[实用新型]一种无机热管喷淋式冷凝器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无机热管喷淋式冷凝器，是一种换热器。

背景技术

冷凝器是使蒸汽冷凝为液体的换热设备。通常用水或空气作冷却剂。冷凝器有间壁式、沉浸式、喷淋式和混合式等不同类型。

喷淋式冷凝器是一种传热效率相对较高、结构简单的冷凝器。一般采用蛇形光管或翅片管作传热管。冷却水在管外喷淋吸热，待冷凝流体在管内流动、放热。目前，喷淋式冷凝器受传热管的传热能力限制，传热面积和体积较大，管道内清洗和除垢不方便。

实用新型内容

要解决的技术问题

为了提高现有喷淋式冷凝器的传热能力，减少所需传热面积，使管束的清洗和除垢更加方便，本实用新型提出一种用无机热管替代普通蛇形传热管的无机热管喷淋式冷凝器。由于无机热管内充装工质被封闭，不允许有流体通过，因此本装置对传统冷热流体间壁式的换热方式作了改动，设计了传热过程仅在管束外表面进行的新型冷凝器结构。

技术方案

本实用新型包括外壳1、阀门3、捕沫网4、喷淋器6、水泵7、集液槽10、抽水泵11，其特征在于：利用隔板9将若干个无机热管分隔为蒸汽冷凝段管束5和冷却水喷淋段管束8；所述的隔板9上设计有若干通孔，通孔的直径等于无机热管的直径；所述的隔板9与无机热管的连接处进行密封处理。

所述的蒸汽冷凝段管束5和冷却水喷淋段管束8的分隔比例，等于蒸汽冷凝段和冷却水喷淋段的传热面积之比。

所述的隔板9上的通孔数量与无机热管的数量一致。

所述的无机热管近水平放置，蒸汽冷凝段管束5端低于冷却水喷淋段管束8端，管束水平倾角为3～5度。

有益效果

本实用新型采用高效无机热管作传热管束，构成了一种无机热管喷淋式冷凝器。与现有喷淋式冷凝器相比，优点在于：

(1)管束一端做喷淋冷却段，另一端做蒸汽冷凝段，流体换热过程全部在管束外表面进行，改变了传统喷淋式冷凝器管内冷凝，管外喷淋冷却的间壁式传热方式，使得管束更换、清洗和除垢更加方便。

(2)由于高效热管轴向导热迅速，管束上各点近乎等温，总传热系数高，在相同热负荷下，冷凝器的传热面积可减小约60％。

(3)管束被隔为两段，各管段空间压力可视需要而独立调控，相互之间没有影响，这使本发明用于低温多效海水淡化装置时较为有利。

附图说明

图1：无机热管喷淋式冷凝器示意图

1-外壳；2-真空泵；3-阀门；4-捕沫网；5-蒸汽冷凝段管束；6-喷淋器；7-水泵；8-冷却水喷淋段管束；9-隔板；10-集液槽；11-抽水泵；A-冷却水进；B-水蒸气进；C-抽真空；D-冷却水出；E-淡水出。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步描述：

本实施例结构组成为：外壳1、真空泵2、阀门3、捕沫网4、喷淋器6、水泵7、隔板9、集液槽10、抽水泵11、无机热管构成的蒸汽冷凝段管束5和冷却水喷淋段管束8。

高效无机热管是目前最新型的传热元件，它与一般热管的原理与传热效果均不相同。其工质由多种无机元素配成，将工质灌入管体或片状夹层内腔，经封闭抽真空而得。其径向传热能力达到44kW/m²，轴向传热能力达8600kW/m²，可在极短时间内达到并保持等温传热。高效无机热管的导热系数是银的10000～30000倍，普通热管的导热系数是银的300～1000倍，故其导热能力超过普通热管。

本实施例中采用16根直径均为25mm、长度为1m的无机热管组成管束，管束穿过隔板9，被隔板隔为两段。隔板上开有管孔，呈正方形排列，管孔直径与无机热管直径相同，为25mm。蒸汽冷凝段管束5和冷却水喷淋段管束8的分隔长度比例为2：3。蒸汽冷凝段管束5端低于冷却水喷淋段管束8端，管束倾斜角为4度。蒸汽冷凝段管束空间和冷却水喷淋段管束空间相互独立、密封。

将上述隔板9与无机热管组成的蒸汽冷凝段管束5和冷却水喷淋段管束8的组合安装固定在外壳1中。

在冷却水喷淋段管束8的上端设计有喷淋器6和水泵7，下端有冷水出口。

在蒸汽冷凝段管束5的上端设计有水蒸汽进口，还有由真空泵2、阀门3和捕沫网4构成的抽真空口。蒸汽冷凝段管束5的下端设计有集液槽10，与集液槽10连接的是抽水泵11和淡水出口。

本冷凝器的工作过程为：冷却水加压后，进入冷凝器的喷淋段，经喷嘴(或喷孔)喷淋在管束上，并以液滴或薄膜形式向下流动，同时吸收管束上的热量；蒸汽进入冷凝器的冷凝段，由上而下穿过管束，与之换热，被冷凝成液体，落入集液槽；管束则将蒸汽的冷凝潜热迅速传递到其另一端的冷却水喷淋段，热量由冷却水吸收、带走。各段管束空间压力可视需要独立控制。如附图所示，蒸汽冷凝段管束空间可根据需要被抽成真空。本冷凝器与高效无机热管蒸发器相结合，在负压下操作，可构成低温多效海水淡化装置工艺。