CN204240849U - 真空高效冷凝器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种真空高效冷凝器，包括壳体、管束、前端管箱、后端管箱，壳体上设有进气口、出气口和冷凝液出口，前端管箱上设有进水口、出水口，其特征在于管束包括换热管、管板、第一支撑板、折流板、挡气板、第二支撑板、折流板支撑板，第一支撑板布置在管束中间部位，两块第二支撑板布置在管束两端，所述折流板的两端分别与两块管板连接，所述折流板由断开的第一折流板和第二折流板组成，折流板支撑板一端与第一折流板焊接，第二折流板置于折流板支撑板另一端上。所述折流板为平板并与水平线成45°角。本实用新型具有传热系数高、气体阻力小、换热面积利用率大、换热效率高、凝液分离效果好等特点。

Description

真空高效冷凝器

技术领域

本实用新型涉及一种用于真空***的高效气-液冷凝器，在石油、化工、食品、制药以及热工工程中的真空蒸发、真空蒸馏及真空闪蒸工艺中广泛使用。

背景技术

目前在真空行业使用的气-液冷凝器与在正压使用中的冷凝器类型相同，没有按照真空使用状态进行考虑，在换热效果较低的情况下，只是通过放大面积来满足要求，更降低了换热面积的使用效率。气-液冷凝器种类繁多，因使用场合和使用要求的不同，其性能差异各不相同，其中管壳式冷凝器根据结构形式分为：固定管板式冷凝器、浮头式冷凝器、U形管式冷凝器。传统的管壳式冷凝器工作过程中，被冷凝的气体从冷凝器的一头（或二头）进入，通过“弓”型折流板沿管程流到冷凝器的另一头（中间）出气口出气，中途可凝气体被换热管冷凝。

上述冷凝器的换热效率低，冷凝效果差，尤其是在真空状态下其冷凝效果更差，并且压力损失大，主要原因是冷凝器本身结构不合理造成。这种结构冷凝器存在一下缺点：

（1）  冷凝器采用“弓”型折流板，会形成大量的滞流区域，降低换热面积；

（2）  冷凝器采用“弓”型折流板，行程长，会形成较大的阻力，气体压力降增大；

（3）  被冷凝的气体流动方向与换热管不能完全成90°，冷凝液凝结在换热管上，形成水膜，降低冷凝效果；

（4）  被冷凝的气体流动方向与换热管内的冷却介质有50%的面积成顺流方向，降低冷凝效果；

（5）在真空状态下，因冷凝器的冷凝效果差、气体压力损失大，给真空***的工作造成严重的影响，为了解决该问题，通常采用加大冷凝的换热面积，提高真空泵的真空度，造成大量的金属材料浪费和能源的浪费。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种用于真空***的换热面积利用率大、换热效率高、真空状态下气体流阻小，凝液分离效果好的高效冷凝器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种真空高效冷凝器，包括壳体、管束、前端管箱、后端管箱，壳体上设有进气口、出气口和冷凝液出口，前端管箱上设有进水口、出水口，其特征在于管束包括换热管、管板、第一支撑板、折流板、挡气板、第二支撑板、折流板支撑板，第一支撑板布置在管束中间部位，两块第二支撑板布置在管束两端，所述折流板的两端分别与两块管板连接，所述折流板由断开的第一折流板和第二折流板组成，折流板支撑板一端与第一折流板焊接，第二折流板置于折流板支撑板另一端上。

本实用新型改变了支撑板的结构型式，改变了折流板的结构型式，将折流板两端延伸至管板并与管板焊接，将折流板从中间断开。当气体从进气口通过折流板折流后进入出气腔体，第一支撑板、第二支撑板和管板之间的换热区域也被充分利用，增大了换热面积利用率，折流板中间断开成自由端，不会在热胀冷缩时被拉扯，在折流板上覆盖的折流板支撑板可以将折流板中间的缝隙挡住，以防止气流直接从缝隙进入出气口，可有效的防止短路。

本实用新型所述折流板为平板并与水平线成45°角。

本实用新型所述的管束设置有两个蒸汽分配器，所述进气口为两个，两个蒸汽分配器分别安装在两个进气口处，所述出气口位于壳体中部，所述冷凝液出口在管束的底部，所述第一支撑板为四块，四块第一支撑板、两块第二支撑板、两块管板将换热管分隔成六个冷凝区域。

