CN103170187A - 一种集成水分离装置的冷却器 - Google Patents
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Abstract
一种集成水分离装置的冷却器，设有压缩空气进口、进口封头、散热的板翅式芯体及水分离装置；水分离装置位于冷却器的出口侧；水分离装置由水分离封头、湿气分离器、压缩空气出口和排水口构成，湿气分离器由若干波纹水分离板装配而成，构成波纹水分离板束；波纹水分离板是由若干个T形板首尾固定连接构成，每个T形板的横板的一端固定在下一T形板竖板的距离下端近三分之一竖板长度处，多个T形板依次连接构成波纹水分离板；若干片所述的波纹水分离板平行排列，首尾端通过固定架固定，构成波纹水分离板束；所述的T型板的横板和竖板的夹角约90度。本发明结构紧凑，冷却器安装更加方便，占用空间小，能够得到更好的水气分离效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于空气压缩机的冷却器，特别是集成水分离装置的压缩空气冷却器，水分离装置将压缩空气冷却过程中形成的过饱和水雾分离和去除。
背景技术
在很多工业生产或民用领域中，经常需要使用压缩空气，一般由空气压缩机从开放环境中吸入空气并压缩到密封的压缩空气储罐中备用。根据物理定律，空气被压缩后温度会大幅度上升，高温的压缩空气不符合使用要求，无法直接使用。传统方法是在空气压缩机后方设置冷却器，将压缩空气的温度降低后使用。但是随着压缩空气温度的降低，迅速到达露点（气体中水蒸气分压达到饱和，而结为露水的温度），空气中的水蒸气雾化、凝结，而形成大量微小水滴。要达到使用压缩空气的目的，在冷却降温的同时，还必需除去这些微小水滴。
现有技术是在压缩空气冷却器空气出口侧内置湿气分离器，一般通过以下两种方式实现。方式一是在冷却器出口侧布置丝网，利用丝网的拦截作用将水雾去除。这种方式的缺点之一是分离负荷的范围较窄，超过气液混合物规定流速或液气比后，分离效率急剧下降。缺点之二是布置丝网时难以保证丝网密度均匀一致，丝网稀疏处，水分离效果较差，造成产品气液分离效果不稳定。方式二是在冷却器的出口处设置一个大直径空间，当压缩空气流经该空间时压缩空气流速明显降低，从而降低了压缩空气携带水滴的能力，水滴依靠重力的作用而分离。这种方式的缺点是水分离效率不高，难以分离10微米以下的水珠，且冷却器体积庞大，不方便安装。
发明内容
本发明的目的是提供一种集成水分离装置的冷却器，对现有技术的湿气分离器进行改进，克服现有技术的不足，能够得到更加理想的水气分离效果，并且结构紧凑，使冷却器安装更加方便，占用更小的安装空间。
完成上述发明任务的技术方案是：一种集成水分离装置的冷却器，设有压缩空气进口、进口封头、散热的板翅式芯体及水分离装置；水分离装置位于冷却器的出口侧；水分离装置由水分离封头、湿气分离器、压缩空气出口和排水口构成，所述的湿气分离器由若干波纹水分离板装配而成，构成波纹水分离板束；所述的波纹水分离板由若干个横截面为T形的T形板首尾固定连接构成，其连接方式是：将每个T形板的横板的一端固定在下一T形板竖板的距离下端近三分之一竖板长度处，多个T形板依次连接构成波纹水分离板；若干片所述的波纹水分离板平行排列，首尾端通过固定架固定，构成波纹水分离板束；所述的T型板的横板和竖板的夹角约90度。
上述技术方案中，将每个T形板的横板固定在下一T形板竖板的下端近三分之一竖板长度处，在达到同样的水分离效果时，需要的T形板竖板数量更少，使得水分离结构更加紧凑。所述的T型板的竖板和横板连处可以在横板的中心，也可以适当偏离横板中心。
以上方案的进一步改进，有以下优化方案：
1、 每个T形板的横板与本T形板竖板连接处，采用圆角；
2、 每个T型板的横板与另一T形板的竖板连接处，采用圆角；
3、 所述波纹水分离板中的各个T形板竖板的下端，以及横板的非固定连接的一端，均设有一个朝向气流来向的尖角。所述的尖角为30度以下。
4、 所述T型板的横板的另一端设有向下的折弯，折弯的弯角优选为90度圆弧角；竖板的下端设有向上的折弯，折弯的弯角优选为90度圆弧角。
