[发明专利]单管程空冷器改变管内流通截面积的方法

说明书

技术领域

本发明涉及单管程空冷器，具体涉及到管内介质先冷凝后冷却的单管程空冷器在冷却阶段通过改变管内流通截面积提高传热效率的方法。

背景技术

空冷器是热交换器的一种，它是利用空气作为冷却流体，对另外一种较高温度的流体进行冷却或冷凝的热交换器。单管程是指管内流体一次性从一侧管箱流向另一侧管箱后流出空冷器。管内流体一般先被冷凝，然后再被冷却，冷凝是指将气体冷为液体，流体发生了相变，冷却则是指将温度较高的液体冷却为温度较低的液体。在冷却阶段因为液体密度比气体大得多，如果管内的流通截面积不变的话，液体的流速会比气体小很多，严重影响了液体被冷却阶段的传热效率。因此，对于管内流体要求先被冷凝然后冷却时，往往需要改变管内流通截面积，以提高传热效率。对于多管程空冷器改变管内流通截面积较容易实现，它可以给冷凝阶段的第一程或前几程多安排一些管子，给冷却阶段的后一程或几程少安排一些管子，这样，可使冷却阶段的流通面积小于冷凝阶段的流通面积。这种变管内流通截面积的方法，可提高液体的流速，增强传热，从而节省传热面积，节省材料，还可减小风机的功率，达到节能的目的。然而，有的工艺流体不允许有折弯流动，也就是说不允许有多管程流动，只允许单管程流动，否则会造成流体变性或阻塞等后果。即使有的流体允许多管程流动，但多管程流动的结构显然比单管程复杂。目前，行业上采用单管程空冷器对工艺流体进行冷凝和冷却时，均没有采用变管内流通截面积的方法，这样，冷却阶段的传热系数很小，传热效率很低，需要通过增加传热面积来弥补，造成材料的浪费、空冷器体积的增大、还会增加风机的功耗。因此，提出单管程空冷器变管内流通截面积的方法具有重要意义。

发明内容

为克服管内流体要求先被冷凝然后冷却的单管程空冷器在冷却阶段存在的问题和不足，本发明公开了单管程空冷器在冷却阶段改变管内流通截面积的方法。该方法可以达到在冷却阶段提高液体的流速，增强传热，从而减少传热面积并且节约能源之目的。

单管程空冷器改变管内流通截面积的方法，其特点是：在翅片管制造完成后，从翅片管基管的流体流动方向末端插入一管件，管件的两端密封，管件的长度小于基管管子的长度，管件的最大横截面直径或横截面上最大尺寸小于基管内径，管件与基管之间固接有定距柱，用于固定管件且保持管件和基管之间一定的流通面积。

管件形状可为柱体、锥体或其他形状，其长度根据空冷器的构造、蒸汽流量、温度等因素决定，用于单管程空冷器管内介质先冷凝后冷却场合，液体在冷却阶段减小流通面积，增加流速。

单管程空冷器改变管内流通截面积的方法，对于管内流体要求先被冷凝然后冷却的热交换场合，可以提高流体冷却阶段的流速，提高传热系数，增强传热效率，从而减少传热面积，节省材料，减小空冷器的体积，并使得空气的流量减小，使得驱动空气流动的风机功率减小，起到节能效果。

附图说明

以下结合附图和实施例对本发明加以详细说明。

图1为单管程空冷器结构示意图；

图2为管内流通截面改变示意图。

1.管件；2.定距柱；3.翅片管；4.管板；5.管箱。

图中的箭头表示流体的流动方向。

具体实施方式

单管程空冷器包括有管箱5，管板4和翅片管3，在空冷器的翅片管3制造完成以后，从翅片管基管的流体流动方向末端插入管件1，本实施例选择一段圆管，管件的两端密封，管件的长度小于基管管子的长度，管件的最大横截面直径小于基管内径，至于具体的尺寸可根据空冷器热交换的工艺参数进行设计确定。管件外表面有定距柱2，用于固定管件且保持管件和基管之间一定的流通面积，通过对部分定距柱的点焊，使管件和基管之间固定在一起。

本发明结构简单，加工制作方便，对于管内流体要求先被冷凝然后冷却的热交换场合，可以提高流体冷却阶段的流速，提高传热系数，增强传热效率，从而减少传热面积，节省材料，减小空冷器的体积，并使得空气的流量减小，使得驱动空气流动的风机功率减小，起到节能效果。可广泛应用于各种空冷器中。