CN216409818U - 一种壳体温度可调的冷凝器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种壳体温度可调的冷凝器，包括壳体、设于壳体中的换热管、两块分别设于壳体中的且用于一一对应地套设换热管两端的管板、分别设于壳体两端部的且用于一一对应地与换热管两端连通的第一入口和第一出口、与壳体连通的第二入口和第二出口，冷凝器还包括通过侧部抵接在壳体外侧的外管、与外管连通的水泵、用于为壳体测温的第一温度传感器、用于为换热管测温的第二温度传感器；水泵用于根据壳体和换热管的温差调节输入外管中的介质流量。本实用新型壳体温度可调的冷凝器，能够减小换热管管头应力，设备成本较低，安全隐患较低。

Description

一种壳体温度可调的冷凝器

技术领域

本实用新型涉及一种壳体温度可调的冷凝器。

背景技术

现有的用于产品塔中高温蒸汽冷凝的冷凝器，一般是在壳程内通入高温蒸汽，在管程内通入冷却介质，通过冷却介质对高温蒸汽进行冷凝以实现对产品的回收。

由于壳体温度较高，换热管温度较低，两者之间温差较大，导致换热管和管板之间的应力较大，长此以往容易导致换热管和管板之间的焊缝失效，降低冷凝器的使用寿命。

现有技术中，一般通过设置膨胀节来缓解应力较大的问题，对于容量较大的冷凝器，大直径的膨胀节会增加设备成本，并且具有较大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种壳体温度可调的冷凝器，能够减小换热管管头应力，设备成本较低，安全隐患较低。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种壳体温度可调的冷凝器，包括壳体、设于所述壳体中的换热管、两块分别设于所述壳体中的且用于一一对应地套设所述换热管两端的管板、分别设于所述壳体两端部的且用于一一对应地与所述换热管两端连通的第一入口和第一出口、与所述壳体连通的第二入口和第二出口，所述冷凝器还包括通过侧部抵接在所述壳体外侧的外管、与所述外管连通的水泵、用于为所述壳体测温的第一温度传感器、用于为所述换热管测温的第二温度传感器；

所述水泵用于根据所述壳体和所述换热管的温差调节输入所述外管中的介质流量。

优选地，所述外管包括多条依次间隔排列的且分别平行于所述壳体轴心线方向的管体、用于连接相邻的两条所述管体端部的弯头。

更优选地，多条所述管体沿圆周方向绕设于所述壳体外侧。

优选地，所述外管的横截面为弧形，所述外管管壁沿其厚度方向自外而内逐渐远离所述壳体形成内坡口。

更优选地，所述内坡口的角度为α，其中，35°≤α≤45°。

更优选地，所述外管的横截面为半圆形。

优选地，所述第一温度传感器包括设于所述壳体外侧的第一热电偶。

优选地，所述第二温度传感器包括多个设于所述换热管中的第二热电偶，多个所述第二热电偶沿所述壳体的径向方向等间隔排列，并沿所述换热管的长度延伸方向等间隔排列。

更优选地，在设有所述第二热电偶的所述换热管中，所述第二热电偶的数量均相同。

优选地，所述水泵用于调节输入所述外管中的介质流量，以将所述壳体和所述换热管的温差控制在25℃或以下。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型壳体温度可调的冷凝器，通过在壳体外侧设置用于通入通出冷却介质的外管以降低壳体的温度，并通过水泵根据壳体和换热管的温差调节外管中的冷却介质流量，使壳体温度尽量贴近换热管的温度，以减小换热管与管板之间的应力，避免两者之间的焊缝失效，提高了冷凝器的使用寿命；降温的壳体对其中的高温蒸汽同样起到了冷凝的效果，提高了高温蒸汽的换热面积和换热效率。

附图说明

附图1为根据本实用新型具体实施例的冷凝器的结构示意图；

附图2为第二热电偶的排列结构示意图；

附图3为外管与壳体的焊接结构示意图。

其中：1、壳体；2、管板；3、第一入口；4、第一出口；5、第二入口；6、第二出口；7、外管；71、管体；72、弯头；73、内坡口；74、第三入口；75、第三出口；8、水泵；9、第一温度传感器；10、第二温度传感器；11、换热管。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

参见图1-3所示，本实施例提供一种壳体温度可调的冷凝器，包括卧式的壳体1、设于壳体1中的换热管11、两块分别设于壳体1中的且用于一一对应地套设换热管11两端的管板2、分别设于壳体1两端部的且用于一一对应地与换热管11两端连通的第一入口3和第一出口4、与壳体1连通的第二入口5和第二出口6。

参见图1所示，壳体1平行于左右方向，参见图2所示，壳体1的径向截面为圆形。管板2的直径与壳体1的内径相同，换热管11的端部穿过管板2并与管板2焊接。第一入口3设于左侧管板2的左端，第一出口4设于右侧管板2的右端，换热管11中用于通入通出冷却介质，例如冷却水。第二入口5设于壳体1下侧，第二出口6设于壳体1上侧，壳体1中用于通入高温蒸汽。

上述一种壳体温度可调的冷凝器，还包括通过侧部抵接在壳体1外侧的外管7、与外管7连通的水泵8、用于为壳体1测温的第一温度传感器9、用于为换热管11测温的第二温度传感器10。该水泵8用于根据壳体1和换热管11的温差调节输入外管7中的介质流量，以将壳体1和换热管11之间的温差维持在设定值。

