一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，屬于冷凝換熱設(shè)備強(qiáng)化的【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明通過(guò)在氣套的下部開(kāi)設(shè)了多個(gè)不凝氣體逸流孔，并安裝了文丘里管作為引流裝置。在文丘里管引流效應(yīng)的作用下，布置在氣套內(nèi)部的U形冷凝管外表面因蒸汽冷凝而積聚在液膜外表面的不凝氣體可以很容易的被抽吸出去，本發(fā)明能夠利用不凝氣體逸流口有效強(qiáng)化水平管外冷凝換熱，避免了排氣口引起的換熱工質(zhì)的流失，冷凝換熱強(qiáng)化效果好，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)能，環(huán)境友好。
【專利說(shuō)明】一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冷凝換熱設(shè)備強(qiáng)化的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)能減排是我國(guó)的基本國(guó)策，它的主要應(yīng)用領(lǐng)域是工業(yè)部門，臥式管殼式冷凝器是工業(yè)部門主要換熱設(shè)備之一，它的節(jié)能尤為重要。它主要由圓筒形外殼和水平管束組成，制冷劑蒸汽在水平管外冷凝，冷凝液從圓筒底部流出，冷卻水在水平管內(nèi)多次往返流動(dòng)。臥式管殼式冷凝器中含有不凝氣體是使冷凝效率下降的重要原因之一，如水蒸汽中質(zhì)量含量占1%的空氣能使表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)降低60%。因此，排除不凝氣體是保證設(shè)計(jì)能力的重要關(guān)鍵。目前，不凝氣體排放口常設(shè)在不凝氣體易積聚處，如果口徑太大，使大量工質(zhì)流失，口徑太小，不能及時(shí)排放不凝氣體，使冷凝效率下降；同時(shí)，不凝氣體從氣膜層中逸出的方向還有可能阻礙蒸汽的擴(kuò)散流動(dòng)，降低蒸汽的冷凝量。
[0003]因此，有必要發(fā)展一種裝置，通過(guò)給定或調(diào)節(jié)不凝氣體逸流來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的目標(biāo)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，該裝置能夠解決現(xiàn)有設(shè)備中不凝氣體排放口徑和方位開(kāi)設(shè)不當(dāng)，使得不凝氣體逸流減弱蒸汽擴(kuò)散流動(dòng)，使冷凝效率下降的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，包括氣套、水套及配氣箱，配氣箱設(shè)置在氣套的頂部，氣套通過(guò)若干根配氣管與配氣箱相連；氣套的一端與連接板相連，另一端設(shè)有氣套堵蓋，水套的一端與分隔板相連，另一端設(shè)有水套堵蓋，分隔板與連接板固定連接；在分隔板上設(shè)有兩個(gè)開(kāi)口，在氣套內(nèi)設(shè)有U型冷凝管，該U型冷凝管的下管口和上管口對(duì)應(yīng)固定在分隔板上的兩個(gè)開(kāi)口處；
[0007]水套中設(shè)有中間堵板，中間堵板將水套分為上、下兩部分，分隔板上的兩個(gè)開(kāi)口分別朝向水套的上、下兩部分，在水套下部的水套堵蓋上設(shè)有進(jìn)水管，在水套上部的水套堵蓋上設(shè)有出水管；所述氣套為圓筒形氣套，在氣套底部的圓周上開(kāi)設(shè)有若干不凝氣體逸流口，且每個(gè)不凝氣體逸流口中均設(shè)有文丘里管，所述U型冷凝管上還布置若干用于測(cè)量氣套中氣氛溫度的熱電偶。
[0008]所述文丘里管的小徑口朝向U型冷凝管，大徑口焊接于氣套上。
[0009]在所述文丘里管的大徑口上設(shè)有堵蓋。
[0010]相鄰兩個(gè)文丘里管之間的間隔夾角為20°。
[0011]在配氣箱頂部設(shè)有進(jìn)氣管；在每個(gè)配氣管上均設(shè)有一個(gè)配氣截止閥。
[0012]在氣套底部設(shè)有疏水管，在疏水管上設(shè)有疏水閥。
[0013]在進(jìn)水管上設(shè)有流量計(jì)和第一溫度計(jì)。
[0014]在出水管上設(shè)有第二溫度計(jì)。