本实用新型所述的前端管箱上设置有一个手孔。

本实用新型的冷凝器比传统的冷凝器相比较，具有传热系数高、气体阻力小、换热面积利用率大、换热效率高、凝液分离效果好等特点。

附图说明：

图1为本实用新型实施例的主视图。

图2为图1的A-A向视图。

图3为图1的B-B向视图。

图4为本实用新型实施例支撑板的结构示意图。

图5为本实用新型实施例折流板的结构示意图。

图6为图5的C-C向视图。

图中：1-壳体，2-管束，3-前端管箱，4-后端管箱，5-进气口, 6-出气口, 7-冷凝液出口, 8-换热管，9-第一支撑板，10-蒸汽分配器，11-管板，12-折流板，13-挡气板，14-进水口，15-出水口，16-手孔，17-第二支撑板,18-折流板支撑板。

具体实施方式：

参见图1～图6，本实用新型实施例真空高效冷凝器包括壳体1、管束2、前端管箱3、后端管箱4，所述的壳体1上设有进气口5、出气口6和冷凝液出口7。所述的管束2由换热管8、第一支撑板9、蒸汽分配器10、管板11、折流板12、挡气板13、第二支撑板17组成。换热管8分为进水管程和回水管程，进水管程和回水管程中间采用折流板12分隔，换热管8的两端与管板11焊接。换热管8靠四块第一支撑板9和两块第二支撑板17支撑，同时第一支撑板9、第二支撑板17、管板11将换热管8分隔成若干个冷凝区域。

本实用新型所述的前端管箱3上设有进水口14、出水口15、手孔16。

本实用新型工作流程：管程：冷却水从进水口14进入进水管程，经回水管程从出水口15排出。壳程：被冷凝的气体从进气口5进入冷凝器的壳程，蒸汽分配器10将被冷凝气体均匀地分布到冷凝器的每个冷凝区域，气体垂直流过回水管程的换热管8，经折流板12气体垂直流过进水管程的换热管8，在这过程中，可凝气体被换热管8内的冷却水冷凝成液体，冷凝液从冷凝液出口7排出，不凝气体从出气口6排出，完成热交换。

本实用新型的冷凝器在管束2的两端设置两块第二支撑板17，在第一支撑板9、第二支撑板17上不布置换热管8的区域割出一个缺口（参见图2左上），改变了折流板12的结构型式，将折流板12两端延伸至管板11并与管板11焊接，将折流板12从中间断开，再在断开处覆盖一块折流板支撑板18，折流板支撑板18的一端与断开的折流板12中的一块例如第一折流板121焊接连接，折流板支撑板18的另一端搁置在另外一块第二折流板122上，当气体从进气口5通过折流板12折流后进入出气腔体，第一支撑板9、第二支撑板17和管板11之间的换热区域也被充分利用，增大了换热面积利用率，折流板12中间断开成自由端，不会在热胀冷缩时被拉扯，在折流板12上覆盖的折流板支撑板18可以将中间的缝隙挡住，以防止气流直接从缝隙进入出气口6，可有效的防止短路。

本实用新型冷凝液出口7在管束2的底部，气流流动会带动凝结在换热管8上的冷凝液向冷凝液出口7排出，减少换热管8上的凝结水膜，提升换热效率。

本实用新型通过上述变革，克服以往真空高效冷凝器换热面积利用不充分的缺点，增大了换热面积利用率，提高了冷凝器的换热效率。

本实用新型是一种用于真空***的高效气-液冷凝器，在石油、化工、食品、制药以及热工工程中的真空蒸发、真空蒸馏及真空闪蒸工艺中广泛使用。

Claims (4)

1.一种真空高效冷凝器，包括壳体、管束、前端管箱、后端管箱，壳体上设有进气口、出气口和冷凝液出口，前端管箱上设有进水口、出水口，其特征在于：管束包括换热管、管板、第一支撑板、折流板、挡气板、第二支撑板、折流板支撑板，第一支撑板布置在管束中间部位，两块第二支撑板布置在管束两端，所述折流板的两端分别与两块管板连接，所述折流板由断开的第一折流板和第二折流板组成，折流板支撑板一端与第一折流板焊接，第二折流板置于折流板支撑板另一端上。

2.根据权利要求1所述的真空高效冷凝器，其特征在于：所述折流板为平板并与水平线成45°角。

3.根据权利要求1或2所述的真空高效冷凝器，其特征在于：所述的管束设置有两个蒸汽分配器，所述进气口为两个，两个蒸汽分配器分别安装在两个进气口处，所述出气口位于壳体中部，所述冷凝液出口在管束的底部，所述第一支撑板为四块，四块第一支撑板、两块第二支撑板、两块管板将换热管分隔成六个冷凝区域。

4.根据权利要求1或2所述的真空高效冷凝器，其特征在于：所述的前端管箱上设置有一个手孔。