CN204007193U - 冷凝器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及冷凝设备领域，公开了一种冷凝器，包括壳体，壳体的内部分布有换热管和折流板，壳体上设有进气口和不凝气出口，还包括防震支撑板，防震支撑板设置于壳体内部并位于进气口的正下方；防震支撑板上设有至少一排防冲杆。本实用新型中的冷凝器的内部设有防震支撑板和防冲杆，使从进气口进入到壳体中的流体分布更加均匀，使进气口处不易产生震动。本实用新型选用双弓形折流板，能够使壳体中的流体流速下降1/2，压强降低1/4。由于设有两个进气口和一个冷凝液出口，能够减小用于与进气口连接的接管的直径，提高管板的利用率；由于设有两个进气口，可以避免因为进气口较大而造成的壳体和接管的厚度增加，额外增加生产成本。

Description

冷凝器

技术领域

本实用新型涉及冷凝设备领域，更具体的公开了一种冷凝器。

背景技术

随着国民经济的发展，生产、生活水平的提高，生产生活中对钢材的使用量也在飞快的增加。钢材的主要成份是铁，特别是不锈钢中还增加了铬、镍等元素，这些都是不可再生资源，不仅冶炼工序复杂，而且在冶炼过程中要消耗大量的热量，消耗大量煤碳或电能。在上述生产制造过程中，不仅消耗大量能源，还产生了大量温室气体和污染物，这些温室气体和污染物被排放到环境中，从而造成环境污染。

近些年来，国家出台一系列的政策来鼓励使用新工艺、新技术来更好的达到节能减排的效果。化工行业不仅是能源消耗大户，同时也是钢材消耗大户，因此，化工行业响应国家号召，不断的采用新的工艺、技术，逐步淘汰旧的高能耗的工艺、技术。我公司专业从事高效换热设备的开发、设计、制造，产品主要应用于石化、纯碱、化工行业。

冷凝器是结晶器中不可缺少的一个重要部分，冷凝器的管内为循环水，管外为冷凝蒸汽，管外蒸汽的特点是压力低、密度小、流速高。由于流体本身压力很低，所以对压降要求非常严格，一般要求压强小于2KPa。由于壳程中的蒸汽不是纯水蒸汽，一般都含有少量腐蚀性物质，因此在冷凝过程中少量腐蚀性物质与水蒸汽冷凝液结合后一起对设备进行腐蚀。在这样的工况下，如果使用普通设备需要很大的换热面积，不仅设备造价过高，并且也不利于运输、安装和检修。

另外，由于冷凝器的特点是真空度高，一般情况下为-85KPa，因此要求设备的压降要足够小。同时，因为气体的压力低、密度小，气体冷凝传热性差，从而造成其体积流量很大，气体流速很高，极易引起震动，真空设备的震动问题一直都是化工行业中没有能够很好解决的一个问题。

因此，市场亟需一种冷凝器，在保证冷凝器中的压降不引起较大震动的前提下，保证设备占地面积小，换热面积大，经济效益好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提出一种冷凝器，以解决现有技术中冷凝器占地面积大，有效换热面积小的问题。

本实用新型的另一个目的在于，提出一种冷凝器，以解决现有技术中由于气体压力低、密度小而引起的气体在冷凝器中由于流速高而产生明显震动的问题。

本实用新型的再一个目的在于，提出一种冷凝器，能够有效增强管壳程之间的传热系数，具有防垢、除垢功能强，应力分布均匀，防腐蚀能力强，经济效益好的特点。

为达到此目的，本实用新型采用以下技术方案：

冷凝器，包括壳体，所述壳体的内部分布有换热管和折流板，所述壳体上设有进气口和不凝气出口，还包括防震支撑板，所述防震支撑板设置于所述壳体内部并位于所述进气口的正下方；所述防震支撑板上设有至少一排防冲杆。

进一步的，所述壳体的上方沿长度方向的中心位置处设有所述不凝气出口；所述壳体的下方与所述不凝气出口对应的位置上设有用于排放凝结液体的冷凝液出口。

进一步的，所述不凝气出口沿所述壳体长度方向的左右两侧分别设有进气口。

优选的，所述折流板为双弓形折流板，所述双弓形折流板分为带状中心挡板和罩形外部挡板，所述带状中心挡板设置于所述不凝气出口与冷凝液出口之间的壳体内；以位于所述不凝气出口与冷凝液出口之间的带状中心挡板为基准，所述带状中心挡板和罩形外部挡板沿壳体长度方向分别向左、向右间隔分布。

优选的，所述换热管为不锈钢波纹换热管。

优选的，所述不锈钢波纹换热管由S31603不锈钢材料制成。

进一步的，所述防震支撑板为T字型结构，所述防震支撑板的上部设有两排防冲杆；所述防冲杆的一端通过支撑板固定在所述壳体上，所述防冲杆的另一端延伸至与所述防震支撑板相邻的折流板上，所述防冲杆的至少部分伸出与所述防震支撑板相邻的折流板。

