中间排液式高效冷凝系统的制作方法
【专利摘要】本发明是一种中间排液式高效冷凝系统，前级换热器的换热管后端连接有前级引出端集管，后级换热器的换热管前端连接有后级进入端集管，后端连接有后级引出端集管；前级引出端集管通过管路与后级进入端集管相连接，用于将前级换热器排出的气体引入后级换热器；前级换热器和后级换热器位于同一箱体内或者分别位于不同箱体内，箱体下端带有进风口、上端安装有轴流风机。在前级换热器末端实施了中间排液，并且将前级换热器排出的气体引入后级换热器中，有利于换热管路内流体的流动，并加速了换热管路内液膜的排出，从而使换热系数大幅上升。由于增加了顺液膜流动方向的蒸气流速，会使液膜产生湍流，另一方面也会使液膜被吹离壁面，从而使换热系数增大。
【专利说明】中间排液式高效冷凝系统
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种冷凝装置，主要用于将气体或蒸气冷凝为液体。
技术背景
[0003]包括蒸气冷凝在内的冷凝凝结传热主要有两种形式:一种是膜状冷凝；另一种是珠状(滴状)冷凝。珠状冷凝，其表面传热系数要比膜状冷凝大几倍甚至大一个数量级。蒸气在水平管(或管板)内的冷凝，基本属于膜状冷凝。膜状冷凝时，壁面总是被一层液膜覆盖着，凝结放出相变热(潜热)必须穿过液膜才能传到冷却壁面上。因此，膜状冷凝的主要特点，就是冷凝传热过程的热阻几乎全部集中在冷凝液膜内。对于膜状冷凝，要想提高其换热系数，就必须减薄液膜厚度，或产生湍流膜状凝结换热，这样热量的传递，除了靠近壁面的极薄的层流底层仍然依靠导热方式外，层流底层以外以湍流传递为主，使换热效率大幅增加。
[0004]现有的冷凝器均未解决上述技术问题，由于其出液端集管内一般会形成气液混合相，不仅气相回流阻碍换热管路内流体的流动，而且不利于减薄液膜厚度，因此换热效率较低，冷凝效果不能令人满意。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种换热系数和冷凝效率更高的中间排液式闻效冷凝系统。
[0006]为达到上述目的，本发明采用了如下技术方案。
[0007]中间排液式高效冷凝系统,包括前级换热器，前级换热器的换热管后端连接有前级引出端集管，其特征在于:还包括后级换热器，后级换热器的换热管前端连接有后级进入端集管，后端连接有后级引出端集管；前级引出端集管通过管路与后级进入端集管相连接，用于将前级换热器排出的气体引入后级换热器；前级引出端集管还连接有中间排液管；前级换热器和后级换热器位于同一箱体内或者分别位于不同箱体内，所述箱体下端带有进风口、上端安装有轴流风机。
[0008]还包括位于换热器上方的喷淋管。
[0009]前级引出端集管和后级引出端集管分别连接有液封。或者，还包括辅助冷凝器；最后一级换热器的引出端集管连接有储液器；储液器通过出气管与所述辅助冷凝器相连接。本发明具有以下特点。
[0010]本发明在前级换热器末端实施了中间排液，并且前级引出端集管通过管路与后级进入端集管相连接，将前级换热器排出的气体引入后级换热器中，有利于换热管路内流体的流动，并加速了换热管路内液膜的排出。加速液膜的排出，相当于减薄液膜厚度甚至液膜被带离壁面，局部产生类似滴状冷凝效果，从而使换热系数大幅上升。由于增加了顺液膜流动方向的蒸气流速，会使液膜产生湍流，另一方面也会使液膜被吹离壁面，从而使换热系数增大。
[0011]中间排液可有效提高换热器换热面的利用率，因此本发明的结构能够保证前级换热器始终处于高效换热状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例一和实施例二的结构和工作原理示意图。其中实施例一不涉及图1中的部件六445、六6313和八14。
[0013]图2是本发明实施例二和实施例四的结构和工作原理不意图。其中实施例二不涉及图1中的部件B4、B5、B6、A10和填料。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】进一步说明本发明。
[0015]实施例一
本实施例为一种整体风冷式冷凝器。
[0016]如图1所示，本发明的实施例包括下端带有A进风口 A7、上端安装有A轴流风机A15的A箱体Al。A箱体Al内安装有A前级换热器A3和A后级换热器A2，A前级换热器A3的换热管前端连接有A前级进入端集管A10,后端连接有A前级引出端集管A9。A后级换热器A2的换热管前端连接有A后级进入端集管A12,后端连接有A后级引出端集管AU。A前级引出端集管A9通过管路与A后级进入端集管A12相连接，用于将A前级换热器A3排出的气体引入A后级换热器A2。
[0017]A如级引出端集管A9连接的中间排液管和包括最后一级换热器的引出端集管在内的A后级引出端集管All可以分别通过A液封AS连接储液器。
