專(zhuān)利名稱(chēng)：噴淋式波面換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于噴淋式波面換熱器。
現(xiàn)有的噴淋式換熱器是以蛇管成排地固定在鋼架上，工藝流體在蛇管內(nèi)流動(dòng)，噴淋液由管排上方的噴淋裝置均勻淋下。如《換熱器》〔日〕
野佐一等編著，化學(xué)工業(yè)出版社，P79所示。這種噴淋式換熱器主要用于化學(xué)工業(yè)、石油及石化工業(yè)、氣體分離工業(yè)、釀造業(yè)、人造冰等工業(yè)等。其特點(diǎn)為可以用鑄鐵管、合金管、陶瓷管、鋼管等各種材料制作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢修、清洗、維修方便。但這種換熱器的缺點(diǎn)是體積龐大，金屬材料耗費(fèi)較多，傳熱系數(shù)小，有時(shí)噴淋效果不夠理想。
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種噴淋式波面換熱器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中體積龐大，金屬材料耗費(fèi)高，噴淋效果不夠理想及傳熱系數(shù)小的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的構(gòu)成如下附


圖1、2、3、4、5是本發(fā)明的示意圖。本發(fā)明的噴淋式波面換熱器，是由噴淋裝置和傳熱元件組成，其特征為該傳熱原件是具有能使噴淋液分散成均勻的連續(xù)液膜的波形光滑外表面和有曲折內(nèi)流道的波面?zhèn)鳠岚濉?〕組成，波面?zhèn)鳠岚宓膬擅媸怯脙蓧K面積相同的金屬薄板〔3〕疊在一起，并在板面上按一定的形式用點(diǎn)焊〔4〕和縫焊〔13〕的方式焊接在一起的，板的兩端有流體出入口接管〔5〕，也可在側(cè)面或板面開(kāi)一對(duì)或數(shù)個(gè)接管，板的四周邊緣〔6〕是焊死的，波面板的內(nèi)流道〔7〕是在流體壓力作用下，使金屬板上沒(méi)有焊接的部分產(chǎn)生屈服變形而鼓脹形成的流體通道。附圖5中〔8〕為具有三程通道的波面板示意圖。
上述噴淋式波面板換熱器的噴淋裝置〔1〕是由噴淋液導(dǎo)入管〔9〕、液體均布槽〔10〕和導(dǎo)流板〔11〕組成，均布槽的長(zhǎng)度超過(guò)波面板的寬度，均布槽鋸齒型溢流堰的作用是使噴淋液溢流時(shí)能均勻分布在波面板的整個(gè)寬度上，其特征在于在均布槽鋸齒型溢流堰下方，有一與均勻槽鉸接連接〔12〕的可調(diào)節(jié)槽口寬度的導(dǎo)流裝置，其作用是進(jìn)一步把噴淋液導(dǎo)向波面板，形成均勻液膜層，從而保證了噴淋液的噴淋效果，強(qiáng)化傳熱過(guò)程。導(dǎo)流裝置的調(diào)節(jié)角度為20～60度。
上述噴淋式波面換熱器，其特征在于波面板是由具有可焊性和可塑性的材料制成，例如低碳鋼、不銹鋼、低合金鋼、鈦、鋁、銅等材料。波面板的外表面可以敷有耐蝕的保護(hù)層，如搪瓷、各種耐蝕漆等，或者進(jìn)行表面防腐處理，如鈍化，陰極保護(hù)等。
上述的噴淋式波面換熱器，其特征還在于板面上的焊點(diǎn)可布置成矩形或三角形，點(diǎn)焊和縫焊結(jié)合形成單程或多程的曲折通道，通道的具體形式可根據(jù)流體在換熱器中的通路要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和焊接形成。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果如下1、波面換熱器內(nèi)流道波浪型曲折流道，當(dāng)量直徑很小，從而保證了流體在低流速下也有較好的擾流作用。外流道在波面上能使噴淋液分布成均勻的連續(xù)液膜，改善了噴淋效果，強(qiáng)化了傳熱過(guò)程，傳熱系數(shù)可由一般的300W／m2·℃(蛇管冷卻器)提高到1000W／m2·℃以上。
2、點(diǎn)焊、縫焊結(jié)構(gòu)在強(qiáng)化傳熱過(guò)程同時(shí)也增強(qiáng)了傳熱板的強(qiáng)度和剛度，從而使較薄的傳熱板可以承受較高壓力。例如用1毫米碳鋼板制成的波面板操作壓力可達(dá)1MPa，因此可以顯著地節(jié)省換熱器的鋼材，可節(jié)省金屬材料10倍以上。
