[实用新型]一种卧式汽液分离冷凝器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷凝器，特别是关于一种卧式汽液分离冷凝器。

背景技术

传统的空冷式汽液相变冷凝器包括外壳100、换热管101、进汽口102、三通管103和冷凝液出口104(如图1所示)，其中换热管101多采用蛇形管，依靠空气在换热管101外对流换热，使换热管101内的蒸汽冷凝。在凝结换热过程中，随着冷凝的进行，壁面凝结液逐步增加，随后成膜阻碍了蒸汽与壁面的接触，是凝结换热的主要热阻所在。凝结过程中液膜逐渐增厚，在以后相当长的管程内为液体逐步增多的复杂两相流，热阻逐渐增加，冷凝效果严重变差；同时随着蒸汽的凝结，蒸汽量逐渐降低，管内蒸汽流速明显下降，凝结效果急剧退化，换热系数减小；单一管内流程冷凝过程也导致了复杂的汽液两相流，对系统运行稳定性、流动阻力和系统的调控等，都有很不利的影响。空气侧，由于管内冷凝换热热阻增加，外管壁温度下降，导致肋片的利用率下降。为解决上述存在的问题，传统的空气冷却式冷凝器以加大换热面积来满足换热量的需求，从而导致体积、重量较大，且制作和运行成本高。

此外，本申请人在专利号为ZL200610113304.4，名称为“分液式空气冷凝器”(如图2所示)，以及专利申请号为200710064952.X，名称为“多级冷却中间分液式空气冷凝器”(如图3所示)的发明专利中提出了采用多级蒸汽冷凝、中间自动汽液分离和排液、集中聚集冷凝液过冷的技术方案，从而保证了各管程都以纯蒸汽进入并被冷却，有效减小了凝结过程中液膜的厚度和消除不利的两相流型。同时充分利用了短换热管，使各管程均能处于短管珠状或不稳定的薄液膜凝结，或通过蒸汽对液膜的影响作用促进液膜失稳与断裂，形成膜状凝结与珠状凝结共存的溪流状凝结，增强膜状凝结换热效果，提高管内凝结换热系数。

上述两专利中的联箱200都是使用单根排液管201作为漏液阻汽装置，这种较细的排液管201可以较好地防止联箱200中分离的气体从排液管201泄漏，但是这种结构又带来以下问题：首先排液管201直径比联箱200直径小，冷凝液流量范围受到较大的限制，有时还会出现排液不畅的问题。尽管在后一项专利中采用了由实心顶盖202、多孔芯体203和排液管壁204组成的分液装置(如图4所示)，但是由于分液装置上表面采用实心顶盖202，冷凝器运行中冷凝液与分液装置接触面为多孔介质侧表面，因此分液装置的分液驱动力主要是多孔芯体203的毛细抽吸力，而抽吸力的大小是由所选用多孔介质的结构参数决定，自主调节能力较弱，当冷凝液量较大时，可能会存在抽吸力不够的问题，影响到分液的效果；另外分液装置结构比较复杂，在工业生产中规模化生产以及后续的安装工作都会带来一定的困难。

发明内容

针对以上问题，本实用新型的目的是提供一种能够更有效地进行汽液分离的卧式汽液分离冷凝器。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种卧式汽液分离冷凝器，其特征在于：它包括一水平设置的换热单元模块，所述换热单元模块包括多组递减水平排列的换热管，各组所述换热管通过两端安装的多级联箱连通，在第一级所述联箱上设置一进汽口；第一级所述联箱通过第一组所述换热管与第二级所述联箱连通，第二级所述联箱通过第二组所述换热管与第三级所述联箱连通，…，直到最后一级所述联箱；在中间各级所述联箱内靠近底部出口处均设置一漏液阻汽装置，使各级所述联箱形成独立的分液空间，同时使各组所述换热管形成左右顺序连通的多个冷凝空间；各级所述联箱的底部出口分别通过一集液导流管并联连接一过冷管，所述过冷管的另一端为冷凝液出口；所述换热管以及过冷管上均设置有翅片；所述漏液阻汽装置上设置有至少一个主孔和若干个辅助孔。

所述漏液阻汽装置为一可镶嵌入所述联箱内的基板，所述基板上设置有至少一个当量直径为2～5mm的主孔和若干个当量直径小于2mm的辅助孔。

所述基板上的所述主孔和辅助孔分别为上、下当量直径相同的直型孔。

所述基板上的主孔和辅助孔分别为锥台孔和变截面通孔之一。

所述基板上的若干辅助孔与所述主孔边缘相交，形成一整体的梅花状孔。

在所述整体的梅花状孔与所述基板的边缘之间设置有若干独立的辅助孔。

在所述主孔和辅助孔中设置有多孔介质芯。

所述基板的材料为金属材料。

所述基板的材料为多孔介质材料。

所述漏液阻汽装置的流通能力由孔隙率S表征：

S＝A_p/A_t