优选的，所述防冲杆通过螺栓固定或焊接的方式固定在与所述防震支撑板相邻的折流板上。

优选的，所述防震支撑板的顶端设有导液面，所述防震支撑板的底部设有导液口；所述导液口由下向上呈渐缩结构。

进一步的，所述壳体上方设置有管程介质进口，所述壳体的下方设置有管程介质出口；所述壳体的内部，在所述管程介质进口和管程介质出口之间设置有挡程板。

本实用新型的有益效果为：本实用新型中的冷凝器的内部设有防震支撑板和防冲杆，使从进气口进入到壳体中的流体分布更加均匀，使进气口处不易产生震动。

本实用新型选用双弓形折流板，能够使壳体中的流体流速下降1/2，压强降低1/4。同时，由于设有两个进气口和一个冷凝液出口，相比现有技术中一个进气口一个冷凝液出口的设计，能够减小用于与进气口连接的接管的直径，更也有利于布管，提高管板的利用率；由于设有两个进气口，因此可以避免因为进气口较大而造成的壳体和接管的厚度增加，额外增加生产成本，经济效益更好。

本实用新型使用不锈钢波纹换热管，由于波纹管的波纹结构能够有效提高冷凝器的防垢和除垢能力，传热系数更高，适应变工况能力强，耐高温性能更强，能够承受较大的温差和压差变化，波纹管上的应力分布更加均匀，防腐蚀能力更强。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提出的冷凝器的整体结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提出的冷凝器的带状中心挡板的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提出的冷凝器的罩形外部挡板结构示意图。

图中：

1、管程介质进口；2、挡程板；3、防冲杆；4、支撑板；5、进气口；6、罩形外部挡板；7、带状中心挡板；8、防震支撑板；9、管程介质出口；10、壳体；11、冷凝液出口；12、不凝气出口；13、换热管。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，是本实用新型提出的冷凝器，包括壳体10，壳体10的上方沿长度方向的中心位置处设有不凝气出口12，壳体10的下方与不凝气出口12对应的位置上设有用于排放凝结液体的冷凝液出口11，不凝气出口12沿壳体10的长度方向的左右两侧分别设有进气口5。壳体10一侧的上方设置有管程介质进口1，壳体10的下方设置有管程介质出口9，壳体10的内部，在管程介质进口1和管程介质出口9之间设置有挡程板2。

本实用新型中设有两个进气口5和一个不凝气出口12，这样两进一出的结构可以使壳体10中的气体流速降低为一进一出结构的1/2。冷凝器的进气口5处是最容易产生振动的地方，产生振动最大的原因是进入到壳体10总的气体流速高。本实用新型中的冷凝器设有两个进气口5，降低了进气口5位置处的流量和流速，减小了产生振动的可能。

壳体10的内部分布有换热管13和折流板，还包括防震支撑板8，防震支撑板8设置于壳体10内部并位于进气口5的正下方，防震支撑板8上设有至少一排防冲杆3。防冲杆3的一端通过支撑板4固定在壳体10上，防冲杆3的另一端延伸至与防震支撑板8相邻的折流板上，防冲杆3的至少部分伸出与防震支撑板8相邻的折流板。

作为更进一步的实施方式，本实施例中的防震支撑板8为T字型结构，防震支撑板8的上部设有两排防冲杆3。防冲杆3通过螺栓固定或焊接的方式固定在与防震支撑板8相邻的折流板上，在本实施例中为罩形外部挡板6。

优选的，防震支撑板8的顶端设有导液面，防震支撑板8的底部设有导液口，导液口由下向上呈渐缩结构。导液面和导液口的设置能够将壳体10中液化在防震支撑板8上的冷凝器导出防震支撑板8。

如图2、图3所示，折流板为双弓形折流板，双弓形折流板分为带状中心挡板7和罩形外部挡板6，带状中心挡板7设置于不凝气出口12与冷凝液出口11之间的壳体10内。带状中心挡板7封闭冷凝器壳体10的中部，使流体从带状中心挡板7两侧和壳体10之间的缝隙处通过；罩形外部挡板6则封闭壳体10的两侧，其中间设有缝隙，流体可从罩形外部挡板6的中间通过。并以位于不凝气出口12与冷凝液出口11之间的带状中心挡板7为基准，带状中心挡板7和罩形外部挡板6沿壳体10的长度方向分别向左、向右间隔分布。

