一种高效换热表面冷凝器的制作方法

1.本实用新型涉及冷凝器技术领域，尤其涉及一种高效换热表面冷凝器。


背景技术：

2.冷凝器为制冷系统的机件，属于换热器的一种，能把气体或蒸气转变成液体，将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气中。表面冷凝器是指将被冷凝物质和冷却剂用一传热的间壁隔开，通过间壁表面进行热交换的冷凝器，其结构与工作原理与间壁式换热器相同，换热间壁一般用导热性能较优良的材料制成。常用的冷却剂有冷水、盐水、空气、氨和氟利昂等，后两种物质用于获得0℃以下的低温，又称为冷冻剂。当冷凝蒸汽在气相中含量大、不可凝物质较少时宜采用表面冷凝器。表面冷凝器，最常用的是列管式换热器，或称管壳型换热器。
3.传统的表面冷凝器是通过冷却液在管束内流动，而蒸汽在管束外表面冷凝形成冷凝液。但是传统的表面冷凝器冷凝效率低，换热效果差，蒸汽在冷凝器内停留时间较短，使得蒸汽在冷凝器内不能及时被冷凝成液体，且冷却液在管束内流动较为缓慢，带走的热量的速率比较低，致使管束内的冷却液温度升高较大，与蒸汽的温差较小，导致冷却液与蒸汽冷凝的换热速率降低，整体上降低了冷凝器的换热效果和换热效率。
4.因此，有必要提供一种新的高效换热表面冷凝器解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的技术问题是提供一种具有减缓气体的流动速率从而延长气体与冷却液进行热量传递的时间、提高冷凝器的换热效果、加快冷却液在传热管内的流动速率、使冷却液吸收热量后仍然与气体的温差较大、提高气体与冷却液的换热效率，从而提高冷凝器的换热效率的高效换热表面冷凝器。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供的高效换热表面冷凝器包括：壳体，所述壳体为圆管形状，所述壳体倾斜设置；两个支座，两个所述支座均固定安装在所述壳体的端部；多个上折流板，多个所述上折流板均固定安装在所述壳体的顶部内壁上；多个下折流板，多个所述下折流板固定安装在所述壳体的底部内壁上；多个传热管，多个所述传热管均滑动安装在多个所述上折流板和多个所述下折流板上；入管箱，所述入管箱通过螺栓固定安装在所述壳体的一侧；出管箱，所述出管箱固定安装在所述壳体远离所述入管箱的一侧；增速机构，所述增速机构设于所述出管箱上。
7.优选的，所述增速机构包括有安装轴、螺旋叶片、套筒、固定杆、固定块、传动齿轮、电机和主齿轮，所述安装轴设于所述安装轴内，所述螺旋叶片固定安装在所述安装轴靠近所述壳体的一端，所述套筒转动套设在所述安装轴上，四个所述固定杆均固定安装在所述套筒上，四个所述固定杆呈环形分布，四个所述固定块分别固定安装在四个所述固定杆远离所述套筒的一端，四个所述固定块均与所述出管箱的内壁固定连接，所述传动齿轮固定安装在所述安装轴远离所述螺旋叶片的一端，所述电机固定安装在所述出管箱的顶部，所
述主齿轮固定安装在所述电机的输出轴上，所述主齿轮和所述传动齿轮相啮合。
8.优选的，所述入管箱的顶部焊接有冷却液入口接管，所述冷却液入口接管与所述入管箱内相连通，所述出管箱的底部焊接有冷却液出口接管，所述冷却液出口接管与所述出管箱内相连通，所述壳体的底部焊接有气体入口接管和冷凝水出口接管所述壳体的顶部焊接有气体出口接管，所述气体入口接管、所述气体出口接管和所述冷凝水出口接管均与所述壳体内相连通。
9.优选的，所述出管箱远离所述壳体的一侧开设有转动孔，所述转动孔和所述套筒内均固定安装有密封轴承，两个所述密封轴承的内圈均固定套设在所述安装轴上。
10.优选的，所述出管箱远离所述壳体的一侧固定安装有防护罩，所述传动齿轮和所述主齿轮均设于所述防护罩内，所述防护罩靠近所述出管箱的一侧开设有两个活动孔，所述安装轴和所述电机的输出轴分别贯穿相应的所述活动孔。
11.优选的，所述上折流板和所述下折流板上均开设有多个安装孔，多个所述传热管与相应的所述安装孔滑动连接，所述下折流板的底部开设有导流孔，所述上折流板和所述下折流板间隔设置。
12.优选的，所述入管箱和所述出管箱相互靠近的一侧均开设有多个第一圆孔，多个所述传热管的两端分别延伸至相应的所述第一圆孔内，所述第一圆孔的内径大于所述传热管的外径，所述第一圆孔的内壁上开设有第二圆孔，所述第二圆孔的内径小于所述传热管的外径。
13.所述壳体的底部固定安装有两个垫高座，两个所述垫高座的高度不同。
14.与相关技术相比较，本实用新型提供的高效换热表面冷凝器具有如下有益效果：
