基于射流强化的冷凝换热器

本发明属于冷凝换热，特别是一种基于射流强化的冷凝换热器。

背景技术：

1、冷凝换热器是一种气液换热器，常用于各类工业设施、家用电器以及电子器件散热系统，是能源转换过程中的重要组成部分，其换热效率将极大程度影响能源的利用率。

2、从冷凝机理而言，冷凝换热器由于受到表面润湿行为以及不凝性气体的限制，其换热能力将随工作时间的增加而迅速衰退。现有强化换热手段，多通过改变冷凝换热器表面微观结构及增加涂层，进而调控亲疏水特性实现。但对于换热器材料的进一步加工，会带来成本的显著提高，且表面结构带来的强化特性会随时间衰退，换热器的耐用性无法得到保证。

3、在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种基于射流强化的冷凝换热器，利用射流孔喷射的高速射流烟气冲刷水流盘管表面，加速冷凝液的脱落，并破坏管外的混合气体边界层，增强冷凝换热器的换热能力；换热器内部布置导流板，引导主流烟气垂直向下冲刷水流盘管，强化冷凝液的脱除，实现双效强化冷凝换热；换热器底部布置坡度斜面，收集滴落的冷凝液并排出，保证系统的稳定运行。

2、本发明的目的是通过以下技术方案予以实现，一种基于射流强化的冷凝换热器包括，

3、壳体，所述壳体设有进水口和出水口，

4、水流盘管，其设于所述壳体内，所述水流盘管连接所述进水口和出水口，

5、多个射流管，其间隔设于所述壳体内且所述射流管邻近水流盘管布置，射流管上分布多个射流孔，

6、主流进烟口，其设于壳体一侧以导入主流烟气，

7、出烟口，其设于壳体另一侧，

8、进口导流板，其设于壳体内侧且连通所述主流进烟口以导入所述主流烟气，

9、出口导流板，其设于壳体内侧且相对于所述进口导流板，所述出口导流板连通所述出烟口，所述进口导流板和出口导流板构成主流烟气段以引导所述主流烟气冲刷所述水流盘管外表面以脱落冷凝液，

10、射流进烟口，其同轴地设于所述主流进烟口内以导入射流烟气，

11、多通阀，其设于所述壳体外壁，射流进烟口经由射流通道连通所述多通阀且所述射流管连通所述多通阀构成射流烟气段，使得所述射流烟气导入所述射流管并经由所述射流孔冲刷水流盘管外表面以脱落冷凝液，

12、冷凝液出口，其设于壳体底部以导出所述冷凝液。

13、所述的基于射流强化的冷凝换热器中，所述射流孔的轴线与水流盘管表面切线方向垂直。

14、所述的基于射流强化的冷凝换热器中，所述壳体底部设有坡度底面，冷凝液出口设于坡度底面的最低点以利用重力收集滴落的冷凝液。

15、所述的基于射流强化的冷凝换热器中，坡度底面与水平面呈2°的夹角。

16、所述的基于射流强化的冷凝换热器中，所述射流进烟口直径与主流进烟口管直径的比值为1:6。

17、所述的基于射流强化的冷凝换热器中，所述水流盘管外表面装有圆形翅片。

18、所述的基于射流强化的冷凝换热器中，所述射流孔为减缩喷嘴的结构，其射流内孔701直径与外孔702的直径的比值为2:1。

19、所述的基于射流强化的冷凝换热器中，所述多通阀为五通阀，四个射流管连通所述五通阀。

20、所述的基于射流强化的冷凝换热器中，所述射流烟气的流速大于所述主流烟气。

21、所述的基于射流强化的冷凝换热器中，所述主流进烟口设于壳体一侧的底部，进口导流板自壳体一侧内壁的底部垂直向上延伸且形成顶部缺口，所述出口导流板自壳体另一侧的内壁的顶部垂直向下延伸且形成底部缺口，所述出烟口设于壳体另一侧的顶部。

22、和现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明采用高速射流烟气冲刷水流盘管表面，破坏水流盘管外在冷凝过程中形成的冷凝液膜和不凝性气体边界层，增大烟气与水流盘管外表面的换热面积，减小冷凝换热过程的换热热阻，增强冷凝换热器的换热能力。采用导流板，改变主流烟气的流动方向，使其垂直向下冲刷水流盘管，利用重力作用加速烟气，冲击水流盘管表面的液膜，促进冷凝液的脱落，实现双效强化冷凝换热。本公开采用的坡度底面，能够在重力的作用下，实现冷凝液的自发流动，有利于冷凝液的排出。

技术特征：

1.一种基于射流强化的冷凝换热器，其特征在于：其包括,

2.根据权利要求1所述的基于射流强化的冷凝换热器，其特征在于，优选的，所述射流孔的轴线与水流盘管表面切线方向垂直。

3.根据权利要求1所述的基于射流强化的冷凝换热器，其特征在于，所述壳体底部设有坡度底面，冷凝液出口设于坡度底面的最低点以利用重力收集滴落的冷凝液。

4.根据权利要求3所述的基于射流强化的冷凝换热器，其特征在于，坡度底面与水平面呈2°的夹角。

5.根据权利要求1所述的基于射流强化的冷凝换热器，其特征在于，所述射流进烟口直径与主流进烟口管直径的比值为1:6。

6.根据权利要求1所述的基于射流强化的冷凝换热器，其特征在于，所述水流盘管外表面装有圆形翅片。

7.根据权利要求1所述的基于射流强化的冷凝换热器，其特征在于，所述射流孔为减缩喷嘴的结构，其射流内孔701直径与外孔702的直径的比值为2:1。

8.根据权利要求1所述的基于射流强化的冷凝换热器，其特征在于，所述多通阀为五通阀，四个射流管连通所述五通阀。

9.根据权利要求1所述的基于射流强化的冷凝换热器，其特征在于，所述射流烟气的流速大于所述主流烟气。

10.根据权利要求1所述的基于射流强化的冷凝换热器，其特征在于，所述主流进烟口设于壳体一侧的底部，进口导流板自壳体一侧内壁的底部垂直向上延伸且形成顶部缺口，所述出口导流板自壳体另一侧的内壁的顶部垂直向下延伸且形成底部缺口，所述出烟口设于壳体另一侧的顶部。

技术总结
公开了一种基于射流强化的冷凝换热器，其包括壳体，水流盘管设于壳体内，多个射流管间隔设于壳体内且射流管邻近水流盘管布置，主流进烟口设于壳体一侧以导入主流烟气，进口导流板设于壳体内侧且连通主流进烟口以导入主流烟气，出口导流板设于壳体内侧且相对于进口导流板，出口导流板连通出烟口，进口导流板和出口导流板构成主流烟气段以引导主流烟气垂直向下冲刷水流盘管外表面以脱落冷凝液，射流进烟口同轴地设于主流进烟口内以导入射流烟气，射流进烟口经由射流通道连通多通阀且射流管连通多通阀构成射流烟气段，使得射流烟气导入射流管并经由射流孔冲刷水流盘管外表面以脱落冷凝液，冷凝液出口设于壳体底部以导出冷凝液。

技术研发人员：张剑飞,杨辰斌,屈治国,夏毅康,陈伟文
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16