[发明专利]椭圆管式冷凝器

说明书

一、技术领域

本发明属于换热技术领域，具体涉及一种作为石油化工设备的冷凝器。

二、背景技术

冷凝属于一种相变的两相流传热过程，由于流型判断难以准确，因而一般把流型归纳为重力与剪力控制下的两类。目前使用的圆管折流杆式冷凝器在减薄液膜厚度和冷凝面积方面存在不足，因为冷凝器管外蒸汽呈膜状冷凝，冷凝时液膜运动到管截面的中间处出现速度最大，在此处重力与剪力作为液膜推动力最大，由于在上游液体供应不上，下游液体就不断减薄，所以在管截面的中间处出现膜厚最小值，致使圆管折流杆式冷凝器总的冷凝放热效率低，严重影响冷凝器的冷凝效果，间接提高了生产成本。

三、发明内容

鉴于圆管折流杆式冷凝器的种种不足，本发明的目的是提供一种椭圆管式冷凝器，以改善管内介质的传热，提高冷凝器的冷凝效果。

椭圆管式冷凝器包括壳体、固定管板、浮动管板、冷凝管和拉杆。装在壳体内的冷凝管固定于固定管板和浮动管板之间，本发明的冷凝管采用椭圆管，椭圆管的长轴在垂直方向、短轴在水平方向放置。

以椭圆管作为冷凝传热管时，椭圆管在管截面中间处液膜的运动速度要比圆管大很多，所以相应的液膜厚度要薄很多。在相同条件下，椭圆管的传热周长比圆管大，因此管内的热阻小，有利于管内介质的传热。其传热面积比同样截面积的圆管大15％，在相同流速下管外换热量可提高15％，椭圆管外平均凝结换热系数相对于圆管提高10％～18％。椭圆管式冷凝器组相对于圆管折流杆式冷凝器组能提高冷凝效果20％～30％。本发明制造成本不高，易于在化工设备中推广。

四、附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图。

五、具体实施方式

椭圆管式冷凝器包括壳体、固定管板1、浮动管板8、冷凝管2和拉杆7。固定管板1和浮动管板8与冷凝管2采用强度焊加贴胀。冷凝管2的中间在头尾均距离管板2倍管板厚度处开始进行椭圆化处理，椭圆的短长轴b/a之比在0.3-0.6范围内，实践证明a/b＝3.0时冷凝效果最为优越；长轴a在垂直方向，短轴b在水平方向放置。由于冷凝管2采用椭圆管，穿管时，相邻椭圆管的长轴边相切，不再适合穿入折流板，故取消折流板，采用固定圈来固定管束，固定圈是一个圆环，中间有拉筋，用于对管束的支撑。冷凝管2固定于固定管板1和浮动管板8之间并穿过多重固定圈，固定圈的一周有与管板对应的螺孔，由拉杆7固定在管板上。固定圈3、4、5、6四个为一组作为支撑结构，安装时，将各拉杆穿入一根定距管，再穿入第一个固定圈，然后各拉杆上再穿入一个定距管，再穿入第二个固定圈，依次类推就组成了一个固定圈串。然后按管板上螺孔与固定圈上螺孔对应关系，将固定圈串由拉杆安装在固定管板上，这样就将固定圈相隔一定间距通过拉杆固定在管板上。

由于管子以90°方形节距排列，穿管时从中间往两边对称的进行竖向穿管。穿管完毕后就可将浮动管板组装到管束上，然后焊接管板与管子焊缝。