目前,常用的耐腐蚀换热器通常是底座固定在地上,管路中通冷却介质,冷却介质从壳管的一端进入,和管路中的水换热后,从耐腐蚀换热器的另一端流出。由于存在重力等原因,导致冷却介质进入壳管后,不能均匀的分布在壳管中,靠近冷却介质进口以及贴近地面处的位置冷却介质偏多,而远离冷却介质进口和远离冷却介质出口的位置冷却介质偏少,因此容易存在换热不均匀的问题。本技术提供了一种壳管蒸发器,能够解决现有技术中在冷却过程中换热不均匀的问题。本技术提供了一种壳管蒸发器,包括:喷淋管组件和冷却管;其中:使冷却介质能够均匀的分布在所述冷却管中的所述喷淋管组件,安装在所述冷却管上。
在蒸发生产中,二次蒸气的产量较大,且含大量的潜热,故应将其回收加以利用,若将二次蒸气通入另一蒸发器的加热室,只要后者的操作压强和溶液沸点低于原蒸发器中的操作压强和沸点,则通入的二次蒸气仍能起到加热作用,这种操作方式即为多效蒸发。多效蒸发中的每一个耐腐蚀换热器称为一效。凡通入加热蒸汽的蒸发器称为第一效,用第一效的二次蒸气作为加热剂的耐腐蚀换热器称为第二效,依此类推。采用多效蒸发器的目的是为了节省加热蒸气的消耗量。理论上,1kg加热蒸气大约可蒸发1kg水。但由于有热损失,而且分离室中水的汽化潜热要比加热室中的冷凝潜热为大,因此,实际上蒸发1kg水所需要的加热蒸气超过1kg。
壳管式蒸发器工作时,螺杆式冷水机,壳体内应保留一定数量的液态制冷剂,液位用浮球控制,其静液面高度应为筒体直径的备左右,大部分耐腐蚀换热器冷却管沉浸在液体中,以液体对液体的方式进行热交换。优质耐腐蚀换热器,因此传热效果较好,传热系数较大。但液位不可太高,否则会出现制冷机的回液现象。这种蒸发器虽氮、奴通用,但所用管子材料不同。般氨蒸发器用4025x2.5-438X3的钢管制造,氛利昂燕发器用紫锏管或黄铜管制造。当载冷剂具有腐蚀性时,管板一般使用耐腐蚀复合金属板,冷却管使用髙强度铝砷黄铜管。为増强传热效果,奴利昂蒸发器多采用翅片管。
干式蒸发器的主要特点是:制冷剂在管内完全蒸发并过热成为过热气体,这有利于使用热力膨胀阀自动调节供液量。通常使用的制冷剂有R22、R134a、R407c、R4l0a等。因为制冷剂在耐腐蚀换热器内蒸发,只要优质耐腐蚀换热器管内流速超过4m/s,就可以把管内的润滑油带回压缩机,回油方便。在设计当中,壳程采用GB151或TEMA规定的E型结构(折流板型式),折流板的缺口大小根据载冷剂的物理性质与流量大小开15%~50%的缺口,通常情况下,折流板缺口的流速与载冷剂横向掠过管束的流速大致相等,为了保证换热效果,折流板与壳体内壁的间隙、换热管与折流板的间隙要小于或等于GB151或TEMA规定的小间隙,特别是在低温情况下,这些间隙显得尤为重要,由于在低温情况下,载冷剂一般为高粘度流体,流速慢,热阻相对增大,间隙泄漏更加明显。
干式蒸发器的制冷剂在管内流动,水在管簇外流动。制冷剂流动通常有几个流程,由于制冷剂液体的逐渐气化,通常越向上,其流程管数越多。为了增加水侧换热,在优质耐腐蚀换热器内传热管的外侧设有若干个折流板,使水多次横掠管簇流动干式蒸发器的优点:(1)润滑油随制冷剂进入压缩机,一般不存在积油问题;(2)充灌的制冷剂少,一般只有满液式的1/3左右;(3)蒸发温度t0在0℃附近时,水不会冻结。使用这种优质耐腐蚀换热器必须注意:(1)制冷剂有多个流程,在端盖转弯处如处理不好会产生积液,从而使进入下一个流程的液体分配不均匀,影响传热效果;(2)水侧存在泄漏问题,由于折流板外缘与壳体间一般有1~3mm间隙,与传热管之间有2mm左右的间隙,因而会引起水的泄漏。实践证明,水的泄漏会引起水侧换热系数降低20%~30%。
干式壳管式蒸发器的优点:(1)充液量少,为管内容积的40%左右;(2)受制冷剂液体静压力的影响较少;(3)排油方便(4)载冷剂结冰不会胀裂管子;(5)制冷剂液面容易控制;(6)结构紧凑。耐腐蚀换热器缺点:制冷剂在耐腐蚀换热器换热管束内供液不易均匀;弓形折流板制造与装配比较麻烦;载冷剂在折流板孔和换热管间、折流板外周与筒体间容易产生泄漏旁流,从而降低传热效果。 板式换热器具有如下特点:1)体积小,结构紧凑,比同样传热面积的壳管式换热器体积小60%;2)总传热系数高,约为2000~3000W/(m2K);3)流速小,流动阻力损失小;4)能适应流体间的小温差传热,可降低冷凝温度,提高制冷压缩机性能;5)制冷剂充注量少;(6)质量轻,热损失小。
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