本发明实现了水分离装置和压缩空气冷却器的集成。空气和水珠在波纹水分离板束的板片间流动，不断改变方向，水珠撞击板片，沿着板片向下流动，从而实现了水珠和空气的分离。水分离板束对较高的压缩空气来流速度（2-3米/秒）及5微米以下的水珠，仍能达到90%以上的水分离效率，从而能够使得后冷却器水分离装置的封头能够做得更小。本发明能够克服现有技术的不足，得到更加理想的水气分离效果，并且结构紧凑，使冷却器安装更加方便，占用更小的安装空间。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的局部剖视图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为波纹水分离板形状与气流示意图；
图5为波纹水分离板束结构与安装示意图；
图6为波纹水分离板束结构与安装示意图；
图7为实施例2的T形板结构示意图。
具体实施方式
实施例1
参照图1，一种集成水分离装置的冷却器1，设有压缩空气进口3、进口封头4、散热的板翅式芯体2及水分离装置8。水分离装置8位于冷却器的出口侧。
参照图2，水分离装置8由水分离封头5、湿气分离器9、压缩空气出口6和排水口7构成。
参考图3、图5和图6，湿气分离器9由若干波纹水分离板11装配而成。波纹水分离板11由若干个横截面为T形的T形板20依次固定连接，若干片波纹水分离板11平行排列，并通过固定架10彼此固定，构成波纹水分离板束。
参考图4，每个T形板20由横板21和竖板22组成，每个T形板横板21的一端固定在下一T形板的竖板22的距离下端近三分之一的竖板长度处，多个T形板20依次连接构成波纹水分离板11。每个T形板横板21的一边与T形板竖板22下端的固定连接处，采用圆角24。波纹水分离板11中的各个T形板竖板22的下端，以及横板的非固定连接的一端，均设有一个朝向气流来向的尖角23。尖角23为30度以下。冷却的压缩空气在波纹水分离板束9的板片间流动，不断改变方向，其中的过饱和湿气在波纹水分离板11的表面凝结成水滴12。水滴聚集到集水盘中，通过排水口7排出。
实施例2
本实施例与上例基本相同，所不同的是T形板20的结构。
如图7所示，T型板的横板21的另一端设有向下的折弯25，折弯的弯角优选为90度圆弧角27；竖板22的下端设有向上的折弯26，折弯的弯角优选为90度圆弧角27。
Claims (6)
1. 一种集成水分离装置的冷却器，设有压缩空气进口、进口封头、散热的板翅式芯体及水分离装置；水分离装置位于冷却器的出口侧；水分离装置由水分离封头、湿气分离器、压缩空气出口和排水口构成，其特征在于，所述的湿气分离器由若干波纹水分离板装配而成，构成波纹水分离板束；所述的波纹水分离板由若干个横截面为T形的T形板首尾固定连接构成，其连接方式是：将每个T形板的横板的一端固定在下一T形板竖板的距离下端近三分之一竖板长度处，多个T形板依次连接构成波纹水分离板；若干片所述的波纹水分离板平行排列，首尾端通过固定架固定，构成波纹水分离板束；所述的T型板的横板和竖板的夹角约90度。
2. 根据权利要求1所述的水分离装置，其特征在于，所述的每个T形板横板的一边与T形板竖板下端的固定连接处，采用圆角。
3. 根据权利要求1所述的水分离装置，其特征在于，所述波纹水分离板中的各个T形板竖板的下端，以及横板的非固定连接的一端，均设有一个朝向气流来向的尖角。
4. 根据权利要求1所述的水分离装置，其特征在于，所述T型板的横板的另一端设有向下的折弯，竖板的下端设有向上的折弯。
5. 根据权利要求3所述的水分离装置，其特征在于，所述的尖角角度为30度以下。
6. 根据权利要求4所述的水分离装置，其特征在于，所述向下的折弯和向上的折弯的弯角优选为90度圆弧角。
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Publications (1)
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