CN108379997B - 小型多通道蒸汽冷凝集液器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种小型多通道蒸汽冷凝集液器，用以解决小型冷凝集液器高温气体冷凝效率低、冷凝过程复杂的问题。本发明包括中空的壳体，壳体的中部设有换热腔，换热腔的中部设有蒸汽进气口，换热腔的下部为锥形结构，锥形结构的底部设有液体出口，液体出口内设有与液体出口相匹配的浮球；换热腔的中心设有圆筒壁，圆筒壁内设有风机，风机通过风机支架固定在壳体的顶部；圆筒壁上设有外部气体进口，外部气体进口通过与外部联通的气体流通管道与壳体上的外部气体出口相连接。本发明通过多通道换热管增大换热效率，通过风机实现强化对流换热，增加了换热效率；且结构简单、体积小、紧凑、合理，适用于高温气体冷凝，适用于水冷凝提取过程。

Description

小型多通道蒸汽冷凝集液器

技术领域

本发明涉及换热器的技术领域，尤其涉及小型多通道蒸汽冷凝集液器，实现高温气体冷凝、空气中水分提取过程，通过多通道形式达到高效冷凝。

背景技术

现有技术中，高温冷凝和空气中提取水分的方式比较复杂，且装置较为庞大，同时现有户外野外净水功能的冷凝器较少，为了提供一种携带方便且高效节能的小型蒸汽冷凝集液器来达到净水和冷凝的目的，这种冷凝集液器就是一种良好的匹配此环境下的装置。现有的小型冷凝器高温气体冷凝效率低、换热过程复杂。

发明内容

针对现有小型冷凝器高温气体冷凝效率低、冷凝过程复杂的技术问题，本发明提出一种小型多通道蒸汽冷凝集液器，通过多通道换热管增大换热效率，通过风机达到强制对流换热的目的，增加了换热效率，且换热器只需一个换热空腔达到换热效果，过程简单。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种小型多通道蒸汽冷凝集液器，包括中空的壳体，壳体的中部设有换热腔，所述换热腔的中部设有蒸汽进气口，换热腔的下部为锥形结构，锥形结构的底部设有液体出口，液体出口内设有与液体出口相匹配的浮球；所述换热腔的中心设有圆筒壁，圆筒壁内设有风机，风机通过风机支架固定在壳体的顶部；所述圆筒壁上设有至少3个外部气体进口，外部气体进口通过与外部联通的气体流通管道与壳体上的外部气体出口相连接。

所述壳体的顶部设有若干个沿圆周均匀分布的第一肋片，第一肋片下部分别与壳体的顶部或风机支架连接。

所述气体流通管道的外侧设有若干个均匀分布的第二肋片。

所述第二肋片可为圆形环肋、圆柱直肋或锥体肋。

所述风机的上部连接有第一扇叶，风机的下部连接有第二扇叶。

所述风机的第二扇叶在外部气体进口的上方。

所述蒸汽进气口位于圆筒壁的偏下位置、锥形结构的上方，蒸汽进气口位于外部气体出口的下方。

所述外部气体出口均匀分布在圆筒壁的侧壁的同一水平面上。

当高温蒸汽通过蒸汽进气口进入换热腔内，风机使外部冷端气体进入外部气体流通管道中，通过外部气体流通管道换热和顶部壁面换热使得高温蒸汽冷凝成液滴，同时高温蒸汽也与换热腔顶部进行换热冷凝，液滴受重力作用沿着壳体的壁面流向锥形结构下部的浮球的周围；浮球周围的液滴聚集使得浮球由于浮力作用向上浮，液体从液体出口流出，达到气液分离的效果；当水量减少到一定程度时，浮球下落，再次堵住液体出口，其余液体仍然聚集在浮球的附近，浮球在液体出口处形成机械液封，使水蒸气无法外泄；通过上述过程的多次循环将液体不断地从液体出口流出，直到达到所需液体量。

本发明的有益效果：通过多通道的结构可以根据需求不同设计不同通道的换热管，同时利用机械液封的方式对冷凝后的液体释放，使换热过程简单节能高效、泄露风险小，且可以根据需求自行设计通道数。本发明结构简单、紧凑、合理，适用于高温气体冷凝，以一种新型的换热结构强化换热，且装置体积小，适用于水提取和萃取过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的剖视图。

