专利名称：一种喷雾传质式冷凝器的制作方法
技术领域：
本发明属于一种冷凝设备，尤其涉及一种真空浓缩设备的喷雾传质式冷凝器。
背景技术：
目前国内真空浓缩设备的冷凝部分，一般都是采取列管冷凝器、混冷器或水力喷射器等方式。所有的方式都是采用以冷却水为热载体的单相流体传热，也就是冷却水在冷却过程是没有发生相变的，冷凝过程水的运送量大，循环泵的功率大，并且所有的形式都要配备凉水塔，经凉水塔冷却后的水又再次送到冷凝器里。传统的各种方式的冷凝器特点是占地大，水的运输量大，能耗高，真空效果差等
发明内容
本发明的目的是提供一种喷雾传质式冷凝器，不仅可以节约冷凝能耗，而且可有效防止管内膜凝结的产生，提高传热系数。为实现上述目的，本发明提供一种喷雾传质式冷凝器，包括呈环形分布的多个翅片冷凝管、设于所述翅片冷凝管下方的集水盘、风机，所述翅片冷凝管的上方连接有二次蒸汽总管，环形分布的多个翅片冷凝管的内部设有呈环形分布的喷淋管，所述喷淋管上设有雾化喷嘴。与现有技术相比，本发明的喷雾传质式冷凝器通过雾化喷嘴将水雾化喷至翅片冷凝管表面，可吸收翅片冷凝管表面的热量并蒸发，雾化、吸热并蒸发这种有相变的热交换过程，利用水蒸发时的汽化潜热比采用冷却水热交换时的显热的传热系数大几倍甚至几十倍的原理，大大节约冷凝能耗；另外，二次蒸汽总管位于翅片冷凝管上方，使得高速蒸汽与冷凝水方向一致，从而可有效防止管内膜凝结的产生，提高传热系数；经实际测试，本发明相比单效浓缩采用水喷射泵可节约73. 55%的能源消耗。通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
图I为本发明喷雾传质式冷凝器的工作原理示意图。图2为布风环的示意图。图3为翅片管内旋风叶的示意图。
具体实施例方式现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。请参考图1-3，所述的喷雾传质式冷凝器包括二次蒸汽总管I、二次蒸汽分汽管2、上环3、多个竖直摆放连成环形的翅片冷凝管4、中环5、斜排管6、底环7、呈环形分布的喷淋管8、雾化喷嘴9、防护网10、风机11、布风器12、喷淋泵13、集水盘14、汽液分离器15、支撑脚16、水环泵17、外壳18和顶盖19。所述二次蒸汽分汽管2连接所述二次蒸汽总管I ;所述上环3连接所述二次蒸汽分汽管2 ;所述多个竖直摆放连成环形的翅片冷凝管4连接所述上环3 ;所述中环5连接所述翅片冷凝管4 ;所述斜排管6连接所述中环5 ;所述底环7连接所述斜排管6 ;所述底环7环绕在呈环形分 布的喷淋管8外侧；所述雾化喷嘴9设于所述喷淋管8上；所述防护网10、风机11和布风器12设于呈环形分布的喷淋管8的内侧，且所述防护网10、风机11和布风器12由下而上依次设置，且所述风机11位于所述雾化喷嘴9的下方；所述喷淋泵13位于呈环形分布的喷淋管8的底部，其与所述喷淋管8连接，给所述雾化喷嘴9供水；所述集水盘14位于呈环形的翅片冷凝管4内侧，且同时环绕在呈环形分布的喷淋管8外侧，所述汽液分离器15连接至所述底环7和所述中环5 ;所述外壳18包覆在所述多个翅片冷凝管4的外侧，所述外壳18底部设有所述支撑脚16和所述水环泵17 ;所述顶盖19盖在所述二次蒸汽分汽管2的上方。具体地，所述翅片冷凝管4包括换热管4a和环绕在所述换热管4a外表面的翅片和设于所述换热管内侧的金属细杆4b和多个风叶4c。所述金属细杆4b为不锈钢细杆。所述的多个风叶4c设于所述换热管4a内侧的上部，且所述的多个风叶4c等间隔串设于所述金属细杆4b上，所述风叶4c焊接在所述金属细杆4b上，且所述风叶4c的直径与所述换热管4a的内径相同。所述布风器12起导向作用，可把垂直向上的风均匀切割成多等份水平吹向环形垂直的翅片冷凝管4上。本实施例中，所述布风器12是由在竖直方向等距放置的六层布风环12a组成，所述六层布风环12a的直径自上而下逐渐增大而呈梯形结构，所述六层布风环12a中，每一层布风环12a的挡风面积均为风机通风面积的1/6。各所述布风环12a均设有正对所述二次蒸汽总管I的通风孔12b，所述六层布风环12a的通风孔12b的直径为由上而下依次增大。相邻的两个布风环之间的外侧设有安置在所述喷淋管上的雾化喷嘴。