方，所述的異形降膜式蒸發(fā)管頂部設(shè)置有導(dǎo)流板底部設(shè)置有布液齒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形降膜式蒸發(fā)管，其特征在于:所述的噴淋孔等間距設(shè)置在布液管底部的中心線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形降膜式蒸發(fā)管，其特征在于:所述的異形降膜式蒸發(fā)管由頂部和底部的兩個不同半徑的圓弧以及連接兩個圓弧的平面構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的異形降膜式蒸發(fā)管，其特征在于:所述的頂部圓弧和底部圓弧的半徑比為2:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的異形降膜式蒸發(fā)管，其特征在于:所述的頂部圓弧和連接兩個圓弧的平面的外表面精打磨處理為粗糙表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形降膜式蒸發(fā)管，其特征在于:所述的異形降膜式蒸發(fā)管的內(nèi)表面設(shè)置有螺紋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形降膜式蒸發(fā)管，其特征在于:所述的導(dǎo)流板高度在Icm?2 cm之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形降膜式蒸發(fā)管，其特征在于:所述的布液齒，齒高在Icm?2cm之間，齒間距為2cm。
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種異形降膜式蒸發(fā)管，包括法蘭、進料管、水平支管、布液管、異形降膜蒸發(fā)管、導(dǎo)流板、布液齒、蒸發(fā)器殼體，所述的法蘭設(shè)置在蒸發(fā)器殼體的入口處，所述的所述進料管一端與法蘭連接，另一端與水平支管連接；所述的水平支管底部設(shè)置有布液管，所述的布液管底部設(shè)置有噴淋孔；所述的異形降膜式蒸發(fā)管設(shè)置在布液管下方，所述的異形降膜式蒸發(fā)管頂部設(shè)置有導(dǎo)流板底部設(shè)置有布液齒。具有換熱面積大，管外液膜分布均勻，管內(nèi)蒸汽擾流作用強，換熱效果好的特點。
【IPC分類】B01D1-30, B01D1-22
【公開號】CN104784949
【申請?zhí)枴緾N201510153638
【發(fā)明人】趙國昌, 趙恒 , 宋麗萍
【申請人】沈陽航空航天大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月2日