CN108489299A - 利用天然气余冷的立式直接接触换热设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种利用天然气余冷的立式直接接触换热设备，包括筒体、布在筒体内的多层倾斜交错间隔的孔板，孔板低端有挡液板；每层孔板下方有一层天然气管，多层天然气管经交错的接管连接，顶层的天然气管连接天然气出管，底层的天然气管连接天然气进管；底层孔板连接的挡液板上的排液孔连接过冷液出管的进液口；筒体下部有将制冷系统高温高压气体引入筒内的高温气体进管，筒壁上有液体输送管线，将筒体底部冷凝液输送到筒体顶部空间并送到顶层孔板上。本发明用天然气输送过程的气化余冷，对制冷剂液体过冷，高温高压制冷剂气体与过冷液直接接触换热凝结，减小传热温差，使制冷压缩机压力比降低，耗功减少，制冷系统性能提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种制冷系统用利用天然气余冷的立式直接接触换热设备。
背景技术
常规制冷系统的制冷压缩机排出的高温高压制冷剂气体的热量，通过水或空气等冷却介质带走，制冷剂与冷却介质间热量传递经过两流体的对流换热和冷凝换热器传热壁面的导热，传热壁面材料的特性、材料表面特征等使壁面集聚润滑油、形成污垢，导致热阻增加，传热效率下降，冷凝器的传热温差增加，制冷压缩机排出的排气压力升高，压力比增大，容积效率降低，耗功增多，制冷系统的性能下降。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种制冷系统用利用天然气余冷的立式直接接触换热设备。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种利用天然气余冷的立式直接接触换热设备，包括立式设置的筒体以及布置在筒体内的多层倾斜交错间隔设置的孔板，所述孔板的低端有挡液板；每层孔板下方设有一层天然气管，多层所述天然气管通过交错布置的接管连接形成天然气管路，顶层的天然气管与穿过筒体的天然气出管连接，底层的天然气管与穿过筒体的天然气进管连接；底层的孔板连接的挡液板上形成的排液孔与穿过筒体的过冷液出管的进液口连接；所述筒体下部安装用于将制冷压缩机排出的高温高压气体引入筒体内底部的高温气体进管，所述筒体的筒壁上安装有液体输送管线，用于将形成在筒体底部的冷凝液体自筒体底部输送到筒体的顶部空间并流动到顶层的孔板上。
所述孔板为弓形，其圆形边缘分别与筒体内壁焊接，弓形边缘分别与垂直布置的挡液板的边缘焊接。
所述天然气管与对应的孔板固定连接。
所述液体输送管线包括液体管以及安装在所述液体管上的液体泵，所述液体管的上下两端分别穿过筒体壁面并与筒体焊接。
所述过冷液出管的出液口经过节流降压元件与蒸发器的入口连接。
所述高温气体进管的一端穿过筒体壁面并与筒体焊接，另一端与制冷压缩机的排气出口焊接。
所述天然气进管和天然气出管分别与天然气系统出口和进口焊接.
所述筒体具有焊接密封连接的顶盖及底盖。
本发明的利用天然气余冷的立式直接接触换热设备，利用天然气输送过程的气化余冷，对制冷剂液体过冷，高温高压制冷剂气体与过冷液直接接触换热凝结，减小传热温差，制冷压缩机压力比降低，耗功减少，制冷系统的性能提高。
附图说明
图1所示为本发明的利用天然气余冷的立式直接接触换热设备的示意图；
图2示为图1的A向视图。
图3示为图1的B向视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-3所示，利用天然气余冷的立式直接接触换热设备，包括：
第一天然气管1、第一孔板2、顶盖3、第一挡液板4、第一连接管5、第二孔板6、第二天然气管7、第三挡液板8、第三孔板9、第三连接管10、高温气体进管11、筒体12、第四孔板13、第四天然气管14、底盖15、液体泵16、天然气进管17、过冷液出管18、液体管19、第三天然气管20、第二连接管21、第二挡液板22、天然气出管23。
所述第一孔板2、第二孔板6、第三孔板9和第四孔板13为弓形，表面设有多个贯穿小孔、倾斜交错等间隔分布在筒体12内，圆形边缘分别与筒体12内壁焊接，弓形边缘分别与垂直布置的第一挡液板4、第二挡液板22、第三挡液板8和第四挡液板(未标出)的边缘焊接，底面分别固定有第一天然气管1、第二天然气管7、第三天然气管20和第四天然气管14；第一天然气管1出口与穿过筒体12的天然气出管23的进口连接，第一天然气管1与第二天然气管7通过第一连接管5连接，第二天然气管7与第三天然气管20通过第二连接管21连接，第三天然气管20和第四天然气管14通过第三连接管10连接，第四天然气管14与穿过筒体12的天然气进管17的出口连接，过冷液出管18的一端穿过筒体12与开设在第四挡液板上的出口焊接连接，过冷液出管18的另一端经过节流降压元件与蒸发器的入口连接。