由于本实用新型中的折流板使用双弓型折流板，可以使流速进一步降低，流速降低为现有技术中流速的1/2。冷凝器采取上述结构后，气体冷凝压降为普通冷凝器的1/4—1/8。由于本实用新型中设有防冲杆3来代替传统的防冲板结构，防冲杆3使进气口5处的流体分布更加均匀，不易产生脉冲振动。为了防止进气口5处由于没有支撑跨距较大而容易引起振动，本实用新型设置防振支撑板8和支撑板4用于固定防冲杆3，以解决因为跨距较大而产生震动的问题。

作为一种优选的实施方式，本实施例中换热管13为不锈钢波纹换热管，不锈钢波纹换热管由S31603不锈钢材料制成。本实用新型中的换热管13选用S31603不锈钢制作而成，由于该型号的不锈钢质量非常好，后期维护简单，使用过程中不易发生损坏和故障，降低了运行和检修的费用，提高了经济和社会效益。

本实用新型中的换热管13使用波纹管，波纹管内连续变化的截面积，使波纹管内的循环水在通过时由层流状态变为湍流状态，从而使传热系数得到很大的提高。由于使用波纹管，壳体10中的气体在波纹管表面张力的作用下，更容易集中在波峰和波谷的位置而迅速滴落。

传统的光管外表面因为冷凝液不能及时滴落离开换热壁面，从而在光管的外表面形成一层较厚的液膜层，该液膜层阻碍了气体与管壁的换热，从而形成一层热阻，不利于冷凝传热。使用本实用新型中冷凝器，由于冷凝器采用了波纹管作为换热管，因此冷凝液不容易附着在换热管的外表面，减薄了液膜的厚度，使管内冷凝传热系数得到很大的提高。因此，使用波纹管作为换热管，管内和管外的换热同时得到了强化，因此本实用新型中的冷凝器的传热系数与使用普通光管的冷凝器相比可提高2—4倍，冷凝器的占地面积可节省1/3—1/2。同时，换热管13还具不易结垢、自动除垢、环保、节能降耗、耐高温、能承受较大温差、压差变化，基本不需要维修等优点。

本实用新型中的波纹管采用“自由成形”或“软成形”的独特加工工艺，该工艺特点是：在成形过程中，变形不是由于金属在模具中的强制流动形成的，而是一种自由流动的过程或称之为“软成形”过程。这种成形过程由于没有强制变形，不会造成应力集中，残余应力小，没有晶间缺欠，降低了应力腐蚀的可能性。由于波纹管在受热时可自由伸缩，能够吸收全部的热应力，受热时产生的热应力可以全部由波纹管吸收，因而整台冷凝器无须加膨胀节。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.冷凝器，包括壳体，所述壳体的内部分布有换热管和折流板，所述壳体上设有进气口和不凝气出口，其特征在于：还包括防震支撑板，所述防震支撑板设置于所述壳体内部并位于所述进气口的正下方；

所述防震支撑板上设有至少一排防冲杆。

2.根据权利要求1所述的冷凝器，其特征在于：所述壳体的上方沿长度方向的中心位置处设有所述不凝气出口；

所述壳体的下方与所述不凝气出口对应的位置上设有用于排放凝结液体的冷凝液出口。

3.根据权利要求2所述的冷凝器，其特征在于：所述不凝气出口沿所述壳体长度方向的左右两侧分别设有进气口。

4.根据权利要求2所述的冷凝器，其特征在于：所述折流板为双弓形折流板，所述双弓形折流板分为带状中心挡板和罩形外部挡板，所述带状中心挡板设置于所述不凝气出口与冷凝液出口之间的壳体内；

以位于所述不凝气出口与冷凝液出口之间的带状中心挡板为基准，所述带状中心挡板和罩形外部挡板沿壳体长度方向分别向左、向右间隔分布。

5.根据权利要求1所述的冷凝器，其特征在于：所述换热管为不锈钢波纹换热管。

6.根据权利要求5所述的冷凝器，其特征在于：所述不锈钢波纹换热管由S31603不锈钢材料制成。

7.根据权利要求1所述的冷凝器，其特征在于：所述防震支撑板为T字型结构，所述防震支撑板的上部设有两排防冲杆；

所述防冲杆的一端通过支撑板固定在所述壳体上，所述防冲杆的另一端延伸至与所述防震支撑板相邻的折流板上，所述防冲杆的至少部分伸出与所述防震支撑板相邻的折流板。

8.根据权利要求7所述的冷凝器，其特征在于：所述防冲杆通过螺栓固定或焊接的方式固定在与所述防震支撑板相邻的折流板上。

9.根据权利要求7或8任一项所述的冷凝器，其特征在于：所述防震支撑板的顶端设有导液面，所述防震支撑板的底部设有导液口；

所述导液口由下向上呈渐缩结构。

10.根据权利要求1所述冷凝器，其特征在于：所述壳体上方设置有管程介质进口，所述壳体的下方设置有管程介质出口；

所述壳体的内部，在所述管程介质进口和管程介质出口之间设置有挡程板。