使用时，二次蒸汽由所述二次蒸汽总管I进入到所述二次蒸汽分汽管2，并经所述二次蒸汽分汽管2、所述上环3进入到所述翅片冷凝管4，二次蒸汽进入到所述翅片冷凝管4内并经过所述风叶4c时，通过所述的多个风叶4c的作用，可使二次蒸汽贴着所述换热管4a的内壁高速旋转，由于冷凝水和高速蒸汽的方向相同，不会形成膜凝结，刚形成的冷凝水迅速被吹离管壁，从而大大增加了传热系数，进一步加快了冷凝速度，二次蒸汽在所述翅片冷凝管4内变为冷凝水之后进入到所述中环5或所述斜排管6和所述底环7内，再由所述中环5和所述底环7内流经所述汽液分离器13，经过所述汽液分离器13后流出喷雾传质式冷凝器；在二次蒸汽进入到所述二次蒸汽分汽管2的同时，所述喷淋泵13启动，抽所述集水盘14中的水到所述喷淋管8处，使所述喷淋管8的雾化喷嘴9对着所述翅片冷凝管4表面喷雾，以使所述翅片冷凝管4里的二次蒸汽冷凝，所述雾化喷嘴9喷在所述翅片冷凝管4表面之后落下的水直接落在所述集水盘14中；且在所述喷淋泵13启动的同时，所述风机11也同时启动，所述风机11吹出的风通过所述布风器12时，通过所述布风器12的导向作用，所述布风器12的六层布风环12a把风机10吹出的风分解成六等份，将所述雾化喷嘴9雾化后的水吹向所述翅片冷凝管4表面，由于雾化后大大增加了水珠表面积，以使所述翅片冷凝管4获得较佳的冷却效果。喷洒在所述翅片冷凝管4上的水部分吸热后蒸发了，剩余的水流回集水盘14，被所述喷淋泵13打入所述喷淋管8内重复使用。这种通过所述雾化喷嘴9将水雾化喷至所述翅片冷凝管4表面，可并在所述翅片冷凝管4表面吸热并蒸发的有相变的热交换过程，利用水蒸发时的汽化潜热比采用冷却水热交换时的显热的传热系数大几倍甚至几十倍的原理，大大节约冷凝能耗，相比列管冷凝器可节约能耗73. 72%，相比第一代高效蒸发式冷却器(如专利号CN200810127664. 9所揭露)节约能耗20%。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
权利要求
1.一种喷雾传质式冷凝器，包括风机、呈环形分布的多个翅片冷凝管、设于所述翅片冷凝管下方的集水盘，其特征在于所述翅片冷凝管的上方连接有二次蒸汽总管，环形分布的多个翅片冷凝管的内部设有呈环形分布的喷淋管，所述喷淋管上设有雾化喷嘴。
2.如权利要求I所述的喷雾传质式冷凝器，其特征在于所述翅片冷凝管的上端连接有上环，所述上环和所述二次蒸汽总管之间连接有二次蒸汽分汽管，所述翅片冷凝管下端连接有中环、所述中环连接有斜排管，所述斜排管连接有底环，所述底环环绕在呈环形分布的喷淋管外侧，所述喷淋管的底部连接有喷淋泵。
3.如权利要求I所述的喷雾传质式冷凝器，其特征在于所述风机位于呈环形分布的喷淋管的内部，且位于所述雾化喷嘴的下方。
4.如权利要求3所述的喷雾传质式冷凝器，其特征在于呈环形分布的喷淋管内侧还设有位于所述风机和所述二次蒸汽总管之间的布风器，所述布风器是由在竖直方向等距放置的多层布风环组成，所述多层布风环自上而下直径逐渐增大而呈梯形结构，各所述布风环均设有正对所述二次蒸汽总管的通风孔。
5.如权利要求4所述的喷雾传质式冷凝器，其特征在于所述多层布风环的通风孔的直径为由上而下依次增大。
6.如权利要求4所述的喷雾传质式冷凝器，其特征在于所述多层布风环为六层，每一层布风环的挡风面积均为风机通风面积的1/6。
7.如权利要求I所述的喷雾传质式冷凝器，其特征在于所述翅片管包括换热管、环绕在所述换热管外表面的翅片、金属细杆和焊接在所述金属细杆上的多个风叶，所述金属细杆设于所述换热管内侧，所述的多个风叶间隔串设于所述金属细杆上。
8.如权利要求7所述的喷雾传质式冷凝器，其特征在于所述多个风叶等间隔设置。
9.如权利要求7所述的喷雾传质式冷凝器，其特征在于所述风叶的直径与所述换热管的内径相同。
全文摘要
本发明公开了一种喷雾传质式冷凝器，包括呈环形分布的多个翅片冷凝管、设于所述翅片冷凝管下方的集水盘、风机，所述翅片冷凝管的上方连接有二次蒸汽总管，环形分布的多个翅片冷凝管的内部设有呈环形分布的喷淋管，所述喷淋管上设有雾化喷嘴。本发明的喷雾传质式冷凝器通过雾化喷嘴把水雾化，喷到翅片冷凝管表面吸热并蒸发这种有相变的对流换热大大地提高了热交换系数，大大节约冷凝能耗；另外，二次蒸汽总管位于翅片冷凝管上方，使得高速蒸汽与冷凝水方向一致，从而可有效防止管内膜凝结的产生，提高传热系数。
文档编号F28B9/00GK102865753SQ201210380378
公开日2013年1月9日 申请日期2012年10月9日 优先权日2012年10月9日
发明者杨许作 申请人:杨许作