本发明涉及一种翅片管式管壳式冷凝器,尤其是一种船用翅片管式管壳式冷凝器,适合于船用换热器中氟利昂与海水换热过程。
背景技术:
1、管壳式冷凝器广泛应用于汽-液相变换热过程,是制冷设备的重要部件。管壳式冷凝器的换热性能很大程度上取决于换热元件(冷凝管和翅片组成的肋片管簇)的结构设计。现阶段,管壳式冷凝器换热元件多采用整体式翅片管、螺旋式翅片管、开窗型翅片管等。整体式翅片管是在冷凝管胚管外壁轧制出锯齿,这种翅片管接触热阻小,翅片换热效率高,但加工过程复杂,容易积液;螺旋式翅片管多采用焊接工艺,冷凝管与翅片焊接成型,容易产生接触热阻,焊接质量不高时翅片容易脱落;开窗型翅片管结构复杂,翅片型式为开窗片,对加工工艺要求高。现有技术如下:
2、(1)管翅化管壳式换热器专利(专利公布号:cn201680744u),采用圆形翅片管,没有胀接翅片,同时增加了折流板的加工和装配工艺难度,没有视液镜、护套和防蚀块,不适用于船用环境条件。
3、(2)一种卧式翅片管壳式换热器(专利公布号:cn201607149n),采用整体式或绕接式翅片,改折流板为支撑板,也不是采用胀接翅片,没有视液镜、护套和防蚀块,不适用于船用环境条件。
4、(3)一种卧式翅片管壳式换热器(专利公布号:cn103411447b),采用胀接翅片,设置了防冲挡板和均流板,翅片可采用直翅片、波纹片或者开缝翅片,翅片材质可采用铜或钢或不锈钢或钛或铝材料。但该冷凝器海水进口和海水出口布置在冷凝器两侧,没有视液镜、护套和防蚀块,出液口有1个,海水进口法兰和海水出口法兰分布在冷凝器两侧,不适用于船用环境条件。
5、综上,考虑到实际船用环境具有长期纵倾、长期横倾、纵摇、横摇、盐雾、冲击和振动,因此,本发明在满足换热性能的前提下,综合考虑了翅片管加工工艺、严苛的船用条件、防腐防漏和维修空间要求,开发了一种船用翅片管式管壳式冷凝器。
技术实现思路
1、针对长期纵倾、长期横倾、纵摇、横摇、盐雾、冲击和振动的实际船用环境、防腐防漏要求和维修空间要求,本发明的目的是提出一种船用翅片管式管壳式冷凝器,提高冷凝器壳侧的换热系数,冷凝器工作的可靠性和减少冷凝器的占用空间。
2、为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种船用翅片管式管壳式冷凝器,包括端盖、管板、筒体、进液口组件、翅片管、出液口组件、海水进口法兰、海水出口法兰,筒体中部顶侧设有进汽口,用于减少氟利昂在筒体内部的“流动死区”;进液口组件的进液口下部设有多孔防冲挡板,能避免氟利昂高速冲击翅片管,增强气流组织分布的均匀性,提高壳侧相变换热的换热系数。
3、进一步,筒体下部布置有两个出液口,在船体出现摇摆时方便氟利昂液体及时快速排出,并通过并联管中部的视液镜观察流体状态。
4、进一步,端盖布置有防蚀块组件,用于减少海水对冷凝器的腐蚀,使得冷凝器在各种海域中能长期有效可靠运行。
5、进一步,海水进口法兰和海水出口法兰布置在冷凝器同一侧,使冷凝器结构紧凑,方便系统管路接管。
6、进一步,端盖内侧具有满足水流程需要的隔腔,保证水在管程中往返流动。
7、进一步,管板采用复合管板,复合层与海水接触。
8、进一步,翅片管为波纹铝翅片管,波纹铝翅片管采用b30套装铝翅片型式,使氟利昂液体及时排出,强化壳侧换热。
9、进一步,翅片管的端部设有冷凝管护套,能保护翅片管,延长翅片管的使用寿命,提高冷凝器工作的可靠性。
10、进一步,管板的复合管板与翅片管连接,采用胀管+氩弧焊工艺连接,先胀后焊,以保证焊接质量。
11、本发明的有益效果是:
12、(1)进汽口布置在筒体中部顶侧,减少了氟利昂在筒体内部的“流动死区”。
13、(2)防冲挡板布置在进液口下部,可避免氟利昂高速冲击翅片管,增强气流组织分布的均匀性,提高壳侧相变换热的换热系数。
14、(3)翅片管采用波纹铝翅片管,b30套装铝翅片型式,可使氟利昂液体及时排出,强化壳侧换热。
15、(4)翅片管的端部设有护套,材质为ptpe,可保护翅片管,延长翅片管的使用寿命,提高冷凝器工作的可靠性。
16、(5)在筒体下部布置有两个出液口,即使在船体出现摇摆时也可方便氟利昂液体及时快速排出,并可在并联管中部的视液镜观察流体状态。
17、(6)冷凝器的左端盖和右端盖上布置有防蚀块组件,充分考虑了多泥沙及不同海域的船用环境,可减少海水对冷凝器的腐蚀,使得冷凝器在各种海域中能长期有效可靠运行。
18、(7)海水进口法兰和海水出口法兰布置在冷凝器同一侧,冷凝器结构紧凑,方便系统管路接管,可节省设备使用和维修空间。
1.一种船用翅片管式管壳式冷凝器,其特征在于:包括端盖、管板、筒体、进液口组件、翅片管、出液口组件、海水进口法兰、海水出口法兰,筒体中部顶侧设有进汽口,用于减少氟利昂在筒体内部的“流动死区”;进液口组件的进液口下部设有多孔防冲挡板,能避免氟利昂高速冲击翅片管,增强气流组织分布的均匀性,提高壳侧相变换热的换热系数。
2.根据权利要求1所述的船用翅片管式管壳式冷凝器,其特征在于:筒体下部布置有两个出液口,在船体出现摇摆时方便氟利昂液体及时快速排出,并通过并联管中部的视液镜观察流体状态。
3.根据权利要求1所述的船用翅片管式管壳式冷凝器,其特征在于:端盖布置有防蚀块组件,用于减少海水对冷凝器的腐蚀,使得冷凝器在各种海域中能长期有效可靠运行。
4.根据权利要求1所述的船用翅片管式管壳式冷凝器,其特征在于:端盖内侧具有满足水流程需要的隔腔,保证水在管程中往返流动。
5.根据权利要求1所述的船用翅片管式管壳式冷凝器,其特征在于:海水进口法兰和海水出口法兰布置在冷凝器同一侧,使冷凝器结构紧凑,方便系统管路接管。
6.根据权利要求1所述的船用翅片管式管壳式冷凝器,其特征在于:管板采用复合管板,通过复合层与海水接触。
7.根据权利要求1所述的船用翅片管式管壳式冷凝器,其特征在于:翅片管为波纹铝翅片管,波纹铝翅片管采用b30套装铝翅片型式,使氟利昂液体及时排出,强化壳侧换热。
8.根据权利要求1所述的船用翅片管式管壳式冷凝器,其特征在于:翅片管的端部设有冷凝管护套,能保护翅片管,延长翅片管的使用寿命,提高冷凝器工作的可靠性。
9.根据权利要求1所述的船用翅片管式管壳式冷凝器,其特征在于:管板的复合管板与翅片管连接,采用胀管+氩弧焊工艺连接,先胀后焊,以保证焊接质量。