[0018]最后一级换热器的引出端集管也可以直接连接储液器，此时，需设置辅助冷凝器，并且储液器设有分别与辅助冷凝器相连接的出气管和回液管。储液器中的气体经过辅助冷凝器冷凝液化后回流到储液器。储液器也可以仅设有与辅助冷凝器相连接的出气管，储液器中的气体经过辅助冷凝器冷凝液化后流到其它储液器。而最后一级换热器之外的其它换热器引出端集管一般通过A液封AS与储液器相连接。
[0019]A轴流风机A15作用下，冷风从A进风口 A7进入A箱体Al内并流经A前级换热器A3和A后级换热器A2,与换热管内流体进行热交换后从A箱体Al上端排出。
[0020]实施例二
本实施例为一种整体蒸发式冷凝器。
[0021]仍如图1，在实施例一的基础上，本实施例还包括位于A箱体Al下方的A集水槽A6，连接A集水槽A6的A水泵A5以及安装在A箱体Al内换热器上方的A喷淋管A13，其中A水泵A5通过A上水管A4与A喷淋管A13相连接。A箱体Al内还安装有位于A轴流风机A15与A喷淋管A13之间的A填料A14。
[0022]作为蒸发式冷凝器时，A前级换热器A3和A后级换热器A2最好是上下排列方式布置。从上方换热器流下的喷淋水流经下方换热器后落到A集水槽A6中。
[0023]本发明A箱体Al内换热器可以是图1所示的两级，也可以是三级以上，三级以上的相邻如后级连接关系同实施例一。
[0024]实施例三
本实施例为一种分体风冷式冷凝器。
[0025]如图1所示，本发明的实施例包括两台前级冷凝器I和一台后级冷凝器II。前级冷凝器I和后级冷凝器II均具有如下结构:冷凝器包括下端带有B进风口 B7、上端安装有B轴流风机Bll的B箱体BI。B箱体BI内安装有换热器B3，换热器B3的换热管前端连接有进入端集管B2，后端连接有引出端集管B9。B轴流风机Bll作用下，冷风从B进风口 B7进入B箱体BI内并流经换热器B3，与换热器B3的换热管内流体进行热交换后从B箱体BI上端排出。
[0026]两台前级冷凝器I的引出端集管B9通过气体管路B12与后级冷凝器II的进入端集管B2相连接，用于将两台前级冷凝器I排出的气体引入后级冷凝器II的换热器B3中。
[0027]前级冷凝器I的引出端集管B9所连接的中间排液管和后级冷凝器II的引出端集管B9可以分别连接有B液封B8，B液封B8通过总排液管B13连接储液器。
[0028]其中最后一级冷凝器的引出端集管B9也可以直接连接储液器，此时，需设置辅助冷凝器，并且储液器设有分别与辅助冷凝器相连接的出气管和回液管。储液器中的气体经过辅助冷凝器冷凝液化后回流到储液器。储液器也可以仅设有与辅助冷凝器相连接的出气管，储液器中的气体经过辅助冷凝器冷凝液化后流到其它储液器。
[0029]实施例四
本实施例为一种分体蒸发式冷凝器。
[0030]仍如图2，在实施例三的基础上，本实施例的冷凝器还包括位于B箱体BI下方的B集水槽B6，连接B集水槽B6的B水泵B5以及安装在B箱体BI内换热器上方的B喷淋管B10，其中B水泵B5通过B上水管B4与B喷淋管BlO相连接。B箱体BI内还安装有位于B轴流风机Bll与B喷淋管BlO之间的填料。
[0031]本发明可以是图2所示的两台前级冷凝器I和一台后级冷凝器II，前级冷凝器I的台数也可以不限于两台，而是是一台或者三台以上，后级冷凝器II的台数也不限于-一台，也可以是两台以上。但前、后级冷凝器之间的连接关系始终是:前级冷凝器的引出端集管通过气体管路与后级冷凝器的进入端集管相连接，用于将前级冷凝器排出的气体引入后级冷凝的换热器中。
【权利要求】
1.中间排液式高效冷凝系统，包括前级换热器，前级换热器的换热管后端连接有前级引出端集管，其特征在于:还包括后级换热器，后级换热器的换热管前端连接有后级进入端集管，后端连接有后级引出端集管；前级引出端集管通过管路与后级进入端集管相连接，用于将前级换热器排出的气体引入后级换热器；前级引出端集管还连接有中间排液管；前级换热器和后级换热器位于同一箱体内或者分别位于不同箱体内，所述箱体下端带有进风口、上端安装有轴流风机。
2.如权利要求1所述的中间排液式高效冷凝系统，其特征在于:还包括位于换热器上方的喷淋管。
3.如权利要求1或2所述的中间排液式高效冷凝系统，其特征在于:前级引出端集管和后级引出端集管分别连接有液封。
4.如权利要求1或2所述的中间排液式高效冷凝系统，其特征在于:还包括辅助冷凝器；最后一级换热器的引出端集管连接有储液器；储液器通过出气管与所述辅助冷凝器相连接。
【文档编号】F28B7/00GK104132557SQ201410368818
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】李永堂, 吴俐俊 申请人:烟台珈群高效节能设备有限公司