15.本实用新型提供一种高效换热表面冷凝器：
16.1、通过上折流板和下折流板的间隔设置，可使壳体内的气体在向气体出口接管流动的过程中，使气体在壳体内多次曲折流动，减缓气体的流动速率，延长了气体在壳体内的流动时间，从而延长了气体通过传热管与冷却液进行热量传递的时间，从而提高了冷凝器的换热效果；
17.2、通过安装轴、螺旋叶片、套筒、固定杆、固定块、传动齿轮、电机和主齿轮相配合，可加快冷却液从出管箱底部的冷却液出口接管排出，从而加快了冷却液在传热管内的流动速率，使冷却液在传热管内流动时间缩短，使冷却液吸收热量后仍然与气体的温差较大，可提高气体与冷却液的换热效率，从而提高冷凝器的换热效果；
18.3、通过防护罩将主齿轮和传动齿轮罩入其内，避免人员碰触到转动的主齿轮和传动齿轮而发生安全事故。
附图说明
19.图1为本实用新型提供的高效换热表面冷凝器的一种较佳实施例的结构示意图；
20.图2为图1所示的a部放大示意图；
21.图3为图2所示的b部放大示意图；
22.图4为本实用新型中上折流板的侧视结构示意图；
23.图5为本实用新型中下折流板的侧视结构示意图；
24.图6为本实用新型中出管箱的立体图。
25.图中标号：1、壳体；2、支座；3、上折流板；4、下折流板；5、传热管；6、入管箱；7、出管箱；8、安装轴；9、螺旋叶片；10、套筒；11、固定杆；12、固定块；13、传动齿轮；14、电机；15、主齿轮；16、冷却液入口接管；17、冷却液出口接管；18、气体入口接管；19、气体出口接管；20、冷凝水出口接管；21、防护罩；22、垫高座。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
27.请结合参阅图1
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6，其中，图1为本实用新型提供的高效换热表面冷凝器的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的a部放大示意图；图3为图2所示的b部放大示意图；图4为本实用新型中上折流板的侧视结构示意图；图5为本实用新型中下折流板的侧视结构示意图；图6为本实用新型中出管箱的立体图。高效换热表面冷凝器包括：壳体1，所述壳体1为圆管形状，所述壳体1倾斜设置；两个支座2，两个所述支座2均固定安装在所述壳体1的底部；多个上折流板3，多个所述上折流板3均固定安装在所述壳体1的顶部内壁上；多个下折流板4，多个所述下折流板4固定安装在所述壳体1的底部内壁上；多个传热管5，多个所述传热管5均滑动安装在多个所述上折流板3和多个所述下折流板4上；入管箱6，所述入管箱6通过螺栓固定安装在所述壳体1的一侧；出管箱7，所述出管箱7固定安装在所述壳体1远离所述入管箱6的一侧；增速机构，所述增速机构设于所述出管箱7上，通过上折流板3和下折流板4的间隔设置，可使壳体1内的气体在向气体出口接管19流动的过程中，使气体在壳体1内多次曲折流动，减缓气体的流动速率，延长了气体在壳体1内的流动时间，从而延长了气体通过传热管5与冷却液进行热量传递的时间，从而提高了冷凝器的换热效果。
28.所述增速机构包括有安装轴8、螺旋叶片9、套筒10、固定杆11、固定块12、传动齿轮13、电机14和主齿轮15，所述安装轴8设于所述安装轴8内，所述螺旋叶片9固定安装在所述安装轴8靠近所述壳体1的一端，所述套筒10转动套设在所述安装轴8上，四个所述固定杆11均固定安装在所述套筒10上，四个所述固定杆11呈环形分布，四个所述固定块12分别固定安装在四个所述固定杆11远离所述套筒10的一端，四个所述固定块12均与所述出管箱7的内壁固定连接，所述传动齿轮13固定安装在所述安装轴8远离所述螺旋叶片9的一端，所述电机14固定安装在所述出管箱7的顶部，所述主齿轮15固定安装在所述电机14的输出轴上，所述主齿轮15和所述传动齿轮13相啮合，通过增速机构，可加快冷却液从出管箱7底部的冷却液出口接管17排出，从而加快了冷却液在传热管5内的流动速率，使冷却液在传热管5内流动时间缩短，使冷却液吸收热量后仍然与气体的温差较大，可提高气体与冷却液的换热效率，从而提高冷凝器的换热效果。
29.所述入管箱6的顶部焊接有冷却液入口接管16，所述冷却液入口接管16与所述入管箱6内相连通，所述出管箱7的底部焊接有冷却液出口接管17，所述冷却液出口接管17与所述出管箱7内相连通，所述壳体1的底部焊接有气体入口接管18和冷凝水出口接管20所述壳体1的顶部焊接有气体出口接管19，所述气体入口接管18、所述气体出口接管19和所述冷凝水出口接管20均与所述壳体1内相连通。
