專利名稱：空心環(huán)支承異形強化管冷凝器及傳熱強化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及換熱器技術(shù)，特別涉及一種空心環(huán)支承異形強化管冷凝器及傳熱強化方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種應(yīng)用于上述空心環(huán)支承異形強化管冷凝器的傳熱強化方法。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)本空心環(huán)支承異形強化管冷凝器包括殼體、換熱管、管間支承物，換熱管安裝在殼體內(nèi)，管間支承物安裝在換熱管之間并與換熱管相連接；所述管間支承物為空心環(huán)網(wǎng)板，以點支承或線支承連接方式支承換熱管。
所述管間支承物的結(jié)構(gòu)形式為管節(jié)空心環(huán)或螺旋線空心環(huán)。
所述換熱管為非光滑壁面的異形傳熱管；可以是沿軸向帶周期性擴張與收縮周向錐面形狀變化的縮放管，或是沿軸向帶周期性周向非連續(xù)三維翅片的菱形翅片管，或是沿軸向帶周期性周向凹槽的橫紋管或螺旋槽管。
本發(fā)明的傳熱強化方法為利用空心環(huán)網(wǎng)板的軸向流道空隙率高，流通橫截面大，對殼程縱向流體的形體阻力極小，使蒸汽對冷流的傳熱溫差損失降至最小，提高對冷流傳熱推動力。
所述傳熱強化方法可同時利用異形傳熱管的非光滑傳熱壁面強化管內(nèi)及管外的對流傳熱與冷凝傳熱。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點和效果①用空心環(huán)網(wǎng)板取代現(xiàn)有的折流隔板作為殼程管間支承物，可有效減少殼側(cè)的蒸汽流動阻力，可使蒸汽對冷流的傳熱溫差損失降至最小，提高冷凝傳熱推動力；②用異形傳熱管取代現(xiàn)有的光滑傳熱管，可強化管內(nèi)對流及管外冷凝的傳熱，有效提高總傳熱系數(shù)，提高冷凝器的傳熱性能，在以上兩項改進因素的作用下，冷凝器與現(xiàn)有技術(shù)相比，在傳熱工藝條件不變的情況下，可大幅減少冷凝器的面積與材耗，或在冷凝器面積不變的情況下大幅提高冷凝器的傳熱負荷。
圖2是

圖1的A-A向剖視示意圖。
圖3是圖1所用的空心環(huán)網(wǎng)板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖1所用的縮放管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖1所用的菱形翅片管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖1所用的橫紋槽管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖1所用的螺旋槽管結(jié)構(gòu)示意圖。
實施例圖1及圖2示出了本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)，由圖1所見，本空心環(huán)支承異形強化管冷凝器由換熱器的殼側(cè)蒸汽入口管1、殼側(cè)入口環(huán)套2、空心環(huán)網(wǎng)板3、異形傳熱管4、冷凝器殼體5、下管板6、下封頭7、冷流入口管8、殼側(cè)凝液出口管9、上管板10、上封頭11、冷流出口管12共同安裝連接構(gòu)成，其相互位置及連接關(guān)系為異形傳熱管4與上、下管板10與6通過焊接或脹管相連接后置于冷凝器殼體5內(nèi)，若干空心環(huán)網(wǎng)板3按一定的間距分布安置于傳熱管4之間，以點支承或線支承的方式支承異形傳熱管4，殼體蒸汽入口管1焊在殼側(cè)入口環(huán)套2側(cè)面，殼側(cè)入口環(huán)套2與冷凝器殼體5焊接及與上管板10焊接，冷凝器殼體5下端與下管板6相焊，并在冷凝器殼體5側(cè)面連接殼側(cè)凝液出口管9，上、下管板10、6分別與上下封頭11、7相連接，并與冷流入口8及出口12連接構(gòu)成冷凝器的管程流道。其中空心環(huán)網(wǎng)板4的形狀如圖3所示，結(jié)構(gòu)形式為管節(jié)空心環(huán)，可以由短管節(jié)，縱橫上下扁鋼及邊框焊接構(gòu)成，也可以是由鍛件沖壓構(gòu)成，或澆注模塊構(gòu)成；異形傳熱管4可以是如圖4所示的沿軸向帶周期性擴張與收縮周向錐面形狀變化的縮放管；或是如圖5所示的沿軸向帶周期性周向非連續(xù)三維翅片的菱形翅片管；或是如圖6所示的沿軸向帶周期性周向凹槽的橫紋管或如圖7所示的螺旋槽管。
權(quán)利要求
1.一種空心環(huán)支承異形強化管冷凝器，包括殼體、換熱管、管間支承物，換熱管安裝在殼體內(nèi)，管間支承物安裝在換熱管之間并與換熱管相連接；其特征在于所述管間支承物為空心環(huán)網(wǎng)板，以點支承或線支承連接方式支承換熱管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心環(huán)支承異形強化管冷凝器，其特征在于所述管間支承物的結(jié)構(gòu)形式為管節(jié)空心環(huán)或螺旋線空心環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心環(huán)支承異形強化管冷凝器，其特征在于所述換熱管為非光滑壁面的異形傳熱管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空心環(huán)支承異形強化管冷凝器，其特征在于所述異形傳熱管是沿軸向帶周期性擴張與收縮周向錐面形狀變化的縮放管
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空心環(huán)支承異形強化管冷凝器，其特征在于所述異形傳熱管是沿軸向帶周期性周向非連續(xù)三維翅片的菱形翅片管
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空心環(huán)支承異形強化管冷凝器，其特征在于所述異形傳熱管是沿軸向帶周期性周向凹槽的橫紋管或螺旋槽管。
6.一種空心環(huán)支承異形強化管冷凝器傳熱強化方法，其特征在于利用空心環(huán)網(wǎng)板的軸向流道空隙率高，流通橫截面大，對殼程縱向流體的形體阻力極小，使蒸汽對冷流的傳熱溫差損失降至最小，提高對冷流傳熱推動力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空心環(huán)支承異形強化管冷凝器傳熱強化方法，其特征在于利用異形傳熱管的非光滑傳熱壁面強化管內(nèi)及管外的對流傳熱與冷凝傳熱。
全文摘要
本發(fā)明提供一種空心環(huán)支承異形強化管冷凝器，包括殼體、換熱管、管間支承物，換熱管安裝在殼體內(nèi)，管間支承物安裝在換熱管之間并與換熱管相連接；所述管間支承物為空心環(huán)網(wǎng)板，以點支承或線支承連接方式支承換熱管；所述換熱管為非光滑壁面的異形傳熱管；可以是縮放管、菱形翅片管、橫紋管或螺旋槽管；一種冷凝器傳熱強化方法，利用空心環(huán)網(wǎng)板的軸向流道空隙率高，流通橫截面大，對殼程縱向流體的形體阻力極小，使蒸汽對冷流的傳熱溫差損失降至最小，提高對冷流傳熱推動力；本發(fā)明可減少殼側(cè)的蒸汽流動阻力，使蒸汽對冷流的傳熱溫差損失降至最小，提高冷凝傳熱推動力，并可強化管內(nèi)對流及管外冷凝的傳熱，提高總傳熱系數(shù)及冷凝器的傳熱性能。
文檔編號F28D7/00GK1431451SQ0311374
公開日2003年7月23日 申請日期2003年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月13日
發(fā)明者鄧先和, 張亞君 申請人:華南理工大學