[发明专利]一种喷雾传质式冷凝器

说明书

技术领域

本发明属于一种冷凝设备，尤其涉及一种真空浓缩设备的喷雾传质式冷凝器。

背景技术

目前国内真空浓缩设备的冷凝部分，一般都是采取列管冷凝器、混冷器或水力喷射器等方式。所有的方式都是采用以冷却水为热载体的单相流体传热，也就是冷却水在冷却过程是没有发生相变的，冷凝过程水的运送量大，循环泵的功率大，并且所有的形式都要配备凉水塔，经凉水塔冷却后的水又再次送到冷凝器里。传统的各种方式的冷凝器特点是：占地大，水的运输量大，能耗高，真空效果差等。

发明内容

本发明的目的是提供一种喷雾传质式冷凝器，不仅可以节约冷凝能耗，而且可有效防止管内膜凝结的产生，提高传热系数。

为实现上述目的，本发明提供一种喷雾传质式冷凝器，包括呈环形分布的多个翅片冷凝管、设于所述翅片冷凝管下方的集水盘、风机，所述翅片冷凝管的上方连接有二次蒸汽总管，环形分布的多个翅片冷凝管的内部设有呈环形分布的喷淋管，所述喷淋管上设有雾化喷嘴。

与现有技术相比，本发明的喷雾传质式冷凝器通过雾化喷嘴将水雾化喷至翅片冷凝管表面，可吸收翅片冷凝管表面的热量并蒸发，雾化、吸热并蒸发这种有相变的热交换过程，利用水蒸发时的汽化潜热比采用冷却水热交换时的显热的传热系数大几倍甚至几十倍的原理，大大节约冷凝能耗；另外，二次蒸汽总管位于翅片冷凝管上方，使得高速蒸汽与冷凝水方向一致，从而可有效防止管内膜凝结的产生，提高传热系数；经实际测试，本发明相比单效浓缩采用水喷射泵可节约73.55%的能源消耗。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明喷雾传质式冷凝器的工作原理示意图。

图2为布风环的示意图。

图3为翅片管内旋风叶的示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参考图1-3，所述的喷雾传质式冷凝器包括二次蒸汽总管1、二次蒸汽分汽管2、上环3、多个竖直摆放连成环形的翅片冷凝管4、中环5、斜排管6、底环7、呈环形分布的喷淋管8、雾化喷嘴9、防护网10、风机11、布风器12、喷淋泵13、集水盘14、汽液分离器15、支撑脚16、水环泵17、外壳18和顶盖19。

所述二次蒸汽分汽管2连接所述二次蒸汽总管1；所述上环3连接所述二次蒸汽分汽管2；所述多个竖直摆放连成环形的翅片冷凝管4连接所述上环3；所述中环5连接所述翅片冷凝管4；所述斜排管6连接所述中环5；所述底环7连接所述斜排管6；所述底环7环绕在呈环形分布的喷淋管8外侧；所述雾化喷嘴9设于所述喷淋管8上；所述防护网10、风机11和布风器12设于呈环形分布的喷淋管8的内侧，且所述防护网10、风机11和布风器12由下而上依次设置，且所述风机11位于所述雾化喷嘴9的下方；所述喷淋泵13位于呈环形分布的喷淋管8的底部，其与所述喷淋管8连接，给所述雾化喷嘴9供水；所述集水盘14位于呈环形的翅片冷凝管4内侧，且同时环绕在呈环形分布的喷淋管8外侧，所述汽液分离器15连接至所述底环7和所述中环5；所述外壳18包覆在所述多个翅片冷凝管4的外侧，所述外壳18底部设有所述支撑脚16和所述水环泵17；所述顶盖19盖在所述二次蒸汽分汽管2的上方。

具体地，所述翅片冷凝管4包括换热管4a和环绕在所述换热管4a外表面的翅片和设于所述换热管内侧的金属细杆4b和多个风叶4c。所述金属细杆4b为不锈钢细杆。所述的多个风叶4c设于所述换热管4a内侧的上部，且所述的多个风叶4c等间隔串设于所述金属细杆4b上，所述风叶4c焊接在所述金属细杆4b上，且所述风叶4c的直径与所述换热管4a的内径相同。

所述布风器12起导向作用，可把垂直向上的风均匀切割成多等份水平吹向环形垂直的翅片冷凝管4上。本实施例中，所述布风器12是由在竖直方向等距放置的六层布风环12a组成，所述六层布风环12a的直径自上而下逐渐增大而呈梯形结构，所述六层布风环12a中，每一层布风环12a的挡风面积均为风机通风面积的1/6。各所述布风环12a均设有正对所述二次蒸汽总管1的通风孔12b，所述六层布风环12a的通风孔12b的直径为由上而下依次增大。相邻的两个布风环之间的外侧设有安置在所述喷淋管上的雾化喷嘴。