專利名稱：高效換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于氣相和液相熱交換的高效換熱器。
在現(xiàn)有技術(shù)中，用于石油化工、有機(jī)化工中氣相和液相熱交換的列管式換熱器，它的組成包括殼體，殼體兩端的管板之間均布列管，列管是無(wú)縫鋼管，列管內(nèi)部通冷卻液，列管之間是被冷凝蒸汽通道，由于列管數(shù)量眾多，達(dá)幾百乃至上千根，上部列管外壁上凝結(jié)的冷凝液滴至下部列管外壁，這樣使列管的外壁被蒸汽的凝液液膜所包裹，使列管的傳熱效率降低，影響了換熱器的整機(jī)效率。為了滿足生產(chǎn)工藝對(duì)換熱設(shè)備的要求，在實(shí)際施工中，這種換熱器的體積往往制造得非常龐大，殼體內(nèi)列管數(shù)量也相應(yīng)大大增加，既浪費(fèi)了能耗又消耗了大量鋼材。
本實(shí)用新型的目的是提供一種高效換熱器，它具有換熱效率高、節(jié)約能源、體積小、冷卻效果好等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，這種用于氣相和液相熱交換的高效換熱器，包括殼體，殼體內(nèi)橫向布置折流板，殼體兩端的管板之間均布列管，殼體上有蒸汽進(jìn)口，冷凝液出口，殼體兩端有管箱，管箱上有液體進(jìn)口和液體出口，其特點(diǎn)是殼體內(nèi)部液位線以上部份的列管間布置有存液盤。其工作原理是冷卻液從液體進(jìn)口經(jīng)列管流至液體出口，被冷凝的蒸汽從蒸汽進(jìn)口經(jīng)列管之間的蒸汽通道被冷凝成液滴，液滴滴入存液盤中，凝液經(jīng)存液盤沿殼體內(nèi)壁或折流板壁流至下面的液相部分。由于減小了冷凝液滴至下面列管外壁的數(shù)量，大大減小了列管外壁的液膜厚度，從而提高了列管的傳熱效率，也就是提高了整機(jī)的換熱效率。
本實(shí)用新型中的存液盤為多層布置，最好為1～8層。這樣使所有列管的外壁都不受冷凝液滴影響，列管的冷凝液膜都較薄，列管處于最佳傳熱狀態(tài)，提高了整機(jī)的換熱效率。
本實(shí)用新型中的多層存液盤的上部存液盤為盤形結(jié)構(gòu)，靠近折流板邊緣開有排液口，中、下部存液盤靠近殼體邊緣安裝“∏”形鐵，兩個(gè)“∏”形鐵之間構(gòu)成排液口。上部存液盤中的凝液，從排液口沿折流板邊緣流至下部。中、下部存液盤中的凝液從兩個(gè)“∏”形鐵之間的排液口沿殼壁流至下部液體。這樣，使不斷生成的凝液及時(shí)排至下部液體部份，減小了列管上凝液液膜厚度，使列管處于最佳的傳熱狀態(tài)。
本實(shí)用新型中殼體內(nèi)部液位線以下部份的折流板之間布置有有缺口的半月形折流板，使相鄰兩個(gè)折流板之間分隔成2～4個(gè)小區(qū)間，構(gòu)成曲折液流通道。上部的凝液流至液位線以下部份的冷卻列管，凝液經(jīng)過(guò)曲折通道，形成湍流，破壞了列管外壁的滯留層，提高了下部列管的液－液換熱效率，進(jìn)一步提高了本換熱器的整機(jī)效率。
本實(shí)用新型中的列管為鍍鋅管，提高了列管的耐腐蝕性能。
本實(shí)用新型中列管為外部呈翅片狀的波紋管。翅片狀外壁減少了凝液滯留面積。波紋狀的內(nèi)壁，經(jīng)過(guò)沖刷，能使部分污垢和內(nèi)壁剝離，保持內(nèi)管在較清潔的狀態(tài)下運(yùn)行，提高了換熱效率，延長(zhǎng)了列管的使用周期。本實(shí)用新型的液體進(jìn)口和液體出口可以互相切換，使波紋管兩個(gè)迎流面上的污垢都能受沖洗而剝離，保持波紋管的長(zhǎng)時(shí)間的高效運(yùn)行。
本實(shí)用新型可以應(yīng)用于石油化工、有機(jī)化工中各種有機(jī)蒸汽的冷凝、冷卻；也可用于利用剩余蒸汽加熱各種液體。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)一、換熱效率高。由于大大減小了列管外壁的凝液液膜厚度，提高了列管傳熱效率，也就是提高了整機(jī)的換熱效率。二、節(jié)約能源。由于提高了列管傳熱效率，減少了冷卻水的用量，因而節(jié)約能源。三、體積小，節(jié)約鋼材。由于提高了列管傳熱效率，減少了列管的數(shù)量，因而減小了換熱器的體積，節(jié)約了鋼材。本實(shí)用新型高效換熱器4臺(tái)重20噸，可替代5臺(tái)重達(dá)38噸的原列管式換熱器。四、延長(zhǎng)了一次運(yùn)行周期。原列管式換熱器因冷卻水在列管內(nèi)部沉結(jié)的污垢，每年要停運(yùn)沖洗3～4次。本實(shí)用新型已運(yùn)行3年半還不用沖洗。五、延長(zhǎng)了整機(jī)壽命。原列管式換熱器因列管腐蝕，使用壽命僅3～4年，本實(shí)用新型的列管耐腐蝕性好，使用壽命可達(dá)6～9年。