图4为本发明的轴测图。

图中，1-外部气体出口，2-第一肋片，3-风机支架，4-风机，5-蒸汽进气口，6-浮球，7-第二肋片，8-换热腔，9-外部气体流通管道，10-液体出口，11-外部气体进口，12-第一扇叶，13-第二扇叶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，一种小型多通道蒸汽冷凝集液器，包括中空的壳体，壳体的中部设有换热腔8，所述换热腔8的中部设有蒸汽进气口5，换热腔8的下部为锥形结构，锥形结构的底部设有液体出口10，液体出口10内设有与液体出口10相匹配的浮球6，浮球6可以堵塞液体出口10，同时当液体较多时浮球6上浮液体从液体出口10流出达到气液分离的效果。所述换热腔8的上部设有圆筒壁，圆筒壁内设有风机4，换热腔8通过圆筒壁与风机4隔开，圆筒壁上设有至少3个外部气体进口11，外部气体进口11通过外部气体流通管道9与壳体上的外部气体出口1相连接。外部气体流通管道9均匀分布在圆筒壁的外侧。风机4通过风机支架3固定在壳体的顶部，风机4带动扇叶对换热腔8进行强化换热。风机支架3包括三个支板，从三个不同的方向稳定地支撑风机4。圆筒壁将风机4与换热腔8隔开，保证风机4的稳定工作。浮球6可与换热腔底部的液体出口10的空洞完美挈合，达到不漏气目的。蒸汽冷凝后形成小液滴，受重力影响向下落，在换热腔8的底部被浮球6堵住，随着液滴的凝聚，使得浮球6浮起，液体从液体出口10流出，达到气液分离的效果，水量减少到一定程度时，浮球6下落，再次堵住出口，剩余液体沿装置内壁留在浮球四周，并在液体出口10处形成机械液封，使水蒸气无法外泄。

所述壳体的顶部设有若干个沿圆周均匀分布的第一肋片2，第一肋片2下部分别与壳体的顶部或风机支架3连接。第一肋片2不仅能够加快换热腔8内的热量散失还能对风机达到快速降温的目的。

所述气体流通管道9的外侧设有若干个均匀分布的第二肋片7。第二肋片7为圆形环肋、圆柱直肋和锥体肋等。第二肋片7的作用是为了改变气体流动方式，达到回流扰动增加换热效率。

所述外部气体进口11、气体流通管道9在风机4的第二扇叶13的下方，气体流通管道9与风机4所处空间相通，方便风机将冷端气体输送至外部气体流通管道9。风机4运作时将外部相对冷的气体吹入外部气体流通管道9中，达到部分逆流换热，同时形成强制对流的目的。

所述风机4的上部和下部分别连接有第一扇叶12和第二扇叶13，第一扇叶12主要作用是与换热腔8的顶部换热，形成强制对流换热，高效换热。

所述蒸汽进气口5位于圆筒壁的偏下位置、锥形结构的上方，蒸汽进气口5位于外部气体出口1的下方，使得热蒸汽进入换热腔时向上运动与圆筒壁内的冷端气体形成热密度差，导致整个换热腔8内部形成扰动对流。

所述圆筒壁为上部开口的圆筒形圆筒壁，通孔均匀分布在圆筒壁的侧壁上，使冷端气体均匀分布进入换热腔8内。

本发明运转时，当高温蒸汽通过蒸汽进气口5进入换热腔8内，打开风机4，风机4使外部冷端气体进入外部气体流通管道9中，分机上、下部的两个扇叶使得气体达到强制对流换热效果，通过高效的换热使得高温蒸汽冷凝成液滴，液滴受重力作用的影响沿着壳体的壁面流向锥形结构下部的浮球6的周围；当浮球6周围的液滴聚集使得浮球6由于浮力作用向上浮，液体从液体出口10流出；当水量减少到一定程度时，浮球6下落，再次堵住液体出口10，其余液体仍然聚集在浮球6的附近，浮球6在液体出口10处形成机械液封，使水蒸气无法外泄；通过上述过程的多次循环将液体不断地从液体出口10流出，直到达到所需液体量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种小型多通道蒸汽冷凝集液器，包括中空的壳体，壳体的中部设有换热腔（8），其特征在于，所述换热腔（8）的中部设有蒸汽进气口（5），换热腔（8）的下部为锥形结构，锥形结构的底部设有液体出口（10），液体出口（10）内设有与液体出口（10）相匹配的浮球（6）；所述换热腔（8）的中心设有圆筒壁，圆筒壁内设有风机（4），风机（4）通过风机支架（3）固定在壳体的顶部；所述圆筒壁上设有至少3个外部气体进口（11），外部气体进口（11）通过与外部联通的气体流通管道（9）与壳体上的外部气体出口（1）相连接；

所述壳体的顶部设有若干个沿圆周均匀分布的第一肋片（2），第一肋片（2）下部分别与壳体的顶部或风机支架（3）连接；

所述气体流通管道（9）的外侧设有若干个均匀分布的第二肋片（7）；

所述风机（4）的上部连接有第一扇叶（12），风机（4）的下部连接有第二扇叶（13）；

所述风机（4）的第二扇叶（13）在外部气体进口（11）的上方；

所述蒸汽进气口（5）位于圆筒壁的偏下位置、锥形结构的上方，蒸汽进气口（5）位于外部气体出口（1）的下方。

2.根据权利要求1所述的小型多通道蒸汽冷凝集液器，其特征在于，所述第二肋片（7）为圆形环肋、圆柱直肋或锥体肋。

3.根据权利要求1或2所述的小型多通道蒸汽冷凝集液器，其特征在于，所述外部气体出口（1）均匀分布在圆筒壁的侧壁的同一水平面上。

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