[0015]所述分隔板與連接板通過(guò)鉚釘固定。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0017]本發(fā)明的利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，在氣套的下部開(kāi)設(shè)了多個(gè)不凝氣體逸流孔，并安裝了文丘里管作為引流裝置。在文丘里管引流效應(yīng)的作用下，布置在氣套內(nèi)部的U形冷凝管外表面因蒸汽冷凝而積聚在液膜外表面的不凝氣體可以很容易的被抽吸出去，同時(shí)，該裝置能夠有效利用不凝氣體逸出所造成的液膜波動(dòng)來(lái)強(qiáng)化冷凝換熱。在U形冷凝管外表面均布的若干個(gè)熱電偶，用來(lái)反映溫度示數(shù)，通過(guò)對(duì)若干個(gè)文丘里管疏通或堵塞來(lái)調(diào)整不凝氣體逸流裝置的位置，提高冷凝換熱效率。本發(fā)明能夠利用不凝氣體逸流口有效強(qiáng)化水平管外冷凝換熱，避免了排氣口引起的換熱工質(zhì)的流失，冷凝換熱強(qiáng)化效果好，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)能，環(huán)境友好。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明A-A截面的不凝氣體逸流微孔布置示意圖。
[0020]其中:1為氣套；2為氣套堵蓋；3為U型冷凝管；4為熱電偶；5為不凝氣體逸流口 ；6為疏水管；7為疏水閥；8為水套堵蓋；9為進(jìn)水管；10為流量計(jì)；11為第一溫度計(jì)；12為中間堵板；13為出水管；14為水套；15為鉚釘；16為分隔板；17為連接板；18為配氣截止閥；19為配氣箱；20為進(jìn)氣管；21為配氣管；22為文丘里管；23為堵蓋；24為第二溫度計(jì)。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0022]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，包括氣套1、水套13及配氣箱19 ;配氣箱19設(shè)置在氣套I的頂部，在氣套I的上部安裝有3根配氣管21，氣套I通過(guò)3根配氣管21與配氣箱19相連，每根配氣管21上均安裝有一個(gè)配氣截止閥18。氣套I的右端與連接板17相連，左端設(shè)有氣套堵蓋2，水套14的左端與分隔板16相連，分隔板16和連接板17通過(guò)鉚釘15固定連接。在氣套I內(nèi)設(shè)有U型冷凝管3，在分隔板16上開(kāi)設(shè)有兩個(gè)開(kāi)口，在分隔板16上連接著U形冷凝管3，且U型冷凝管3的進(jìn)口端和出口端對(duì)應(yīng)固定在分隔板16上的兩個(gè)開(kāi)口處；U形冷凝管3上均勻的布置有5個(gè)熱電偶4，用于測(cè)量氣套I內(nèi)的氣氛溫度。在氣套I底部開(kāi)設(shè)有若干不凝氣體逸流口 5，且每個(gè)不凝氣體逸流口 5中均設(shè)有文丘里管22。
[0023]在氣套I的下部安裝有疏水管6，其上安裝著疏水閥7。水套14中設(shè)有中間堵板12，中間堵板12將水套14分為上、下兩部分，U型冷凝管3的兩個(gè)管口分別開(kāi)向水套14的上、下兩部分，在所述水套堵蓋8的下部設(shè)有進(jìn)水管9，上部設(shè)有出水管13 ;在進(jìn)水管9上設(shè)有流量計(jì)10和第一溫度計(jì)11，在出水管13上設(shè)有第二溫度計(jì)24。
[0024]參見(jiàn)圖2，在氣套I的下方左右兩側(cè)均布有4個(gè)不凝氣體逸流口 5，在不凝氣體逸流口 5上安裝有文丘里管22，它們之間的間隔角為20°，該管的小徑口對(duì)著U形冷凝管3，大徑口插焊到氣套I上，在大徑口上配裝了堵蓋23。
[0025]本發(fā)明的利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，在使用時(shí):
[0026]蒸汽和不凝氣體的混合物從進(jìn)氣管20流入到配氣箱19中，然后從配氣管21涌入到氣套I內(nèi)部空間。冷卻水從進(jìn)氣管9流入到水套14的下方空間中，流入U(xiǎn)形冷凝管3的下管，并從U形冷凝管3的上管流入到水套14的上部空間，然后從出水管13流出。在U形冷凝管3中冷卻水的作用下，氣套I中的蒸汽在U形冷凝管3外壁冷凝并形成液膜，不凝氣體則積聚在液膜表面。不凝氣體從文丘里管22的小徑口流入，當(dāng)流通截面較小時(shí)，不凝氣體的流速增加，壓力減小，在壓力差的推動(dòng)下，大量不凝氣體從液膜表面涌入到文丘里管22中。隨著文丘里管22直徑的增加，壓差驅(qū)動(dòng)力增加，不凝氣體被自動(dòng)排入的環(huán)境中。冷凝液膜受到重力作用落入到氣套I底部，可按時(shí)打開(kāi)疏水閥7，從疏水管6中排走冷凝水。在U形冷凝管3外表面均勻布置的5個(gè)熱電偶，用來(lái)監(jiān)測(cè)文丘里逸流裝置的使用效果，并隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整來(lái)達(dá)到最佳的冷凝換熱效率。