現(xiàn)結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例作具體說(shuō)明。
圖一是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
圖二是圖一中的A－A剖面圖。
圖三是圖一中的B－B剖面圖。
圖四是圖二中的C向視圖。
圖五是圖一中列管為波紋管的結(jié)構(gòu)圖。
圖中標(biāo)號(hào)表示1－液體進(jìn)口，2－液體出口，3－管箱，4－管板，5－殼體，6－折流板，7－存液盤，8－排液缺口，9－蒸汽進(jìn)口，10－列管，11－液位線，12－小區(qū)間，13－半月形折流板，14－冷凝液出口，15－盤形結(jié)構(gòu)，16－∏形鐵，17－排液口，18－缺口，19－波紋管。
本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施方案是參見圖一～圖五。
本高效換熱器包括殼體〔5〕，殼體〔5〕內(nèi)橫向布置折流板〔6〕，殼體〔5〕兩端的管板〔4〕之間均布列管〔10〕，殼體〔5〕上有蒸汽進(jìn)口〔9〕，冷凝液出口〔14〕，殼體〔5〕兩端有管箱〔3〕，管箱〔3〕上有液體進(jìn)口〔1〕和液體出口〔2〕，殼體〔5〕內(nèi)部液位線〔11〕以上部份的列管〔10〕之間布置有存液盤〔7〕。該存液盤〔7〕為4層布置。上部存液盤為盤形結(jié)構(gòu)〔15〕，靠近折流板〔6〕邊緣開有排液缺口〔8〕；中、下部存液盤靠近殼體〔5〕邊緣安裝“∏”形鐵〔16〕，兩個(gè)“∏”形鐵〔16〕之間構(gòu)成排液口〔17〕。殼體〔5〕內(nèi)部液位線〔11〕以下部份的折流板〔6〕之間布置有有缺口〔18〕的半月形折流板〔13〕，使相鄰兩個(gè)折流板之間分隔成4個(gè)小區(qū)間〔12〕，構(gòu)成曲折液流通道。其列管〔10〕為外部呈翅片狀的鍍鋅波紋管〔19〕。
權(quán)利要求1.一種用于氣相和液相熱交換的高效換熱器，包括殼體[5]，殼體[5]內(nèi)橫向布置折流板[6]，殼體[5]兩端的管板[4]之間均布列管[10]，殼體[5]上有蒸汽進(jìn)口[9]、冷凝液出口[14]，殼體[5]兩端有管箱[3]，管箱[3]上有液體進(jìn)口[1]和液體出口[2]，其特征在于殼體[5]內(nèi)部液位線[11]以上部份的列管[10]之間布置有存液盤[7]。
2.如權(quán)利要求1所述的高效換熱器，其特征在于存液盤〔7〕為多層布置，最好為1～8層。
3.如權(quán)利要求1所述的高效換熱器，其特征在于多層存液盤〔7〕的上部存液盤為盤形結(jié)構(gòu)〔15〕，靠近折流板〔6〕邊緣開有排液缺口〔8〕，中、下部存液盤靠近殼體〔5〕邊緣安裝“∏”形鐵〔16〕，兩個(gè)“∏”形鐵〔16〕之間構(gòu)成排液口〔17〕。
4.如權(quán)利要求1所述的高效換熱器，其特征在于殼體〔5〕內(nèi)部液位線〔11〕以下部份的折流板〔6〕之間布置有有缺口〔18〕的半月形折流板〔13〕，使相鄰兩個(gè)折流板〔6〕之間分隔成2～4個(gè)小區(qū)間〔12〕，構(gòu)成曲折液流通道。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的高效換熱器，其特征在于列管〔10〕為鍍鋅管。
6.如權(quán)利要求1所述的高效換熱器，其特征在于列管〔10〕為外部呈翅片狀的波紋管〔19〕。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高效換熱器，組成包括殼體，殼體內(nèi)橫向布置折流板，殼體兩端的管板之間均布列管，殼體上有蒸汽進(jìn)口、冷凝液出口。殼體兩端有管箱，管箱上有液體進(jìn)口和液體出口，殼體內(nèi)部液位線以上部分的列管之間布置有多層存液盤。該換熱器具有換熱效率高，節(jié)約能源，體積小，冷卻效果好等優(yōu)點(diǎn)。它適用于石油化工、有機(jī)化工中各種有機(jī)蒸汽的冷凝、冷卻；也適用于利用剩余蒸汽加熱各種液體。
文檔編號(hào)F28D7/10GK2101208SQ9121595
公開日1992年4月8日 申請(qǐng)日期1991年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月28日
發(fā)明者唐浩 申請(qǐng)人:上海市化工裝備研究所