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水膜空气冷却式冷凝器
    本发明为主要用于精馏、蒸发、化学反应等过程的蒸汽冷凝的冷凝器，也可以用于热液体冷却的冷却器，属化学工程领域。目前工业使用的冷凝器基本可分为两类，即水冷却式冷凝器和空气冷却式冷凝器。水冷却式冷凝器热通量大，传热系数高，应用广泛。但近来随着工业发展，水资源紧缺已成为经济发展的重要制约因素，冷却用水受到水资源的限制。空气冷却式冷凝器传热通量小，传热系数低，设备体积大，造价高，动力消耗大，工业使用也受一定限制。

    本发明的任务就是提供一种具有节水、节能、高效特点的水膜空气冷却式冷凝器。该冷凝器与目前工业使用的冷凝器的主要区别是以水和空气两种物质做为冷却介质；在冷凝器换热面的冷却介质侧，设有水分布器，来自储水池的水，经水分布器分布在换热面上，沿换热面形成流动的水膜；空气沿水膜流动。其工作原理是：从生产过程来的物料蒸汽进入冷凝器后在换热面的一侧冷凝，冷凝热首先以冷凝对流传热方式传给壁面，再以导热方式传给另一侧壁面，从另一侧壁面传给水膜，以对流方式从水膜一侧传到另一侧，而后再由水膜以传热传质的方式传给空气，由空气带出冷凝器。本发明的优点是：由于水膜在空气中汽化蒸发，大量的热以相变热形式带入空气相，从而传热通量大，动力消耗小。本发明的另一个优点是不仅用于蒸汽的冷凝，还可用于热液体的冷却。用于热液体的冷却时地工作原理与蒸汽冷凝相仿，可叙述如下：从生产过程来的热物料进入换热面的一侧冷却，冷却热首先以对流传热方式传给壁面，再以导热方式传给另一侧壁面，从另一侧壁面传给水膜，以对流方式从水膜一侧传到另一侧，而后再由水膜以传热传质的方式传给空气，由空气带走。

    本发明所述的水膜空气冷却式冷凝器的换热面可为板式换热面或管式换热面，在换热面上可带有翅片，也可不带有翅片。所述的水分布器可为不同类型和形状的液体分布器，如喷淋式、溢流式、飞溅式、管式、盘式等。

    应用实例1：某年产10000吨甲醇精馏塔冷凝器用水冷式冷凝器换热面积约为150平方米，用水量为每小时约100吨循环水，需建一约300立方米的循环水池，且每小时需补充10-30吨的新鲜水，配套电机30kW。若用空气冷却式冷凝器，面积需1500多平方米，空气用量约每小时300000立方米，N010号轴流风机需要7台，动力配套约为75kW。用水膜空气冷却式冷凝器，如图所示，该冷凝器由壳体1、换热面2、蒸汽冷凝室3、水分布器4、风机5、水进口6、排空口7、蒸汽进口8、支撑9、冷凝液出口10、空气进口11、新鲜水进口12、储水池13、水泵14等构成。传热面积为180平方米，换热面2为高1m、宽2m的板式换热面，蒸汽在冷凝室3内冷凝，由冷凝液出口10导出。水经水泵14送入水进口6、水分布器4分布在换热面2上。空气在风机5作用下在换热面之间的通道流动。该装置耗水量每小时为3吨，空气需用量每小时为30000立方米，动力配套为15kW。

    应用实例2.某年产15000吨乙醇精馏塔冷凝器用水膜空气冷却式冷凝器。该冷凝器由520根长2米，内径为0.05米的钢管组成。传热面积为170平方米，水经水分布器分布在管内侧，向下流动。空气在膜内流动。蒸汽在换热管间冷凝。该装置耗水量每小时为3.5吨，空气需用量每小时为35000立方米，动力配套为20kW。