CN106196749B - 一种气液分离式冷凝器 - Google Patents

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Abstract

一种气液分离式冷凝器包括翅片、蛇形管、风扇、中间联箱、下降管、下联箱、针阀体、泄水孔、二级冷却器入口。本发明结构简单、有助于将冷凝过程中蛇形管的热阻及时的降低，使得制冷效果更好；由于有中间联箱内的针阀体及时泄水的气液分离作用，可以使得在蛇形管内有更多纯净的制冷蒸汽进行冷凝，适合多种工况下工作。

Description

一种气液分离式冷凝器
技术领域
本发明涉及一种气液分离式冷凝器，属于热工设备技术领域。
背景技术
冷凝器为制冷系统的核心部件，属于换热器的一种，能将气体或蒸汽冷凝成液体，将管子中的热量，以很快的方式传递到附近的环境中。发电站要用很多的冷凝器使得涡轮机排除的蒸汽得到冷凝。在冷冻厂中用冷凝器来冷凝氨和氟利昂之类的制冷蒸汽。石油化工中用冷凝器使烃类或其他化学蒸汽冷凝。在蒸馏过程中，把蒸汽转变成液态的装置也称为冷凝器。所有的冷凝器都是把气体或蒸汽的热量带走而运转的。
冷凝器在工作时，大家希望它可以最大限度的将制冷蒸汽冷凝为液体，从而可以得到更多的制冷剂，所以假如采用传统的冷凝器，要想得到更多的冷凝剂，就需要加大制冷蒸汽的入口流量，这时就需要更大功率的风扇或是水冷方式等冷却设施，这就加大了工作成本；此外，冷凝器在工作的过程中，我们都希望它能将冷凝成的冷凝剂尽快的排出，使得蛇形管内的制冷蒸汽可以最大面积的进行冷凝，但是当管内制冷蒸汽凝结换热时，随着冷凝的进行，壁面凝结液逐步增加，随后壁面的液膜阻碍了蒸汽与壁面的接触，这是凝结换热主要的热阻所在，所以需要将冷凝器管内的液体及时的排出。针对以上所述问题，本发明提出了一种气液分离式冷凝器。
发明内容
发明目的是针对现有技术不足,提供一种气液分离式冷凝器,以解决当前冷凝器运行工况单一，且冷凝器蛇形管内冷凝成的液体汇集使得冷凝器制冷效果下降的问题。
本发明所述冷凝器包括翅片、蛇形管、风扇、中间联箱、下降管、下联箱、针阀体、泄水孔、二级冷却器入口；
所述蛇形管中部设置中间联箱，在中间联箱的下部连接下降管，同时在中间联箱与下降管的连接处安装针阀体，以供中间联箱内的积液及时泄水；
所述针阀体采用密度较轻的材料(比如泡沫等)制成，同时将其中间掏空以减轻其重量，以有利于其浮起来；同时在针阀体的四周设置四个泄水孔，以供中间联箱内积液较少时对其进行泄水；所述针阀体的总高大于中间联箱的内径。
当冷凝器的蛇形管在运行过程中冷凝成的液体汇集在中间联箱，积液首先通过泄水孔泄水，假如积液的高度较高时，针阀体所受的浮力变大，大于它自身的重力后浮起，积液直接通过下降管排出，从而确保进入二级冷却器入口的是较为纯净的制冷蒸汽。随后制冷蒸汽又在蛇形管内冷凝，最后在下联箱与下降管排过来的液体相结合，排出冷凝器。从而实现冷凝器内能最大限度的保持对制冷蒸汽的冷凝。
本发明的有益效果：本发明结构简单、有助于将冷凝过程中蛇形管的热阻及时的降低，使得制冷效果更好；由于有中间联箱内的针阀体及时泄水的气液分离作用，可以使得在蛇形管内有更多纯净的制冷蒸汽进行冷凝，适合多种工况下工作。
附图说明
图1为本发明一种气液分离式冷凝器的结构示意图；
图2为本发明冷凝器内的蛇形管示意图；
图3为中间联箱及其内部的针阀体示意图；
图中:1.翅片、2.蛇形管、3.风扇、4.中间联箱、5.下降管、6.下联箱、7.针阀体、8.泄水孔、9.二级冷却器入口。
具体实施方式
下面结合图形对本发明做进一步的说明。
如图所示:所述冷凝器包括翅片、蛇形管、风扇、中间联箱、下降管、下联箱、针阀体、泄水孔、二级冷却器入口；
所述蛇形管中部设置中间联箱，在中间联箱的下部连接下降管，同时在中间联箱与下降管的连接处安装针阀体，以供中间联箱内的积液及时泄水；
所述针阀体采用密度较轻的材料(比如泡沫等)制成，同时将其中间掏空以减轻其重量，以有利于其浮起来；同时在针阀体的四周设置四个泄水孔，以供中间联箱内积液较少时对其进行泄水。
本发明在所述冷凝器的中间联箱和下降管的结合部分设置一个针阀体。针阀体起到泄水的作用：气体在冷凝器内运行的过程中，逐渐放热凝结成为液体，通过蛇形管汇入中间联箱。由于在运行刚开始，中间联箱内的冷凝而成的积液较少，积液只是通过针阀体内的泄水孔流入下降管，然后流入下联箱排出冷凝器，这就实现了低流量下的气液分离，同时进入中间联箱内的气体会通过二级冷却器入口，进行下一轮的冷凝过程。当中间联箱内的液体的积液比较多时，泄水孔已经无法及时将积液排除干净，积液越积越多，最后会通过浮力将针阀体浮起，积液会通过下降管迅速的将积液排到下联箱，中间联箱的积液迅速减少，针阀体落下，再次将下降管封住，由泄水孔泄走液体，这就实现了大流量工况下的气液分离；随后中间联箱内的气体又通过二级冷却器入口，进入下一轮的冷凝过程。
本发明在设计时考虑到针阀体会在运行中脱离轨道，因此要求针阀体的总高要大于中间联箱的内径，即使是针阀体在积液浮力的作用下将针阀体完全顶起，也不会让针阀体脱轨。

Claims (2)

1.一种气液分离式冷凝器,其特征在于:所述冷凝器包括翅片、蛇形管、风扇、中间联箱、下降管、下联箱、针阀体、泄水孔、二级冷却器入口；
所述蛇形管中部设置中间联箱，在中间联箱的下部连接下降管，同时在中间联箱与下降管的连接处安装针阀体，以供中间联箱内的积液及时泄水；
所述针阀体采用密度较轻的材料制成，将其中间掏空以减轻其重量，以有利于其浮起来；在针阀体的四周设置四个泄水孔，以供中间联箱内积液较少时对其进行泄水；所述针阀体的总高大于中间联箱的内径；
当冷凝器的蛇形管在运行过程中冷凝成的液体汇集在中间联箱，积液首先通过泄水孔泄水，假如积液的高度较高时，针阀体所受的浮力变大，大于它自身的重力后浮起，积液直接通过下降管排出，从而确保进入二级冷却器入口的是较为纯净的制冷蒸汽；随后制冷蒸汽又在蛇形管的下一部分内冷凝，最后在下联箱与下降管排过来的液体相结合，排出冷凝器；从而实现冷凝器内能最大限度的保持对制冷蒸汽的冷凝。
2.根据权利要求1所述的一种气液分离式冷凝器,其特征在于:所述密度较轻的材料为泡沫。
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