30.所述出管箱7远离所述壳体1的一侧开设有转动孔，所述转动孔和所述套筒10内均固定安装有密封轴承，两个所述密封轴承的内圈均固定套设在所述安装轴8上，通过密封轴承提高安装轴8和螺旋叶片9转动的稳定性。
31.所述出管箱7远离所述壳体1的一侧固定安装有防护罩21，所述传动齿轮13和所述主齿轮15均设于所述防护罩21内，所述防护罩21靠近所述出管箱7的一侧开设有两个活动孔，所述安装轴8和所述电机14的输出轴分别贯穿相应的所述活动孔，通过防护罩21将主齿轮15和传动齿轮13罩入其内，避免人员碰触到转动的主齿轮15和传动齿轮13而发生安全事故。
32.所述上折流板3和所述下折流板4上均开设有多个安装孔，多个所述传热管5与相应的所述安装孔滑动连接，所述下折流板4的底部开设有导流孔，所述上折流板3和所述下折流板4间隔设置。
33.所述入管箱6和所述出管箱7相互靠近的一侧均开设有多个第一圆孔，多个所述传热管5的两端分别延伸至相应的所述第一圆孔内，所述第一圆孔的内径大于所述传热管5的外径，所述第一圆孔的内壁上开设有第二圆孔，所述第二圆孔的内径小于所述传热管5的外径。
34.所述壳体1的底部固定安装有两个垫高座22，两个所述垫高座22的高度不同。
35.本实用新型提供的高效换热表面冷凝器的工作原理如下：使用时，将冷却液通过外接的管路从入管箱6上的冷却液入口接管16持续注入，而气体通过外接的管路从壳体1底部的气体入口接管18持续通入，冷却液从入管箱6进入传热管5，在传热管5内向出管箱7内流动，传热管5与壳体1内的气体接触，较高温度的气体将热量通过传热管5传递给传热管5内流动的冷却液，壳体1内的上折流板3和下折流板4使壳体1内的气体在向气体出口接管19流动的过程中，使气体在壳体1内多次曲折流动，减缓气体的流动速率，延长了气体在壳体1内的流动时间，从而延长了气体通过传热管5与冷却液进行热量传递的时间，从而提高了冷凝器的换热效果。
36.并且，启动电机14，电机14的输出轴带动主齿轮15转动，主齿轮15带动传动齿轮13转动，传动齿轮13带动安装轴8转动，安装轴8带动螺旋叶片9转动，螺旋叶片9转动过程中对进入出管箱7内的冷却液产生推力，将加快冷却液从出管箱7底部的冷却液出口接管17排出，从而加快了冷却液在传热管5内的流动速率，使冷却液在传热管5内流动时间缩短，使冷却液吸收热量后仍然与气体的温差较大，可提高气体与冷却液的换热效率，从而提高冷凝器的换热效果，冷却液出口接管17连接外部管路，对冷却液进行回流循环利用。
37.而气体中的水蒸气因遇冷而产生的冷凝水从冷凝水出口接管20排出，冷凝水出口接管20连接外接的管路对冷凝液进行输送从而进行回收利用，防护罩21将主齿轮15和传动齿轮13罩入其内，避免人员碰触到转动的主齿轮15和传动齿轮13而发生安全事故。
38.与相关技术相比较，本实用新型提供的高效换热表面冷凝器具有如下有益效果：
39.本实用新型提供一种高效换热表面冷凝器，通过上折流板3和下折流板4的间隔设置，可使壳体1内的气体在向气体出口接管19流动的过程中，使气体在壳体1内多次曲折流动，减缓气体的流动速率，延长了气体在壳体1内的流动时间，从而延长了气体通过传热管5与冷却液进行热量传递的时间，从而提高了冷凝器的换热效果。
40.通过安装轴8、螺旋叶片9、套筒10、固定杆11、固定块12、传动齿轮13、电机14和主齿轮15相配合，可加快冷却液从出管箱7底部的冷却液出口接管17排出，从而加快了冷却液在传热管5内的流动速率，使冷却液在传热管5内流动时间缩短，使冷却液吸收热量后仍然与气体的温差较大，可提高气体与冷却液的换热效率，从而提高冷凝器的换热效果。
41.通过防护罩21将主齿轮15和传动齿轮13罩入其内，避免人员碰触到转动的主齿轮15和传动齿轮13而发生安全事故。
42.需要说明的是，本实用新型的设备结构和附图主要对本实用新型的原理进行描述，在该设计原理的技术上，装置的动力机构、供电系统及控制系统等的设置并没有完全描述清楚，而在本领域技术人员理解上述实用新型的原理的前提下，可清楚获知其动力机构、供电系统及控制系统的具体。
43.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定；
44.另外在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。