专利名称：改进型等流速汽－液换热器的制作方法
技术领域：
改进型等流速汽-液换热器，属于热工设备领域。
背景技术：
目前，各类换热器通常采用气体或液体介质。壁面凝结液膜热阻是凝结换热主要的热阻所在，阻碍蒸汽与壁面的接触，且随着管程的增加液膜逐渐增厚，即热阻随管程增加。随着蒸汽的凝结，蒸汽量逐渐降低，流速明显下降，弱化凝结效果，换热系数减小。在蒸汽干度明显小于1的管段内复杂两相流使换热面积利用不够充分，导致换热器体积、重量较大，制作和运行成本高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种实现全程的凝结液与蒸汽的及时分离，将凝结在换热面上的液膜排走，保持各管段凝结表面为不稳定薄液膜或珠状凝结形态，以此降低热阻，提高换热系数的改进型等流速汽-液换热器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是改进型等流速汽-液换热器，包括封头、换热器本体，其特征在于换热器本体内安置短换热管组、折流板，换热器本体安装有冷却水/液进、出口，上封头安装在换热器本体的上端，上有蒸汽进口，中间有蒸汽隔板，本换热器采用管内冷凝的汽液流动方式，蒸汽进入部分换热管组，与管外冷却水/液进行热交换并部分冷凝，利用重力下多级短管实现汽液自动分离，使蒸汽直接与换热表面接触而保持较高的换热系数，改进了传统冷凝设备中液膜覆盖换热表面导致的换热系数下降的缺点。
换热器本体为一级或两级或多级。换热器本体为两级或两级以上时，两级换热器本体之间用管板连接，两管板中间有汽液分离室，上级换热器本体最上端有冷却水/液出口，末级最底端有冷却水/液进口，两级换热器本体间冷却水/液由连接管相连。冷却水/液进口设置在换热器本体的最底端，便于排污，省略排污管。冷却水/液出口设置在换热器本体的最上端，有利于冷却水/液中气体和蒸汽排出，节省排气阀，保证运行稳定和安全。
折流板为板状，上设有换热管孔，垂直安装在每级换热管组上，为一块或两块或多块，交错安装。主要是起增大流程的作用，实现较好的换热。
下封头底部集中排液管上设有一汽液分离装置，由若干层铁丝网组成。可以阻隔蒸汽进入集中排液管。
连接管设置在管板内部。汽液分离室中间设有一弯折型蒸汽隔板。可以更灵活地控制换热管组数目，充分利用结构分布强化和充分发挥每一根管子的传热作用。也可设计为平板状。
负荷在0.7-8.4MW，短换热管组长度在200-1400mm。
连接管设置在管板内部。美观、减小体积。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是本换热器采用管内冷凝的汽液流动方式，蒸汽进入部分换热管组，与管外冷却水/液进行热交换并部分冷凝，利用重力下多级短管实现汽液自动分离，使蒸汽直接与换热表面接触而保持较高的换热系数，改进了传统冷凝设备中液膜覆盖换热表面导致的换热系数下降的缺点；冷却水/液进口设置在换热器本体的最底端，便于排污，省略了排污管；冷却水/液出口设置在换热器本体的最上端，有利于冷却水/液中的气体和蒸汽排出，节省了排气阀，保证运行稳定、安全。两级中间的汽液分离室内设有一弯折型蒸汽挡板，可以更灵活地控制换热管组数目。沿蒸汽流程换热管数目逐级减少，可以灵活控制蒸汽流速，有效地提高换热效率，充分利用换热器空间，减少换热器的体积和重量。随着蒸汽量的减少缩减流通面积，使蒸汽流速在全程基本均匀一致，保持几乎具有相同的凝结换热效果，充分发挥换热管的潜力。同时具有加工简单，不需任何特殊加工工艺，成本低，可靠性高，大大节约原材料、不增加任何运行成本等优点。
图1是本实用新型改进型等流速汽-液换热器结构剖示示意图；图2是图1的A-A剖示图。
其中1蒸汽隔板 2冷却水/液出口 3管板 4汽液分离室 5冷却水/液进口 6集中排液管 7下封头 8汽液分离装置 9折流板 10换热器本体11连接管 12换热管组 13上封头 14蒸汽进口 15弯折隔板。
具体实施方式
下面结合图1-2对本实用新型改进型等流速汽-液换热器做进一步说明本装置由蒸汽隔板1、冷却水/液出口2、管板3、汽液分离室4、冷却水/液进口5、集中排液管6、下封头7、汽液分离装置8、折流板9、换热器本体10、连接管11、换热管组12、上封头13、蒸汽进口14、弯折隔板15组成。换热器本体10内安置短换热管组12、折流板9，折流板9为板状，上设有换热管孔，垂直交错安装在每级换热管组12上，为一块或两块或多块。上级换热器本体10最上端有冷却水/液出口2，最底端有冷却水/液进口5，两级换热器本体10间冷却水/液由连接管11相连，连接管11设置在管板3内部。上封头13安装在换热器本体10的上端，上有蒸汽进口14，中间有蒸汽隔板1，下封头7底部开孔与集中排液管6相连，下封头7底部集中排液管6上设有汽液分离装置8，汽液分离装置8由若干层铁丝网组成。上封头13、下封头7与换热器本体10之间用法兰连接。换热器本体10为一级或两级或多级。本实用新型为两级，两级换热器本体10之间用管板3连接，两管板3中间有汽液分离室4，汽液分离室4中间设有一弯折型蒸汽隔板15。
