[实用新型]低阻液膜水蒸汽冷凝装置及其换热系统

说明书

本实用新型公开了一种低阻液膜水蒸汽冷凝装置及其换热系统，其装置包括壳体，壳体的顶部设有真空泵接口，壳体的上部设有冷却水进水管口，壳体的中部设有蒸汽输入管口，壳体的下部设有出水管口，壳体的底部设有排污管口；壳体的内部设有上下填料层，壳体中部的蒸汽输入管口设在上下两组填料层的中间侧壁上；填料层的上方设有与冷却水进水管口连接的冷却水喷淋装置。本装置冷却液体直接接触需冷凝的水蒸汽，无材料阻隔，瞬间凝结成水，换热效率极高，换热阻力也非常小，更不存在传热面带来的污垢热阻、间壁热阻；且气液两相直接接触，省去金属传热面，提高效率，简化设备；本装置效率高，体积小，循环水量少。

技术领域

本实用新型属于能源化工领域应用设备，在汽轮机发电、热力供暖、工业热力转换、制冷、化工环保等许多涉及能源生产应用场合，具体涉及一种低阻液膜水蒸汽冷凝装置，高效快速的将水蒸汽瞬时凝结成水。

背景技术

水蒸汽冷凝装置是工业与生活中广泛应用的一种通用设备，现有的水蒸汽冷凝装置是水蒸汽通过板式换热器或管壳式换热器进行高温蒸汽与低温循环水相对流通进行热量的交换，由于是两种不同介质之间的热量通过两个静态的腔室传递，故热能传递速率低，传递速度也相对较慢。现有技术中为了提高换热效率通常是加大换热面积或加大两介质的温差，既降低冷却水温度，加大换热面积带来设备体积增大，占地面积大，工程项目初投资高，安装不方便等，降低冷却水温度使得水中的能源不好利用，同时，低温水源也要付出较高的代价。再者，由于蒸汽凝结速度慢，装置内难以获得较高的真空度。

经研究发现，主要影响换热效率的一是蒸汽的密度小，使得蒸汽在金属表面的凝结效率低；二是汽与液各自流道内的流量分配不均匀、不一致，使得有效换热面积减少，影响了凝结效率；三是两介质的密度相差大，两者的换热能力和换热面积很难做到完全匹配；四是两介质间接换热，中间材料会有一定的热阻，使得换热效率下降。我们希望开发蒸汽凝结效率更高、介质阻力更小、更易清洗、体积小、占地小、真空度高的水蒸汽凝结装置。

实用新型内容

为了至少解决现有技术中换热机组或装置的不同相介质之间换热速率慢、体积大、占位大、投资大等技术问题，本实用新型的目的在于提供一种可以实现快速凝结、高效率、低阻力、耐高压、体积小且占位小、运行稳定、安全可靠的水蒸汽凝结装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案；

一种低阻液膜水蒸汽冷凝装置，包括壳体，其结构要点是壳体的顶部设有真空泵接口，壳体的上部设有冷却水进水管口，壳体的中部设有蒸汽输入管口，壳体的下部设有出水管口，壳体的底部设有排污管口；

壳体的内部设有上下填料层，每组填料层具有一定的高度，填料层内装有许多网状液膜球，网状液膜球为内空外网的球体结构，将网状液膜球装满填料层；壳体中部的蒸汽输入管口设在上下两组填料层的中间侧壁上；

上填料层的上方设有与冷却水进水管口连接的冷却水喷淋装置，冷却水从上部进入，经冷却水喷淋装置依次流入上填料层、下填料层，水蒸汽从两组填料层中间进入，迅速与上下填料层表面液膜直接接触，立刻凝结成水，蒸汽凝结水与冷却水混合后一起从下部的出水管口流出。

进一步地，所述喷液装置安装在上填料层的上方，包括若干个喷液管，喷液管横向设置在壳体内，喷液管的下方设有若干个喷液嘴，喷液管通过冷却水进水管口与壳体外的进水管相连接，冷却水从喷液嘴喷出，流入上填料层。

进一步地，所述壳体顶部设有的真空泵接口与外部真空泵相连接，外部真空泵控制水蒸汽凝结所需的真空度，同时将壳体内的非凝气体排出。

进一步地，所述填料层的下方、壳体外设有水位指示口。

进一步地，在壳体外部还设有保温层，壳体连接好外部各路管道后要保证装置完好的密封性能。