3、波面換熱器的比面積大，由于內(nèi)流道小，傳熱面成平面狀連成整體，因此較原有的蛇管式大為緊湊，節(jié)省空間，可以縮小4倍以上。
4、模擬現(xiàn)有某工廠(chǎng)生產(chǎn)中的噴淋式蛇管冷卻器工藝條件進(jìn)行了噴淋式波面冷卻器的試驗(yàn)研究，其實(shí)驗(yàn)對(duì)比數(shù)據(jù)如下
(1)傳熱過(guò)程強(qiáng)化(工況條件相同，以下同)原硅鐵冷卻排管實(shí)測(cè)傳熱系統(tǒng)K≈200kcal／m2·h·℃不銹鋼波面板實(shí)驗(yàn)傳熱系數(shù)K≈600～800kcal／m2·h·℃，傳熱面積可縮小3倍。
(2)節(jié)省金屬材料原硅鐵冷卻排管總傳熱面積251米2，總重40噸不銹鋼波面板84米2，總重0.8噸金屬，重量可降為原重的2.0％(3)縮小設(shè)備體積原排管總體積長(zhǎng)×寬×高為7.2×10×1.1≈80米3波面板總體積4×3×1.1≈14米3波面板總體積為原體積的20％(4)經(jīng)濟(jì)效益原硅鐵排管材料費(fèi)約20萬(wàn)元人民幣波面板材料費(fèi)及加工費(fèi)約8萬(wàn)元人民幣節(jié)約投資60％實(shí)施例采用0.9毫米的不銹鋼板，焊點(diǎn)排列方式為三角形，周邊縫焊，鼓脹成單程如附圖3中〔7〕型的流道，操作時(shí)，內(nèi)流道進(jìn)口流體42℃，出口流體為27℃，板外噴淋冷卻水20℃，均布槽口為兩邊鋸齒型，導(dǎo)流板的角度為60℃，操作壓力為1kgf／cm2，在流道內(nèi)流速為 0.15米／秒，波面外噴淋量為1500l／h·m的工況下，總傳熱系數(shù)為1000W／m2·℃以上。
權(quán)利要求1.一種噴淋式波面換熱器，是由噴淋裝置和傳熱元件組成，其特征為該傳熱元件是具有能使噴淋液分散成均勻的連續(xù)液膜的波形光滑外表面和有曲折內(nèi)流道的波面?zhèn)鳠岚褰M成，波面?zhèn)鳠岚宓膬擅媸怯脙蓧K面積相同的金屬薄板疊在一起，并在板面上按一定的形式用點(diǎn)焊和縫焊的方式焊接在一起的，板的兩端有流體出入口接管，也可在側(cè)面或板面開(kāi)一對(duì)或數(shù)個(gè)接管，板的四周邊緣是焊死的，波面板的內(nèi)流道是在流體壓力作用下，使金屬板上沒(méi)有焊接的部分產(chǎn)生屈服變形而鼓脹形成的流體通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋式波面換熱器，其特征在于噴淋裝置中的均布槽鋸齒型溢流堰下方，有一與均布槽鉸接連接的可調(diào)節(jié)槽口寬度的導(dǎo)流裝置，調(diào)節(jié)角度為20～60度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的噴淋式波面換熱器，其特征在于波面板是由具有可焊性和可塑性的材料制成，波面板的外表面可以敷有耐蝕的保護(hù)層，或進(jìn)行表面防腐處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的噴淋式波面換熱器，其特征在于板面上的焊點(diǎn)可布置成矩形或三角形，點(diǎn)焊和縫焊結(jié)合形成單程或多程的符合工藝要求的曲折通道。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于噴淋式換熱器，是由噴淋裝置和具有波形光滑外表面和帶有曲折內(nèi)流道的波面?zhèn)鳠岚褰M成。波面?zhèn)鳠岚宓膬擅媸怯脙蓧K面積相同的金屬板疊在一起，并在板面上用點(diǎn)焊和縫焊的方式焊在一起，板的兩端有流體入口管，板的四周邊緣焊死，波面板的內(nèi)流道是在流體壓力作用下，使金屬板上沒(méi)有焊接的部分產(chǎn)生屈服變形而鼓脹形成的流體通道。強(qiáng)化了傳熱，節(jié)省材料，設(shè)備緊湊，可用于冷熱流體需要換熱的工業(yè)過(guò)程。
文檔編號(hào)F28D3/00GK2057507SQ8921780
公開(kāi)日1990年5月23日 申請(qǐng)日期1989年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月7日
發(fā)明者盛展武, 孫以苓 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)