阅读说明：本技术 一种三外导流冷凝器 (Three-external-diversion condenser ) 是由 陈满 张富 陈韶范 马金伟 苏畅 张向南 高杰 齐兴 杨磊杰 杨春天 张斯亮 于 2020-04-14 设计创作，主要内容包括：一种三外导流冷凝器,主要包括壳体及安装在壳体内的传热管束,壳体两端安装的管箱,包括若干外导流结构,该外导流结构和壳体同轴安装,分别密封安装在所述壳体的两端及中部并和壳体内腔贯通,外导流结构上安装有流体进口或出口。本发明壳程工艺流体进出口采用三外导流结构,以降低壳程流体阻力降、增益壳程进出口流体分布、提高设备紧凑度、增大传热效率、提高壳程流体出口液相与不凝气的分离效率。(The utility model provides a three outer water conservancy diversion condensers, mainly includes the casing and installs the heat transfer tube bank in the casing, and the pipe case of casing both ends installation includes a plurality of outer water conservancy diversion structures, and this outer water conservancy diversion structure and casing coaxial arrangement seal installation respectively are in the both ends and the middle part of casing link up with the casing inner chamber, and the structural fluid inlet or the export of installing of outer water conservancy diversion. The shell pass process fluid inlet and outlet of the invention adopts a three-external flow guide structure, so as to reduce the resistance drop of shell pass fluid, increase the fluid distribution of the shell pass inlet and outlet, improve the compactness of equipment, increase the heat transfer efficiency and improve the separation efficiency of liquid phase and non-condensable gas of the shell pass fluid outlet.)

一种三外导流冷凝器

技术领域

本发明属于真空间壁冷凝传热技术领域，具体涉及一种三外导流冷凝器。

背景技术

目前真空间壁冷凝传热技术多采用壳侧无外导流或壳体侧单外导流结构，该结构壳程采用一进口、两出口，壳程分程冷却技术。但存在设备结构复杂、壳程阻力降较大、壳程不凝气与凝液分离不充分、不凝气中带液多的缺点。

发明内容

本发明为大负荷真空间壁冷凝传热技术提供一种结构简单、阻力降低、紧凑高效型、壳程不凝气与凝液分离效率高的三外导流冷凝器。

本发明所采用的技术方案如下：

一种三外导流冷凝器，主要包括壳体及安装在壳体内的传热管束，壳体两端安装的管箱，包括若干外导流结构，该外导流结构和壳体同轴安装，分别密封安装在所述壳体的两端及中部并和壳体内腔贯通，外导流结构上安装有流体进口或出口。

所述外导流结构由外导流筒和内分布筒同轴安装组成，外导流筒通过内分布筒与壳体内腔贯通，外导流筒上安装有流体进口或出口。

处于壳体两端的外导流结构的端部内分布筒在热流体进口区域不开孔，其余部位均匀开长圆孔而使端部外导流筒与壳体内腔贯通，而端部外导流筒上部设有壳程流体进口。

本发明壳体进出口位置采用三个外导流结构，两个外导流结构设在壳体两端，一个外导流结构设在壳体中部；两个壳体端部外导流筒可以大幅降低壳体入口流体进入管束的流速，从而降低壳程流体入口侧压降。壳体中部外导流筒为壳程不凝气和凝液充分分离提供了分离空间、增益壳程进出口流体分布。壳体的三外导流结构使冷凝器管板布置换热管时无需考虑壳体流体的分布与防冲空间，从而实现管板的满布换热管，避免了壳程流体的短路，对于含有不凝气的冷凝工况来说，避免壳程流体短路对冷凝器传热效率的提高大有益处，并增大了冷凝器的可利用空间和换热面积。另外，壳程不凝气和凝液的有效分离，也增大了换热器壳程流体的传热效率，从而提高了换热器总传热效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的壳程剖面示意图；

图3为本发明的中部导流筒截面示意图。

附图标号：前管箱1；端部内分布筒2；壳体3；中部内分布筒4；后管箱5；支座6；管程流体出口7；壳程流体进口8；端部外导流筒9；除沫器10；壳程不凝气出口11；中部外导流筒12；管程排气口13；管程排凝口14；管束支撑板15；壳程排凝口16；折流板17；壳程凝液出口18；管程流体入口19；传热管束20。

