[发明专利]一种降低液膜厚度的换热器管束设置方法

说明书

技术领域

本发明属于节能减排领域，涉及一种凝结过程换热器管束布置，应用在涉及凝结换热的换热设备上。

背景技术

能源是支持社会发展和经济增长的主要物质基础和生产要素，当今世界一次能源生产消费以化石能源为主。能源危机在客观上极大地促进了强化传热技术的研究，凝结换热过程由于其在换热过程中蒸汽释放汽化潜热，具有较大的换热系数，已经成为工业传热过程中必不可少的设备，广泛应用于化工、发电、制冷、航天等领域。

凝结换热一般分为珠状凝结和膜状凝结，在一般工业设备中均为膜状凝结，因为珠状凝结很不稳定，目前还难于获得实用的持久性珠状凝结过程。在凝结换热过程中，由于冷凝壁面被冷凝液覆盖，凝结只能在膜的表面进行，蒸汽凝结放出的汽化潜热必须通过导热和对流方式传递给液膜后由壁面带走，故，膜的厚薄对换热的影响很大，形成膜状凝结的主要热阻凝。提高凝结换热过程的传热效果最有效的方法就是降低换热表面的液膜厚度。

发明内容

本发明的目的是降低管束凝结换热表面液膜的厚度，达到强化凝结换热的目的，提供一种换热器管束的布置方式。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种降低液膜厚度的换热器管束设置方法，所述凝结换热管束由多排管束形成，相邻两排的管束中，其中一排管束的中心线与另一排管束的侧边重合，即一排管束的中心线正好与另一排管束相切。

本发明进一步的改进方法在于：相邻两排管束之间的距离至少为8cm。

本发明进一步的改进方法在于：在同一排管束中，相邻管束的距离大于等于3/2D，D为换热管的直径。

本发明进一步的改进方法在于：所述的换热管为圆管或非圆形截面的管子。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明管束的布置方式为上排管中心与下排管侧边重合，这样，可使凝结液由于重力和表面张力的相互作用脱离换热管表面，下落时，击中下排管侧面液膜，使液膜产生飞溅现象或直接冲下，有利于降低液膜厚度，强化换热。

附图说明

图1为传统布置方式结构图；

图2为本发明布置方式结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图2，本发明凝结换热管束采用的布置方式为上排管中心与下排管侧边重合，即上排管束的中心线正好与下排管束相切。换热管直径D为30mm，横向间距S1为50mm，纵向间距S2为80mm。这样上排管液滴下落至下排管速度可达1.25m/s，直径大于3mm的液滴撞击下层管液膜能够产生飞溅现象和冲刷作用，有效降低凝结液膜的厚度，达到强化凝结换热的目的。

值得指出的是本发明虽然与原有的叉排布置方案在形式上类似，但是两者存在本质的差别：

请参阅图1所示，采用原来的布置方案，会使上排管下落液滴落至下排管的顶部，而这个位置恰好是液膜最薄的地方，从某种意义上说，是增加了下排管束表面液膜的厚度。而本发明采用的布置方式为上排管中心与下排管侧边重合，如此降低了下层管液膜的厚度，达到了强化换热的目的。