一種立式冷凝器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種立式冷凝器，該冷凝器包括換熱板對束、膨脹節(jié)和殼體，所述的換熱板對束由多對換熱板對組成，換熱板對是由兩塊金屬板通過多點焊接形成，是可供換熱流體流通的板程腔體，換熱板對束安裝在殼體內(nèi)，各換熱板對之間及其與殼體之間形成殼程腔體；所述的膨脹節(jié)設置在換熱板對束一端。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有可改變冷凝液的凝結(jié)狀態(tài)、降低熱阻、結(jié)構(gòu)調(diào)整靈活、換熱效率高、成本低、清洗方便等優(yōu)點。
【專利說明】一種立式冷凝器
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及冷凝器，尤其是涉及一種新型高效立式冷凝器。
【背景技術】
[0002] 冷凝器作為一側(cè)有相變的熱交換器，主要進行凝結(jié)換熱過程，廣泛應用于化工、石 化、制冷等行業(yè)中。對于有相變的換熱過程，特點是發(fā)生相變的流體溫度基本保持不變，在 相對較小溫差下進行換熱；換熱量主要為潛熱r，r 一般較大，因此所需的傳熱系數(shù)較高；影 響相變換熱的物性除了單相流體的影響因素外，還有潛熱、表面張力和浮升力等；由于相變 產(chǎn)生冷凝液，冷凝液為熱量進一步傳遞增加了熱阻。冷凝液液膜帶來的熱阻及其流動狀況 使流體形態(tài)變得復雜，為較好地控制整個換熱過程增加了難度。
[0003] 凝結(jié)換熱主要分為膜狀凝結(jié)和珠狀凝結(jié)。膜狀凝結(jié)為冷凝液沿整個壁面形成一 層薄膜，并在重力作用下流動，凝結(jié)放出的汽化潛熱必須通過液膜，因此，液膜厚度直接影 響了熱量傳遞；當凝結(jié)液體不能很好的浸潤壁面時，則在壁面上形成許多小液珠，此時壁面 的部分表面與蒸汽直接接觸，因此，換熱速率遠大于膜狀凝結(jié)（可能大幾倍，甚至一個數(shù)量 級）。冷凝過程嚴格上說，首先是由珠狀過渡到膜狀，在珠狀冷凝到一定程度，冷凝液增多才 會形成膜狀，因此理想的狀態(tài)是在珠狀冷凝過程即完成換熱；達到這一理想狀況很難，這需 要在較高的換熱效率下配合靈活的結(jié)構(gòu)設計。
[0004] 強化凝結(jié)換熱的原則是盡量減薄粘滯在換熱表面上的液膜的厚度，強化方式可用 一些特殊的表面使在其上冷凝的液膜拉薄，或者使已凝結(jié)的液體盡快從換熱表面上排泄 掉。為了加強流體擾動，促進對流換熱，冷凝器傳熱元件由最初的光管到后來的橢圓管、波 紋管、異滴形管和交變曲面波紋管等新型高效盤管，再到后來把傳熱元件由管式變?yōu)榘迨健?這些方法中，雖然能較大程度地強化換熱，一定程度改變凝結(jié)形式，但是這些特殊的設計都 導致了流體壓降大大升高，并且這些設備結(jié)構(gòu)的靈活性較低，不能根據(jù)工況的變化而調(diào)整； 同時，常規(guī)板式換熱器中的密封墊片易受腐蝕也是一個薄弱環(huán)節(jié)。
[0005] 此外，重力加速g對自然對流換熱有很大影響。努賽爾數(shù)Nu是表征對流換熱強烈 程度的準數(shù)，Nu越大表示對流換熱越強，其表達式如下：
[0006] Nu=f(Gr,Pr)
[0007] 其中：
【權(quán)利要求】
1. 一種立式冷凝器，其特征在于，該冷凝器包括換熱板對束、膨脹節(jié)和殼體，所述的換 熱板對束由多對換熱板對組成，換熱板對是由兩塊金屬板通過多點焊接形成，是可供換熱 流體流通的板程腔體，換熱板對束安裝在殼體內(nèi)，各換熱板對之間及其與殼體之間形成殼 程腔體，所述的膨脹節(jié)設置在換熱板對束一端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式冷凝器，其特征在于，所述的換熱板對束中各板對 上均勻設置了多個焊接觸點形成枕式換熱元件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種立式冷凝器，其特征在于，所述的多個焊接觸點交錯設 置，觸點密度為200?5000個/m2,觸點間距一般為20?100mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式冷凝器，其特征在于，所述的各對換熱板對之間設 有控制板對間距的固定件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式冷凝器，其特征在于，所述的殼體底部設有冷卻流 體入口，頂部設有冷卻流體出口，側(cè)壁設有待冷凝氣體入口、冷凝液出口以及不凝性氣體出 口；待冷凝熱氣體物料由殼體上的待冷凝氣體入口徑向進入冷凝器，沿軸向流經(jīng)殼程腔體， 冷凝后的冷凝液從冷凝液出口流出，不凝性氣體從不凝性氣體出口排出，冷卻流體從殼體 底部冷卻流體入口進入經(jīng)過膨脹節(jié)進入板程腔體，從頂部冷卻流體出口流出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種立式冷凝器，其特征在于，所述的待冷凝氣體入口設置 在殼體側(cè)壁頂部，所述的冷凝液出口和不凝性氣體出口設置在殼體側(cè)壁底部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式冷凝器，其特征在于，所述的膨脹節(jié)為波紋管膨脹 節(jié)，是一種能自由伸縮的彈性補償元件，能有效的起到補償軸向變形的作用；當換熱板對束 和殼體由于溫差和壓力作用變形不一致時，能吸收變形能，自動調(diào)節(jié)殼體和換熱板對束中 的應力大小。
【文檔編號】F28D9/00GK104266513SQ201410499496
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】李鳳清, 王敏, 孫苑洱 申請人:德艾柯工程技術（上海）有限公司