通过这个设置，具有以下优点：

首先，降低壳体1和换热管11之间的温差，以减小换热管11与管板2之间的应力，避免两者之间的焊缝失效，提高了冷凝器的使用寿命；

其次，减小壳体1和换热管11之间的温差变化频率，以减小换热管11与管板2之间的应力变化频率，同样能够避免两者之间的焊缝失效，提高了冷凝器的使用寿命；

再次，降温的壳体1对其中的高温蒸汽同样起到了冷凝的效果，提高了高温蒸汽的换热面积和换热效率；

最后，对高温高压的蒸汽冷凝时，避免使用膨胀节，不仅降低了设备制造成本，同时降低了安全隐患。

上述外管7包括多条依次间隔排列的且分别平行于壳体1轴心线方向的管体71、用于连接相邻的两条管体71端部的弯头72。参见图1所示，多条管体71沿圆周方向绕设于壳体1外侧。根据壳体1实际需要的制冷量，来设置管体71的长度和数量。通过两侧弯头72的配合，该外管7形成一条两端用于通入通出冷却介质的管路，该外管7的两端分别为第三入口74和第三出口75。

参见图3所示，外管7的横截面为弧形，外管7管壁沿其厚度方向自外而内逐渐远离壳体1形成内坡口73。通过设置内坡口73，不仅能够实现自动化焊接，还能够使焊缝（图3中的阴影部分）焊透，保证外管7和管体71之间的焊接效果。在本实施例中，内坡口73的角度为α，其中，35°≤α≤45°；外管7的横截面为半圆形。

参见图1所示，第一温度传感器9包括设于壳体1外侧的第一热电偶。

参见图2所示，第二温度传感器10包括多个设于换热管11中的第二热电偶，多个第二热电偶沿壳体1的径向方向等间隔排列，并沿换热管11的长度延伸方向等间隔排列。

在本实施例中，在壳体1中沿半径的方向上，有三条换热管11中设有第二热电偶，其中包括圆心处的换热管11，每条换热管11中均设有三个第二热电偶。三条换热管11沿壳体1的径向等间隔排列，同一条换热管11中的三个第二热电偶沿换热管11的长度延伸方向等间隔排列。

由于换热管11中的冷却介质在前进时，会随着换热的进行而逐渐升温；同时壳体1不同位置的换热管11接触的高温蒸汽的温度也不相同，这是由于高温蒸汽自下而上上升时，会随着换热的进行而逐渐降温。因此需要通过设置多个不同位置的第二热电偶来计算换热管11的平均温度。

换热管11的平均温度通过以下方式计算得到：

首先，对一条换热管11中三个第二热电偶测得的温度取第一平均值，得到单条换热管11的平均温度；

接着，再对所有换热管11的平均温度取第二平均值，得到所有换热管11的平均温度。

将该平均温度与壳体1的温度进行比较，以控制水泵8输入外管7中的介质流量，将壳体1温度和换热管11平均温度的差值控制在25℃或以下。

以下具体阐述下本实施例的工作过程：

将该冷凝器安装在产品塔的上方，使第二入口5正对产品塔的出气口，向换热管11和外管7中持续通入冷却水；

根据换热管11平均温度和壳体1温度的差值，调节水泵8的流量，直至温差符合设定条件。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种壳体温度可调的冷凝器，包括壳体、设于所述壳体中的换热管、两块分别设于所述壳体中的且用于一一对应地套设所述换热管两端的管板、分别设于所述壳体两端部的且用于一一对应地与所述换热管两端连通的第一入口和第一出口、与所述壳体连通的第二入口和第二出口，其特征在于：所述冷凝器还包括通过侧部抵接在所述壳体外侧的外管、与所述外管连通的水泵、用于为所述壳体测温的第一温度传感器、用于为所述换热管测温的第二温度传感器；

所述水泵用于根据所述壳体和所述换热管的温差调节输入所述外管中的介质流量。

2.根据权利要求1所述的壳体温度可调的冷凝器，其特征在于：所述外管包括多条依次间隔排列的且分别平行于所述壳体轴心线方向的管体、用于连接相邻的两条所述管体端部的弯头。

3.根据权利要求2所述的壳体温度可调的冷凝器，其特征在于：多条所述管体沿圆周方向绕设于所述壳体外侧。

4.根据权利要求1所述的壳体温度可调的冷凝器，其特征在于：所述外管的横截面为弧形，所述外管管壁沿其厚度方向自外而内逐渐远离所述壳体形成内坡口。

5.根据权利要求4所述的壳体温度可调的冷凝器，其特征在于：所述内坡口的角度为α，其中，35°≤α≤45°。

6.根据权利要求4所述的壳体温度可调的冷凝器，其特征在于：所述外管的横截面为半圆形。

7.根据权利要求1所述的壳体温度可调的冷凝器，其特征在于：所述第一温度传感器包括设于所述壳体外侧的第一热电偶。

8.根据权利要求1所述的壳体温度可调的冷凝器，其特征在于：所述第二温度传感器包括多个设于所述换热管中的第二热电偶，多个所述第二热电偶沿所述壳体的径向方向等间隔排列，并沿所述换热管的长度延伸方向等间隔排列。

9.根据权利要求8所述的壳体温度可调的冷凝器，其特征在于：在设有所述第二热电偶的所述换热管中，所述第二热电偶的数量均相同。

10.根据权利要求1所述的壳体温度可调的冷凝器，其特征在于：所述水泵用于调节输入所述外管中的介质流量，以将所述壳体和所述换热管的温差控制在25℃或以下。

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