[实用新型]一种分段式汽液相变换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽液相变换热器，特别是关于一种分段式汽液相变换热器。

背景技术

汽液相变换热器广泛应用于能源系统、动力工程、化工和石油化工、汽车工业等行业，比如火力电站空气冷凝器、空调工程、车用空调及化工工艺中的蒸发和冷凝器等等。

传统空冷式汽液相变换热器多采用蛇形管流程，依靠空气在管外对流换热，工质流体在管内冷凝或蒸发。管内凝结换热中，随着冷凝的进行，壁面凝结液逐步增加，随后成膜阻碍了蒸汽与壁面的接触，是凝结换热的主要热阻所在。凝结过程中液膜逐渐增厚，在以后相当长的管程内为液体逐步增多的复杂两相流，热阻逐渐增加，冷凝效果严重变差；同时随着蒸汽的凝结，蒸汽量逐渐降低，管内蒸汽流速明显下降，凝结效果急剧退化，换热系数减小；单一管内流程冷凝过程也导致了复杂的汽液两相流，对系统运行稳定性、流动阻力和系统的调控等，都有很不利的影响。空气侧，由于管内冷凝换热热阻增加，外管壁温度下降，导致肋片的利用率下降。为解决上述存在的问题，传统空气冷却式冷凝器以加大换热面积来满足换热量的需求，但是体积、重量较大，且制作和运行成本高。对于蒸发器来说也有类似的问题。

本申请人在专利号为ZL200610113304.4，名称为“分液式空气冷凝器”(如图1所示)，以及专利申请号为200710064952.X，名称为“多级冷却中间分液式空气冷凝器”(如图2所示)的实用新型专利中提出了采用多级蒸汽冷凝、中间自动汽液分离和排液、集中聚集冷凝液过冷的技术方案，从而保证了各管程都以纯蒸汽进入并被冷却，有效减小了凝结过程中液膜的厚度和消除不利的两相流型；充分利用了短换热管，使各管程均能处于短管珠状或不稳定的薄液膜凝结，或通过蒸汽对液膜的影响作用促进液膜失稳与断裂，形成膜状凝结与珠状凝结共存的溪流状凝结，增强膜状凝结换热效果，提高管内凝结换热系数。

上述两专利中的联箱2都是使用单根排液管作为漏液阻汽装置30，这种较细的排液管可以较好地防止联箱中分离的气体从排液管泄漏，但是这种结构又带来以下问题：首先排液管直径比联箱直径小，冷凝液流量范围受到较大的限制，有时还会出现排液不畅的问题。尽管在后一项专利中采用了由实心顶盖31、多孔芯体32和排液管壁面33组成的分液装置(如图3所示)，但是由于分液装置上表面采用实心顶盖，冷凝器运行中冷凝液与分液装置接触面为多孔介质侧表面，因此分液装置的分液驱动力主要是多孔芯体的毛细抽吸力，而抽吸力的大小是由所选用多孔介质的结构参数决定，自主调节能力较弱，当冷凝液量较大时，可能会存在抽吸力不够的问题，影响到分液的效果；另外分液装置结构比较复杂，在工业生产中规模化生产以及后续的安装工作都会带来一定的困难。

发明内容

针对以上问题，本实用新型的目的是提供一种能够更有效地进行汽液分离的分段式汽液相变换热器。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种分段式汽液相变换热器，其特征在于：它包括至少一组换热管，在所述换热管的两端分别连通一直通的联箱，在两所述联箱内交错设置有若干漏液阻汽装置，将两所述联箱分隔为顺序连通的多个分液空间，第一级所述分液空间连接一进汽管，两端最底部的所述分液空间并联连接一出液管，漏液阻汽装置上设置有至少一个主孔和若干个辅助孔。

所述漏液阻汽装置为一可镶嵌入所述联箱内的基板，所述基板上设置有至少一个当量直径为2～5mm的主孔和若干个当量直径小于2mm的辅助孔。

所述基板上的所述主孔和辅助孔分别为上、下当量直径相同的直型孔。

所述基板上的主孔和辅助孔分别为锥台孔，也可以为变截面通孔。

所述基板上的若干辅助孔与所述主孔边缘相交，形成一整体的梅花状孔。

在所述整体的梅花状孔与所述基板的边缘之间设置有若干独立的辅助孔。

在所述主孔和辅助孔中设置有多孔介质芯。

所述基板的材料为金属材料。

所述基板的材料为多孔介质材料。