目前,常用的耐腐蝕換熱器通常是底座固定在地上,管路中通冷卻介質(zhì),冷卻介質(zhì)從殼管的一端進(jìn)入,和管路中的水換熱后,從耐腐蝕換熱器的另一端流出。由于存在重力等原因,導(dǎo)致冷卻介質(zhì)進(jìn)入殼管后,不能均勻的分布在殼管中,靠近冷卻介質(zhì)進(jìn)口以及貼近地面處的位置冷卻介質(zhì)偏多,而遠(yuǎn)離冷卻介質(zhì)進(jìn)口和遠(yuǎn)離冷卻介質(zhì)出口的位置冷卻介質(zhì)偏少,因此容易存在換熱不均勻的問題。本技術(shù)提供了一種殼管蒸發(fā)器,能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中在冷卻過程中換熱不均勻的問題。本技術(shù)提供了一種殼管蒸發(fā)器,包括:噴淋管組件和冷卻管;其中:使冷卻介質(zhì)能夠均勻的分布在所述冷卻管中的所述噴淋管組件,安裝在所述冷卻管上。
在蒸發(fā)生產(chǎn)中,二次蒸氣的產(chǎn)量較大,且含大量的潛熱,故應(yīng)將其回收加以利用,若將二次蒸氣通入另一蒸發(fā)器的加熱室,只要后者的操作壓強(qiáng)和溶液沸點(diǎn)低于原蒸發(fā)器中的操作壓強(qiáng)和沸點(diǎn),則通入的二次蒸氣仍能起到加熱作用,這種操作方式即為多效蒸發(fā)。多效蒸發(fā)中的每一個(gè)耐腐蝕換熱器稱為一效。凡通入加熱蒸汽的蒸發(fā)器稱為第一效,用第一效的二次蒸氣作為加熱劑的耐腐蝕換熱器稱為第二效,依此類推。采用多效蒸發(fā)器的目的是為了節(jié)省加熱蒸氣的消耗量。理論上,1kg加熱蒸氣大約可蒸發(fā)1kg水。但由于有熱損失,而且分離室中水的汽化潛熱要比加熱室中的冷凝潛熱為大,因此,實(shí)際上蒸發(fā)1kg水所需要的加熱蒸氣超過1kg。
殼管式蒸發(fā)器工作時(shí),螺桿式冷水機(jī),殼體內(nèi)應(yīng)保留一定數(shù)量的液態(tài)制冷劑,液位用浮球控制,其靜液面高度應(yīng)為筒體直徑的備左右,大部分耐腐蝕換熱器冷卻管沉浸在液體中,以液體對液體的方式進(jìn)行熱交換。優(yōu)質(zhì)耐腐蝕換熱器,因此傳熱效果較好,傳熱系數(shù)較大。但液位不可太高,否則會(huì)出現(xiàn)制冷機(jī)的回液現(xiàn)象。這種蒸發(fā)器雖氮、奴通用,但所用管子材料不同。般氨蒸發(fā)器用4025x2.5-438X3的鋼管制造,氛利昂燕發(fā)器用紫锏管或黃銅管制造。當(dāng)載冷劑具有腐蝕性時(shí),管板一般使用耐腐蝕復(fù)合金屬板,冷卻管使用髙強(qiáng)度鋁砷黃銅管。為増強(qiáng)傳熱效果,奴利昂蒸發(fā)器多采用翅片管。
干式蒸發(fā)器的主要特點(diǎn)是:制冷劑在管內(nèi)完全蒸發(fā)并過熱成為過熱氣體,這有利于使用熱力膨脹閥自動(dòng)調(diào)節(jié)供液量。通常使用的制冷劑有R22、R134a、R407c、R4l0a等。因?yàn)橹评鋭┰?a href="/tag/%E8%80%90%E8%85%90%E8%9A%80%E6%8D%A2%E7%83%AD%E5%99%A8" target="_blank">耐腐蝕換熱器內(nèi)蒸發(fā),只要優(yōu)質(zhì)耐腐蝕換熱器管內(nèi)流速超過4m/s,就可以把管內(nèi)的潤滑油帶回壓縮機(jī),回油方便。在設(shè)計(jì)當(dāng)中,殼程采用GB151或TEMA規(guī)定的E型結(jié)構(gòu)(折流板型式),折流板的缺口大小根據(jù)載冷劑的物理性質(zhì)與流量大小開15%~50%的缺口,通常情況下,折流板缺口的流速與載冷劑橫向掠過管束的流速大致相等,為了保證換熱效果,折流板與殼體內(nèi)壁的間隙、換熱管與折流板的間隙要小于或等于GB151或TEMA規(guī)定的小間隙,特別是在低溫情況下,這些間隙顯得尤為重要,由于在低溫情況下,載冷劑一般為高粘度流體,流速慢,熱阻相對增大,間隙泄漏更加明顯。
干式蒸發(fā)器的制冷劑在管內(nèi)流動(dòng),水在管簇外流動(dòng)。制冷劑流動(dòng)通常有幾個(gè)流程,由于制冷劑液體的逐漸氣化,通常越向上,其流程管數(shù)越多。為了增加水側(cè)換熱,在優(yōu)質(zhì)耐腐蝕換熱器內(nèi)傳熱管的外側(cè)設(shè)有若干個(gè)折流板,使水多次橫掠管簇流動(dòng)干式蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn):(1)潤滑油隨制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī),一般不存在積油問題;(2)充灌的制冷劑少,一般只有滿液式的1/3左右;(3)蒸發(fā)溫度t0在0℃附近時(shí),水不會(huì)凍結(jié)。使用這種優(yōu)質(zhì)耐腐蝕換熱器必須注意:(1)制冷劑有多個(gè)流程,在端蓋轉(zhuǎn)彎處如處理不好會(huì)產(chǎn)生積液,從而使進(jìn)入下一個(gè)流程的液體分配不均勻,影響傳熱效果;(2)水側(cè)存在泄漏問題,由于折流板外緣與殼體間一般有1~3mm間隙,與傳熱管之間有2mm左右的間隙,因而會(huì)引起水的泄漏。實(shí)踐證明,水的泄漏會(huì)引起水側(cè)換熱系數(shù)降低20%~30%。
干式殼管式蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn):(1)充液量少,為管內(nèi)容積的40%左右;(2)受制冷劑液體靜壓力的影響較少;(3)排油方便(4)載冷劑結(jié)冰不會(huì)脹裂管子;(5)制冷劑液面容易控制;(6)結(jié)構(gòu)緊湊。耐腐蝕換熱器缺點(diǎn):制冷劑在耐腐蝕換熱器換熱管束內(nèi)供液不易均勻;弓形折流板制造與裝配比較麻煩;載冷劑在折流板孔和換熱管間、折流板外周與筒體間容易產(chǎn)生泄漏旁流,從而降低傳熱效果。 板式換熱器具有如下特點(diǎn):1)體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,比同樣傳熱面積的殼管式換熱器體積小60%;2)總傳熱系數(shù)高,約為2000~3000W/(m2K);3)流速小,流動(dòng)阻力損失??;4)能適應(yīng)流體間的小溫差傳熱,可降低冷凝溫度,提高制冷壓縮機(jī)性能;5)制冷劑充注量少;(6)質(zhì)量輕,熱損失小。
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