CN202511660U - 管外多孔表面高通量换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种管外多孔表面高通量换热器，在换热器内设有管外多孔表面高通量换热管，换热管表面设有强化沸腾传热的金属多孔表面功能层，高通量换热管从支撑板板孔中穿过并固定于两端的管板板孔中。支撑板板孔的孔径和偏差大于管板板孔的孔径和偏差。在支撑板板孔内可设有保护环，保护环的孔径和偏差大于管板板孔的孔径和偏差。本实用新型总传热效率高，可达到光管传热元件换热器的1.3～3倍；传热温差小，达到沸腾所需的温差仅为0.6～1℃；临界热通量高，是光管传热元件换热器的1.8～2倍。换热管不易结垢，换热器使用周期长。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种管外多孔表面高通量换热器，属于换热技术领域。
背景技术
换热器是广泛应用于石油、化工、冶金、医药和制冷等行业中的换热设备。目前大量使用的是换热管为普通光管的管壳式换热器，由于这类换热器的传热效果一般，在正在新建的一些大型化工装置中，因单套装置能力增加，使换热器也面临着大型化的发展问题，显而易见，提高换热效率和设备性能还是换热器技术改进和创新的主要目标。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种管外多孔表面高通量换热器，管外多孔表面高通量换热管作为其主要传热元件，可大幅提高换热器的总传热效率。
本实用新型的具体技术内容如下：
在换热器内设有管外多孔表面高通量换热管，高通量换热管表面设有强化沸腾传热的金属多孔表面功能层，高通量换热管从支撑板板孔中(或从支撑板板孔保护环中)穿过并固定于两端的管板板孔中，支撑板板孔的(或支撑板板孔保护环的)孔径和偏差大于管板板孔的孔径和偏差。
管外多孔表面高通量管换热器的工作原理如下：
本实用新型换热器以管外多孔表面高通量换热管作为主要传热元件，当液体在换热管外沸腾时，其金属多孔表面可以形成许许多多能够长期稳定存在的泡核沸腾中心，使液体维持在泡核沸腾状态。液体在微孔中以薄液膜的形式四周受热，泡内气体升温后迅速膨胀破裂，脱离沸腾表面。此时液体借助表面张力作用不断被吸入微孔，并在孔穴中受热、蒸发。这种强化换热器多用于管内加热介质为水蒸汽冷凝或者大流量热水，而管外介质为有机物沸腾的工况，管内水蒸汽冷凝的传热效率较高，通过管外多孔表面强化有机物的沸腾传热，从而提高换热器的总传热效率。
金属多孔表面平均孔径较小，不易为污物所堵塞；在换热过程中不断地产生大量的气泡，气泡大到一定程度便会脱离表面，但是气泡核还存在于空穴中，还会形成新的气泡，因此，换热管表面始终能保持较低温度，能防止热斑引起的结垢；多孔层表面具有毛细管特征，能够确保换热器工作时的换热管表面足够湿润，可预防因热管表面的局部干点而造成结垢，从而延长整个换热器的使用周期。
管外多孔表面高通量换热器的优点是：总传热效率高，可达到光管传热元件换热器的1.3～3倍；传热温差小，达到沸腾所需的温差仅为0.6～1℃；临界热通量高，是光管传热元件换热器的1.8～2倍。换热管不易结垢，换热器使用周期长。
附图说明
图1为管外多孔表面高通量管换热器示意图。
图2为换热器主要传热元件管外多孔表面高通换热管示意图。
图3为支撑板板孔保护环的示意图。
具体实施方式
实施例1：
参照图1和2对本实用新型的实施例1进一步说明：
在换热器内设置管外多孔表面高通量换热管1，在高通量换热管1表面设有强化沸腾传热的金属多孔表面功能层2。将高通量换热管1从支撑板3板孔中穿过并固定于两端的管板4板孔中。
对于管内为0.5Mpa饱和水蒸汽冷凝和管外为2.1Mpa丙烷丙烯混合物沸腾的工况，可采用换热管基管直径为Φ25的管外多孔表面高通量换热管1作为主要传热元件，换热器的整体结构采用BJS浮头式换热器形式。因换热管外表面增加一定厚度的多孔功能层2，所以，管板4的孔径和偏差根据GB151设为
而支撑板3的孔径和偏差设为
大于管板4的孔径和偏差，以保证高通量换热管1能顺利穿管和恰当支撑。高通量换热管1和管板4的连接采用强度焊。
实施例2：
参照图1、2和3对本实用新型的实施例进一步说明：
在换热器内设置管外多孔表面高通量换热管1，在高通量换热管1表面设有强化沸腾传热的金属多孔表面功能层2。将高通量换热管1从设置在支撑板3板孔的保护环5中穿过并固定于两端的管板4板孔中。
对于管内为1Mpa、80℃的低温热水和管外为2.1Mpa丙烷丙烯混合物沸腾的工况，可采用换热管基管直径为Φ19的管外多孔表面高通量换热管1作为主要传热元件，换热器的整体结构采用AXS浮头式换热器形式。因换热管外表面增加一定厚度的多孔功能层2，所以，管板4的孔径和偏差根据GB151设为
在支撑板3的板孔中设置Φ22×0.5的不锈钢保护环5，用两面翻边的形式和支撑板3固定在一起，以防止高通量换热管1在穿过支撑板3时损伤多孔功能层2。高通量换热管1和管板4的连接采用强度焊。
Claims (3)
1.一种管外多孔表面高通量换热器，其特征在于：在换热器内设有管外多孔表面高通量换热管(1)，换热管(1)表面设有强化沸腾传热的金属多孔表面功能层(2)，高通量换热管(1)从支撑板(3)板孔中穿过并固定于两端的管板(4)板孔中。
2.如权利要求1所述的管外多孔表面高通量换热器，其特征在于支撑板(3)板孔的孔径和偏差大于管板(4)板孔的孔径和偏差。
3.如权利要求1所述的管外多孔表面高通量换热器，其特征在于在支撑板(3)板孔内可设有保护环(5)，保护环(5)的孔径和偏差大于管板(4)板孔的孔径和偏差。
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| CN2011205519702U CN202511660U (zh) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | 管外多孔表面高通量换热器 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103743089A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-04-23 | 华能无锡电热器材有限公司 | 高效加热装置 |
| CN105180686A (zh) * | 2015-10-10 | 2015-12-23 | 南方风机股份有限公司 | 高抗震、高耐腐的肋片式核级换热器 |
| CN111059927A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-24 | 沈阳工程学院 | 一种无折流板铝多孔表面椭圆螺旋扁管热交换器 |
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