具体实施方式

下面结合附图对本发明及其有益效果作进一步说明。

如图1所示，一种三外导流冷凝器的冷凝器结构为，包括前管箱1、壳体3、后管箱5、传热管束20和支座6。前管箱1和后管箱5与传热管束20两端的管板密封连接，壳体3与传热管束20两端的管板相连接并将传热管束包在壳体内部；支座6支撑整个冷凝器，冷凝器卧式布置。本发明传热管束内走冷流体，传热管束外走热流体，热流体与冷流体间壁传热，换热后热流体冷凝为液体并分离出少量不凝气。

如图1所示，冷凝器的传热过程为：管程流体由管程流体入口19流入前管箱1（管箱1中设有分程隔板），由前管箱1再进入管束20与壳程流体间壁换热后回到前管箱1，由管程流体出口7流出，后管箱5上、下部分别安装管程排气口13、管程排凝口14。

上述冷凝器的结构中加入若干外导流结构，该外导流结构和壳体3同轴安装，分别密封安装在所述壳体3的两端及中部并和壳体3内腔贯通，外导流结构上安装有流体进口或出口形成本发明所述的一种三外导流冷凝。

参照图2，所述外导流结构由外导流筒和内分布筒同轴安装组成，内分布筒也可以为壳体3的一部分，外导流筒通过内分布筒与壳体3内腔贯通，外导流筒上安装有流体进口或出口。外导流结构由外导流筒和内分布筒组成是为了兼顾壳程流体的导流、分布和分离作用。

处于壳体3两端的外导流结构的端部内分布筒2在热流体进口区域不开孔，是防止壳侧流体对管束冲刷引起的振动，其余部位均匀开长圆孔而使端部外导流筒9与壳体3内腔贯通让壳程流体均匀进入管束，而端部外导流筒9上部设有壳程流体进口8。

所述处于壳体3两端的外导流结构的端部外导流筒9下部设有壳程排凝口16，是为保证冷凝器的工艺性能。

处于壳体3中部的外导流结构的中部内分布筒4的上部和下部开长圆孔而使中部外导流筒12与壳体3内腔贯通，保证了壳程凝液和不凝液的完全排放。中部内分布筒4其余部位不开孔防止壳程流体短路，保证了冷凝器面积的充分利用，中部外导流筒12顶部设有壳程不凝气出口11。

处于壳体3中部的外导流结构的中部外导流筒12底部设有壳程凝液出口18，是为保证冷凝器的工艺性能。

所述壳程不凝气出口11处设有除沫器10，可以保证冷凝器壳侧不凝气的干度。

冷凝器传热管束20的换热管选用螺纹管或波纹管，为提高冷凝器的传热性能。

本发明的工作流程：壳程流体先通过壳程流体进口8进入端部外导流筒9，壳程流体先流向端部内分布筒2端部不开孔部分、经阻挡防冲后，在端部外导流筒9内扩散减速，壳程流体端部内分布筒2端部不开孔，经端部内分布筒2分布孔均匀分布后进入传热管束20，在传热管束20内与管程流体间壁换热冷凝。

壳程流体传热经管束20冷凝后，不凝气经中部内分布筒4上部开孔进入中部外导流筒12扩散并实现初次分离，初次分离的不凝气向上经除沫器10进行二次分离后由壳程不凝气出口11流出。冷凝后的凝液经中部内分布筒4下部开孔进入中部外导流筒，由壳程凝液出口18流出。

本发明壳程工艺流体进出口采用三外导流结构，以降低壳程流体阻力降、提高设备紧凑度、增大传热效率、提高壳程流体出口液相与不凝气的分离效率。

本发明采用三外导流结构，即考虑了壳程流体的防冲与导流，又兼顾了壳程不凝气和凝液的完全排出、保证了不凝气与凝液的充分分离，同时实现了管束换热管的满布，避免了壳程流体的短路，对于含有不凝气的冷凝工况来说，避免壳程流体短路对冷凝器传热效率的提高大有益处，并增大了冷凝器换热面积。