CN111947355A - 分离效率高的提纯装置及空调机组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分离效率高的提纯装置及空调机组。提纯装置包括：壳体、换热管路；所述换热管路内的制冷剂与所述壳体内的待提纯气体进行热交换。本发明提供的分离效率高的提纯装置及空调机组，在壳体内部的换热管路上设置翅片，增加提纯装置内部的冷却效果，从而增加对待提纯气体的分离效果，同时将壳体内部分为多个分离提纯区使待冷凝气体进行多级分离，进一步分离出纯度极高、几乎不含有气态冷媒的不冷凝气态，最终可直接排放至大气，而分离出的液态冷媒经管路回收至离心机组系统中，循环利用，并且设置挡液板和分离网，避免液态冷媒被不凝气体携带而造成浪费。
Description
技术领域
本发明涉及空气处理设备技术领域，特别是一种分离效率高的提纯装置及空调机组。
背景技术
采用新型冷媒的离心式冷水机组，在R1233zd(E)等新型冷媒工质的离心机组系统中，由于冷媒工质其本身负压的物理特性，机组在工况运行过程中，机组内部总会形成一些压力比外界大气压还低的低压区，此时，外界空气和水蒸气等就可以通过这些低压区进入到冷水机组系统中，最终聚集在冷凝中。冷凝器中的气态冷媒工质经换热液化成液态冷媒，而从外界进入到离心机组系统中的气体无法在冷凝器所处的压力以及冷却水的水温下冷凝，成为不凝气体，降低冷凝器的冷凝能力。随着机组的长期运行，不凝气体将越来越多地累积在冷凝器内腔上空，严重影响机组制冷量和运行效率，然而现有技术中均是直接利用换热管路对待提纯气体进行冷却，冷却效果差，造成提纯系统的提纯效果差，最终造成冷水机组的可靠性下降的问题。
发明内容
为了解决现有技术中提纯装置中冷却效果差的技术问题，而提供一种设置翅片增加冷却效率的分离效率高的提纯装置及空调机组。
一种提纯装置，包括：
壳体；
换热管路，所述换热管路设置于所述壳体内部，且所述换热管路上设置有翅片；
所述换热管路内的制冷剂与所述壳体内的待提纯气体进行热交换。
所述换热管路的入口与冷凝器的液态冷媒出口连通，所述换热管路的出口与所述冷凝器连通。
所述液态冷媒出口与所述换热管路的入口之间设置有节流机构。
所述提纯装置还包括隔板，所述隔板将所述壳体内部分为至少两个分离提纯区，所有所述分离提纯区均相对密封；
每一所述分离提纯区内均设置有一套所述换热管路，所述待提纯气体依次经过所有所述分离提纯区。
所有所述换热管路均并联设置，且每一所述换热管路的入口均与冷凝器的液态冷媒出口连通，每一所述换热管路的出口均与所述冷凝器连通。
所述隔板的数量为一个，所述隔板设置于所述壳体内部，将所述壳体分为第一分离提纯区和第二分离提纯区，所述待提纯气体依次经过所述第一分离提纯区和所述第二分离提纯区。
在所述壳体竖直设置时，所述第二分离提纯区处于所述第一分离提纯区的上方。
所述第一分离提纯区和所述第二分离提纯区之间设置有连通管路，且所述连通管路的第一端与所述第一分离提纯区的上部连通，所述连通管路的第二端与所述第二分离提纯区内的液面以上的部分连通。
所述连通管路的第二端指向所述第二分离提纯区内的所述换热管路。
所述提纯装置还包括挡液板，所述壳体上设置有用于排出不凝气体的排气口，所述挡液板设置于所述排气口和所述换热管路之间。
所述挡液板的边沿与所述壳体的内表面密封设置，且所述挡液板上设置有过气孔。
所述过气孔的直径范围为4mm至15mm。
所述壳体内部分为至少两个分离提纯区，所有所述分离提纯区均相对密封，每一所述分离提纯区内均设置有一套所述换热管路，所述待提纯气体依次经过所有所述分离提纯区，且所述挡液板设置于最后一个的所述分离提纯区内。
在所述壳体竖直设置时，所述挡液板到所述分离提纯区的上表面的距离为所述分离提纯区的高度三分之一至五分之三。
所述提纯装置还包括分离网，所述分离网设置于所述挡液板和所述排气口之间。
所述壳体上设置有取气口和回液口，所述取气口和所述回液口均与冷凝器连通。
所述回液口与所述冷凝器之间设置有干燥器。
所述换热管路呈螺旋形分布于所述壳体内部；或所述换热管路呈星形分布于所述壳体内部。
一种空调机组，包括上述的提纯装置。
本发明提供的分离效率高的提纯装置及空调机组，在壳体内部的换热管路上设置翅片，增加提纯装置内部的冷却效果，从而增加对待提纯气体的分离效果，同时将壳体内部分为多个分离提纯区使待冷凝气体进行多级分离，进一步分离出纯度极高、几乎不含有气态冷媒的不冷凝气态，最终可直接排放至大气，而分离出的液态冷媒经管路回收至离心机组系统中，循环利用，并且设置挡液板和分离网，避免液态冷媒被不凝气体携带而造成浪费。
附图说明
图1为本发明提供的分离效率高的提纯装置及空调机组的实施例的提纯装置的结构示意图；
图2为本发明提供的分离效率高的提纯装置及空调机组的实施例的换热管路和翅片的剖视图；