本改进型等流速汽-液换热器负荷在0.7-8.4MW，短换热管组12长度在200-1400mm。
弯折隔板还可根据需要设计为平板状。
工作原理与工作过程是冷却水/液由下级冷却水/液进口5进入换热器本体10，在折流板组9下经过几个流程，与换热管组12进行热交换后由内部连接管11进入上级换热器本体10，在折流板组9下经过几个流程，与换热管组12进行热交换后最终由冷却水/液出口2排出。
蒸汽由蒸汽进口14进入换热器上封头13，在蒸汽隔板1的阻隔下向下进入换热管组12的部分换热管，与管外冷却水/液进行热交换并部分冷凝。在汽液分离室4实现汽液自动分离，凝结液在重力的作用下进入下封头7，蒸汽在弯折隔板15的阻隔下进入下级换热器本体换热管组12的部分换热管，与管外冷却水/液进行热交换并进一步冷凝。蒸汽经过下封头7后向上进入下级换热管组12的部分换热管，与管外的冷却水/液换热冷凝，凝结液在重力下回流至下封头7，蒸汽向上进入上级换热器管组12的部分换热管，与管外冷却水/液进行热交换进一步冷凝，凝结液在重力下回流至下封头7。下封头7内的凝结液由集中排液管6排出。
冷却水/液进口5设置在换热器本体10的最底端，便于排污。冷却水/液出口2设置在换热器本体10的最上端，有利于将冷却水/液中的气体和因加热产生的蒸汽排出。在下封头7内集中排液管6上设有一汽液分离装置8，主要有若干层铁丝网组成，可以阻隔蒸汽进入集中排液管6。
汽液分离室4内的弯折隔板15采用弯折结构，可以更灵活地控制换热管组12数目，充分利用结构分布强化和充分发挥每一根换热管的传热作用。
权利要求1.改进型等流速汽-液换热器，包括封头(13)、(7)，换热器本体(10)，其特征在于换热器本体(10)内安置短换热管组(12)、折流板(9)，换热器本体(10)安装有冷却水/液进、出口，上封头(13)安装在换热器本体(10)的上端，上有蒸汽进口(14)，中间有蒸汽隔板(1)，下封头(7)底部开孔与集中排液管(6)相连，封头(13)、(7)与换热器本体(10)之间用法兰连接。
2.根据权利要求1所述的改进型等流速汽-液换热器，其特征在于换热器本体(10)为一级或两级或多级。
3.根据权利要求2所述的改进型等流速汽-液换热器，其特征在于换热器本体(10)为两级或两级以上时，两级换热器本体(10)之间用管板(3)连接，两管板(3)中间有汽液分离室(4)，上级换热器本体(10)上端有冷却水/液出口(2)，末级底端有冷却水/液进口(5)，两级换热器本体(10)间冷却水/液由连接管(11)相连。
4.根据权利要求1所述的改进型等流速汽-液换热器，其特征在于折流板(9)为板状，上设有换热管孔，垂直安装在每级换热管组(12)上，为一块或两块或多块。
5.根据权利要求4所述的改进型等流速汽-液换热器，其特征在于折流板(9)交错安装。
6.根据权利要求1所述的改进型等流速汽-液换热器，其特征在于下封头(7)底部集中排液管(6)上设有汽液分离装置(8)。
7.根据权利要求6所述的改进型等流速汽-液换热器，其特征在于汽液分离装置(8)由若干层铁丝网组成。
8.根据权利要求3所述的改进型等流速汽-液换热器，其特征在于连接管(11)设置在管板(3)内部。
9.根据权利要求3所述的改进型等流速汽-液换热器，其特征在于汽液分离室(4)中间设有一弯折隔板(15)。
10.根据权利要求1所述的改进型等流速汽-液换热器，其特征在于负荷在0.7-8.4MW，短换热管组4长度在200-1400mm。
专利摘要改进型等流速汽－液换热器，属于热工设备领域。包括封头(13)、(7)，换热器本体(10)，其特征在于换热器本体(10)内安置短换热管组(12)、折流板(9)，换热器本体(10)安装有冷却水/液进、出口，上封头(13)安装在换热器本体(10)的上端，上有蒸汽进口(14)，中间有蒸汽隔板(1)，下封头(7)底部开孔与集中排液管(6)相连，封头(13)、(7)与换热器本体(10)之间用法兰连接。具有实现全程的凝结液与蒸汽的及时分离，将凝结在换热面上的液膜排走，保持各管段凝结表面为不稳定薄液膜或珠状凝结形态，以此降低热阻，提高换热系数。同时具有加工简单，不需任何特殊加工工艺，成本低，可靠性高，大大节约原材料、不增加任何运行成本等优点。
文档编号F28B1/02GK2872269SQ20052012497
公开日2007年2月21日 申请日期2005年11月22日 优先权日2005年11月22日
发明者彭晓峰, 李允征, 张扬, 刘洪波, 林志勇, 谢捷鸿 申请人:淄博创尔沃中央空调有限公司