[发明专利]一种用于减薄再生式冷凝换热器液膜厚度的传热元件有效
申请号: | 201910824751.8 | 申请日: | 2019-09-02 |
公开(公告)号: | CN110500783B | 公开(公告)日: | 2021-02-19 |
发明(设计)人: | 王利民;何洋;李德超;唐春丽;车得福 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | F24H8/00 | 分类号: | F24H8/00;F24H9/00;F28F13/04;F28F3/02 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 陈翠兰 |
地址: | 710049 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 再生 冷凝 换热器 厚度 传热 元件 | ||
1.一种用于减薄再生式冷凝换热器液膜厚度的传热元件,其特征在于,包括第一波纹板(1)和第二波纹板(2);其中,
第一波纹板(1)上有一系列倒置的双人字形波纹流道(101),在倒置的单人字形波纹流道的对称处增设具有单波峰单波谷的第一竖直梯形波纹通道(102)以及在相邻两个倒置的双人字形波纹流道连接处增设第一竖直平板(103);
第二波纹板(2)上有一系列双人字形波纹流道(201),在双人字形波纹流道(201)的对称处增设具有单波峰单波谷的第二竖直梯形波纹通道(202)以及在组成双人字形波纹流道(201)的单人字形波纹流道的对称处增设第二竖直平板(203);
第一竖直梯形波纹通道(102)和第二竖直梯形波纹通道(202)波高相同;
第一竖直梯形波纹通道(102),第二竖直梯形波纹通道(202)的梯形上底宽度与第一竖直平板(103)和第二竖直平板(203)宽度相同,梯形下底宽度为上底宽度的1.1倍~1.5倍;
第一波纹板(1)和第二波纹板(2)周期性叠加在一起,形成密集的冷凝传热通道。
2.根据权利要求1所述的一种用于减薄再生式冷凝换热器液膜厚度的传热元件,其特征在于,第一波纹板(1)的波纹倾角为30°~50°。
3.根据权利要求1所述的一种用于减薄再生式冷凝换热器液膜厚度的传热元件,其特征在于,第一竖直梯形波纹通道(102)的波高为10mm~25mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于减薄再生式冷凝换热器液膜厚度的传热元件,其特征在于,第一竖直平板(103)的宽度为5mm~10mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于减薄再生式冷凝换热器液膜厚度的传热元件,其特征在于,第二波纹板(2)的波纹倾角为30°~50°。
6.根据权利要求1所述的一种用于减薄再生式冷凝换热器液膜厚度的传热元件,其特征在于,第二竖直梯形波纹通道(202)的波高为10mm~25mm。
7.根据权利要求1所述的一种用于减薄再生式冷凝换热器液膜厚度的传热元件,其特征在于,第二竖直平板(203)的宽度为5mm~10mm。
8.根据权利要求1所述的一种用于减薄再生式冷凝换热器液膜厚度的传热元件,其特征在于,第一波纹板(1)和第二波纹板(2)的板间距为竖直梯形波纹通道波高。
9.根据权利要求1所述的一种用于减薄再生式冷凝换热器液膜厚度的传热元件,其特征在于,第一竖直梯形波纹通道(102)和第二竖直梯形波纹通道(202)的梯形上底宽度与第一竖直平板(103)和第二竖直平板(203)的宽度相同,梯形下底宽度为上底宽度的1.1倍~1.5倍。
10.根据权利要求1所述的一种用于减薄再生式冷凝换热器液膜厚度的传热元件,其特征在于,工作时,将第一波纹板(1)和第二波纹板(2)进行叠加,由第一波纹板(1)、第一竖直梯形波纹通道(102)、第一竖直平板(103)、第二波纹板(2)、第二竖直梯形波纹通道(202)和第二竖直平板(203)构成的两种封闭且横截面积相同的冷凝传热通道H1和H2,H1、H2周期性的组成了整体的冷凝传热通道;
当湿烟气中的水蒸气在H1传热通道中发生冷凝时,第一波纹板(1)上形成的冷凝液在倒置的人字形流道中流动,并沿倒置的人字形流道快速汇聚到单人字形对称处增设的第一竖直梯形波纹通道(102)上,在重力和烟气携带的双重作用下,冷凝液在第一竖直梯形波纹通道(102)上得到最大加速,使冷凝液的排液速率增加;第二波纹板(2)上形成的冷凝液在人字形流道中流动,快速汇聚到两人字形连接处的第二竖直梯形波纹通道(202)上,在第二竖直梯形波纹通道(202)和第一竖直平板(103)的作用下,一部分冷凝液转移到第一波纹板(1)上由倒人字形波纹流道和第一竖直梯形波纹通道(102)快速排出,另一部分在重力和烟气携带的作用下沿着第二竖直梯形波纹通道(202)快速排出;
当湿烟气中的水蒸气在H2传热通道中发生冷凝时,第二波纹板(2)上形成的冷凝液在人字形流道中流动,快速汇聚到两人字形连接处的第二竖直梯形波纹通道(202)上,在重力和烟气携带的双重作用下,汇集的冷凝液将在竖直梯形波纹通道上进一步加速流动,提高了冷凝液的排液速率;第一波纹板(1)上形成的冷凝液在倒置的人字形流道中流动,快速汇聚到单人字形对称处增设的第一竖直梯形波纹通道(102)上,在第一竖直梯形波纹通道(102)和第二竖直平板(203)的作用下,一部分冷凝液转移到第二波纹板(2)上由人字形波纹流道和第二竖直梯形波纹通道(202)快速排出,另一部分在重力和烟气携带的作用下沿着第一竖直梯形波纹通道(102)快速排出;
最后,在第一波纹板(1)和第二波纹板(2)的共同作用下,再生式冷凝式换热器的排液速度可得到大幅提升,冷凝传热得到加强。
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