[发明专利]一种冷凝装置

说明书

技术领域

本发明属于制冷设备技术领域，涉及一种冷凝装置，尤其涉及一种应用于船舶上的氨冷凝装置。

背景技术

制冷系统一般包括压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器以及在以上四大组件中循环流动的制冷剂。氨制冷剂因其冷凝压力适中、单位容积制冷量大、流动阻力小和传热性能好等优点而被广泛使用于大中型制冷系统中，包括船舶上的制冷系统。其中，四大组件中的氨冷凝器内部设置有若干根用于与进入冷凝器中的氨气进行热交换的换热管，该换热管在长期使用中因其内部介质流动平缓极易结垢，从而影响换热管的换热效率。

针对以上问题，人们设计了一种污水源热交换器并申请了中国专利，(其申请号为：200810235882.4；其公开号为：CN101413764A)，该污水源热交换器包括套管以及穿设于套管内的换热管，该换热管内沿轴向设置有节距式链轴除垢器。节距式链轴除垢器还与一驱动装置相连接，包括节距链轴、若干单元节距以及除垢刷。当换热管内有污垢时，可通过驱动装置主动控制除垢刷对换热管内进行除垢工作，也可借助换热管内水流的作用使除垢器产生旋转，被动除垢。

但是，船用制冷系统中的冷凝器中设置有若干根换热管，如均按上述方案进行改进，则改进成本过高；同时，上述的污水源交换器的主要工作方式为主动除污，其被动除污的过程需要较大的介质流速，在冷凝器的换热管中不适用，且其工作主要为除垢而非防止污垢沉积，效果不佳。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种结构简单、换热效率高且能防止换热管内污垢沉积的冷凝装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种冷凝装置，包括内部具有腔体的冷凝器本体以及分别设置于上述本体上侧进气口处与下侧出液口处的进气机构和出液机构，所述本体的腔体中设置有若干根用于与进入本体中的气态介质进行热交换的换热管和用于支撑上述换热管的支撑板，其特征在于，所述的换热管的内壁上具有若干个凸起和/或凹坑，所述的凸起和/或凹坑沿上述换热管的轴向分布且与其两侧的管壁圆滑过渡。

本冷凝装置工作时，气态介质从进气设备(如压缩机等)的出气口通过进气机构以及开设于冷凝器本体上侧的进气口进入到本体中的腔体内，并与流动于换热管内的液态介质进行热交换，从而将气态介质转化为液态的介质，完成冷凝器的冷凝工作。换热管内壁上沿其轴向设置有若干个凸起或凹坑可使换热管内的液态介质在流动过程中，因遇到凸起或凹坑而形成湍流，从而改变液态介质的流动速度与方向，消除或减薄流体传热边界层，进而达到带动介质中污垢随其一起运动的目的，管内污垢不会因介质流动平缓而沉积，同时能提高换热管的传热效率。

在上述的一种冷凝装置中，所述的换热管的内壁上具有若干个凸起，所述换热管的外壁上具有若干个凹坑，所述的凸起与凹坑一一对应地相对设置于上述换热管管壁的两侧。

在上述的一种冷凝装置中，所述的凸起和凹坑处均为圆弧状曲面且其方向均沿纵向，所述的凸起和凹坑均沿上述换热管的轴向等距分布。当换热管内的介质自前一处的凸起处流过而受阻力作用慢慢平缓流动时，液态介质将运动到下一个凸起处，这种结构可保持换热管内介质流速与流向的变化。

在上述的一种冷凝装置中，所述的换热管的内表面与外表面均经过渗铝处理。通过渗铝处理能显著提高换热管内外的耐腐蚀与耐冲蚀的能力。

在上述的一种冷凝装置中，所述的本体包括筒状壳体以及连接于筒状壳体两端的管板，所述的管板外侧均连接有与上述换热管内部连通的管箱，所述的两个管箱内均设置有数根能与管箱内介质相接触的锌棒，所述的管箱与管板表面均经过渗铝处理。用于与自进气口处进入腔体内的气态介质进行热交换的换热管内的液态介质可在两个管箱以及连通两个管箱的换热管内流动，在管箱内设置若干根与液态介质相接触的锌棒可延缓设备的腐蚀速度。

在上述的一种冷凝装置中，所述的进气机构包括用于连通上述本体内腔体和进气设备上出气口的进气管以及设置于本体内进气口和换热管之间的缓冲层，所述的缓冲层能使自进气口进入腔体内的气态介质的速度降低且分布均匀。气态介质自进气口进入到腔体内时，速度较大，如直接运动至换热管处进行换热极易造成换热管振动和冲蚀，影响换热管的使用寿命。