[0027]綜上所述，本發(fā)明通過(guò)在圓筒形氣套的下部左右兩側(cè)均勻開(kāi)設(shè)了多個(gè)不凝氣體逸流孔，并安裝了文丘里管引流裝置。在文丘里引流效應(yīng)的作用下，布置在圓形氣套內(nèi)部的U形冷凝管外表面因蒸汽冷凝而積聚在液膜外表面的不凝氣體可以很容易的被抽吸出去，同時(shí)，本裝置能夠有效利用不凝氣體逸出所造成的液膜波動(dòng)來(lái)強(qiáng)化冷凝換熱。在U形冷凝管外表面均布5個(gè)熱電偶，如若熱電偶溫度示值幾乎一致且較高，說(shuō)明氣套的氣相空間中無(wú)不凝氣體積聚，冷凝效果較好。否則，可通過(guò)將部分文丘里管堵塞，來(lái)調(diào)整不凝氣體逸流裝置的位置，提高冷凝換熱效率。
【權(quán)利要求】
1.一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，其特征在于，包括氣套(I)、水套(14)及配氣箱(19)，配氣箱(19)設(shè)置在氣套(I)的頂部，氣套(I)通過(guò)若干根配氣管(21)與配氣箱(19)相連；氣套(I)的一端與連接板(17)相連，另一端設(shè)有氣套堵蓋(2)，水套(14)的一端與分隔板(16)相連，另一端設(shè)有水套堵蓋(8)，分隔板(16)與連接板(17)固定連接；在分隔板(16)上設(shè)有兩個(gè)開(kāi)口，在氣套(I)內(nèi)設(shè)有U型冷凝管(3)，該U型冷凝管(3)的下管口和上管口對(duì)應(yīng)固定在分隔板(16)上的兩個(gè)開(kāi)口處； 水套(14)中設(shè)有中間堵板(12)，中間堵板(12)將水套(14)分為上、下兩部分,分隔板(16)上的兩個(gè)開(kāi)口分別朝向水套(14)的上、下兩部分，在水套(14)下部的水套堵蓋(8)上設(shè)有進(jìn)水管(9)，在水套(14)上部的水套堵蓋(8)上設(shè)有出水管(13)； 所述氣套(I)為圓筒形氣套，在氣套(I)底部的圓周上開(kāi)設(shè)有若干不凝氣體逸流口(5)，且每個(gè)不凝氣體逸流口(5)中均設(shè)有文丘里管(22)，所述U型冷凝管(3)上還布置若干用于測(cè)量氣套(I)中氣氛溫度的熱電偶(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，其特征在于，所述文丘里管(22)的小徑口朝向U型冷凝管(3)，大徑口焊接于氣套(I)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，其特征在于，在所述文丘里管(22)的大徑口上設(shè)有堵蓋(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，其特征在于，相鄰兩個(gè)文丘里管(22)之間的間隔夾角為20°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，其特征在于，在配氣箱(19)頂部設(shè)有進(jìn)氣管(20);在每個(gè)配氣管(21)上均設(shè)有一個(gè)配氣截止閥(18)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，其特征在于，在氣套(I)底部設(shè)有疏水管￠)，在疏水管(6)上設(shè)有疏水閥(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，其特征在于，在進(jìn)水管(9)上設(shè)有流量計(jì)(10)和第一溫度計(jì)(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，其特征在于，在出水管(13)上設(shè)有第二溫度計(jì)(24)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用不凝氣體逸流強(qiáng)化水平管外冷凝換熱的裝置，其特征在于，所述分隔板(16)與連接板(17)通過(guò)鉚釘(15)固定。
【文檔編號(hào)】F28B1/02GK104329951SQ201410598214
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】張俊霞, 趙紅星 申請(qǐng)人:榆林學(xué)院