其中，所述液体管19的中间连接有液体泵16，上下两端分别穿过筒体12壁面伸入到筒体12内，并与筒体12焊接。
其中，所述高温气体进管11的一端穿过筒体12壁面并与筒体12焊接，另一端与制冷压缩机的排气出口焊接。
其中，所述天然气进管17和天然气出管23分别与天然气系统出口和进口焊接。
其中，所述筒体12与其配置的顶盖3和底盖15的边缘焊接连接。
需要说明的是，以上实施例中，示出的是包括四层孔板以及四层天然气管进行换热的情况，具体实施时，所述孔板的层数以及天然气管的层数，可以根据实际需要来布置，具体的数量不限。
在制冷系统运行时，制冷压缩机排出的高温高压气体经高温气体进管11进入筒体12的底部空间后上升，饱和液体经液体管19和液体泵16从筒体12的顶部进入空间流动到第一孔板2、筒体12和第一挡液板4的空间，多余的液体流入第二孔板6、筒体12和第二挡液板22的空间，多余的液体流入第三孔板9、筒体12和第三挡液板8的空间，多余的液体流入第四孔板13、筒体12和第四挡液板的空间，过冷液体流入过冷液出管18，经节流降压后进入蒸发器，吸热制冷提供冷源。底部上升的高温气体向后与经第四孔板13的小孔、第三孔板9的小孔、第二孔板6的小孔和第一孔板2的小孔滴落的液体接触热交换，高温气体降温凝结的饱和液体经筒体内部的空间流至筒底，再经液体管19和液体泵16送到筒体12的顶部，实现循环。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种利用天然气余冷的立式直接接触换热设备，其特征是，包括立式设置的筒体以及布置在筒体内的多层倾斜交错间隔设置的孔板，所述孔板的低端有挡液板；每层孔板下方设有一层天然气管，多层所述天然气管通过交错布置的接管连接形成天然气管路，顶层的天然气管与穿过筒体的天然气出管连接，底层的天然气管与穿过筒体的天然气进管连接；底层的孔板连接的挡液板上形成的排液孔与穿过筒体的过冷液出管的进液口连接；所述筒体下部安装用于将制冷压缩机排出的高温高压气体引入筒体内底部的高温气体进管，所述筒体的筒壁上安装有液体输送管线，用于将形成在筒体底部的冷凝液体自筒体底部输送到筒体的顶部空间并流动到顶层的孔板上。
2.根据权利要求1所述的利用天然气余冷的立式直接接触换热设备，其特征是，所述孔板为弓形，其圆形边缘分别与筒体内壁焊接，弓形边缘分别与垂直布置的挡液板的边缘焊接。
3.根据权利要求1所述的利用天然气余冷的立式直接接触换热设备，其特征是，所述天然气管与对应的孔板固定连接。
4.根据权利要求1所述的利用天然气余冷的立式直接接触换热设备，其特征是，所述液体输送管线包括液体管以及安装在所述液体管上的液体泵，所述液体管的上下两端分别穿过筒体壁面并与筒体焊接。
5.根据权利要求1所述的利用天然气余冷的立式直接接触换热设备，其特征是，所述过冷液出管的出液口经过节流降压元件与蒸发器的入口连接。
6.根据权利要求1所述的利用天然气余冷的立式直接接触换热设备，其特征是，所述高温气体进管的一端穿过筒体壁面并与筒体焊接，另一端与制冷压缩机的排气出口焊接。
7.根据权利要求1所述的利用天然气余冷的立式直接接触换热设备，其特征是，所述天然气进管和天然气出管分别与天然气系统出口和进口焊接。
8.根据权利要求1所述的利用天然气余冷的立式直接接触换热设备，其特征是，所述筒体具有焊接密封连接的顶盖及底盖。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110006273A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-12 | 河南科技大学 | 一种水预冷型蒸发式冷凝器 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2866939B1 (ja) * | 1998-02-03 | 1999-03-08 | 工業技術院長 | 液化天然ガス気化器およびこれを用いる冷熱システム |
| US20040256476A1 (en) * | 2001-10-13 | 2004-12-23 | Alastair Robertson | Heating system |
| CN106091382A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-11-09 | 北京华林联合热能技术有限公司 | 燃气冷凝锅炉及其换热装置 |
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