图3为本发明提供的分离效率高的提纯装置及空调机组的实施例的空调机组的部分结构示意图；
图中：
1、壳体；2、换热管路；3、翅片；4、隔板；51、第一分离提纯区；52、第二分离提纯区；6、挡液板；7、分离网；8、节流机构；9、冷凝器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示的提纯装置，包括壳体1；换热管路2，所述换热管路2设置于所述壳体1内部，且所述换热管路2上设置有翅片3；所述换热管路2内的制冷剂与所述壳体1内的待提纯气体进行热交换，壳体1内部形成待提纯气体的待提纯气体流通通道，换热管路2内形成用于冷媒流通的冷媒流通通道，冷媒通过换热管路2的管壁及其上设置的翅片3于待提纯气体进行冷却，从而使待提纯气体中的气态冷媒冷凝成液体，而不凝气体因露点过高而无法凝成液体，最终实现冷媒与不凝气体的分离，利用翅片3克服现有技术中提纯装置内的冷却效果差的问题，从而增加提纯装置的提纯效果。
所述换热管路2的入口与冷凝器9的液态冷媒出口连通，所述换热管路2的出口与所述冷凝器9连通，也即换热管路2内通入冷凝器9的液态冷媒，并使冷媒在换热管路2中与壳体1内部的待提纯气体进行换热后回流至冷凝器9内，其中在壳体1竖直设置时，换热管路2的进出口分布情况包括上进(液态)下出(气态)、下进上出或者侧进侧出。
所述液态冷媒出口与所述换热管路2的入口之间设置有节流机构8，利用节流机构8对液态冷媒进行节流，使冷凝器9中的高温、高压液态冷媒经节流机构8(电子膨胀阀)节流后成为低温、低压的液态冷媒后对带提纯气体进行冷却。
所述提纯装置还包括隔板4，所述隔板4将所述壳体1内部分为至少两个分离提纯区，所有所述分离提纯区均相对密封，从而使每一个分离提纯区均形成一个单独的密封空间；每一所述分离提纯区内均设置有一套所述换热管路2，所述待提纯气体依次经过所有所述分离提纯区，从而在不增加提纯装置的占用空间的前提下，实现了待提纯气体的多级冷却分离，增加分离效果。
所有所述换热管路2均并联设置，且每一所述换热管路2的入口均与冷凝器9的液态冷媒出口连通，每一所述换热管路2的出口均与所述冷凝器9连通的一端，也即所有换热管路2均由冷凝器9的液态冷媒出口处获取液态冷媒，并最终回流至冷凝器9中，保证每个分离提纯区内的冷却效果均是可靠的，保证待提纯气体在经过每个分离提纯区内均能够进行可靠分离，保证分离提纯效果。
所述隔板4的数量为一个，所述隔板4设置于所述壳体1内部，将所述壳体1分为第一分离提纯区51和第二分离提纯区52，所述待提纯气体依次经过所述第一分离提纯区51和所述第二分离提纯区52，也即对待提纯气体进行二级换热。
在所述壳体1竖直设置时，所述第二分离提纯区52处于所述第一分离提纯区51的上方，使待提纯气体的移动方向与液态冷媒的滴落方向相反，增加分离效果。
所述第一分离提纯区51和所述第二分离提纯区52之间设置有连通管路，且所述连通管路的第一端与所述第一分离提纯区51的上部连通，所述连通管路的第二端与所述第二分离提纯区52内的液面以上的部分连通，从而有效的将第一分离提纯区51上方的一级分离后的待提纯气体引流至第二分离提纯区52内，并避免进入第二分离提纯区52的待提纯气体与第二分离提纯区52内的液态冷媒接触而造成气体带液的问题。
所述连通管路的第二端指向所述第二分离提纯区52内的所述换热管路2，使进入第二分离提纯区52内的待提纯气体直接与换热管路2接触而提高分离提纯效果。
所述提纯装置还包括挡液板6，所述壳体1上设置有用于排出不凝气体的排气口，所述挡液板6设置于所述排气口和所述换热管路2之间，利用挡液板6防止换热反应后的液态冷媒被不凝气体携带而排出造成冷媒的浪费。
其中可以在所有分离提纯区内均设置挡液板6，尽可能的减小不凝气体的带液问题。
所述挡液板6的边沿与所述壳体1的内表面密封设置，且所述挡液板6上设置有过气孔，利用过气孔使不凝气体能够通过挡液板6时液态冷媒能够在过气孔附近凝结形成大的液滴进行滴落，避免不凝气体带液的问题。
所述过气孔的直径范围为4mm至15mm，优选为9mm，具体根据实际需求进行限定。
所述壳体1内部分为至少两个分离提纯区，所有所述分离提纯区均相对密封，每一所述分离提纯区内均设置有一套所述换热管路2，所述待提纯气体依次经过所有所述分离提纯区，且所述挡液板6设置于最后一个的所述分离提纯区内，最后一个所述分离提纯区的不凝气体是直接进行排放或者排放到不凝气体收集仓内的，而在之前的分离提纯区内的待提纯气体还可以再次进行分离提纯的，因此，只需要在最后一个分离提纯区内进行挡液，避免不凝气体带液问题即可，有效的节约成本。
在所述壳体1竖直设置时，所述挡液板6到所述分离提纯区的上表面的距离为所述分离提纯区的高度三分之一至五分之三，具体尺寸根据壳体1的实际尺寸进行选择。
所述提纯装置还包括分离网7，所述分离网7设置于所述挡液板6和所述排气口之间，对经过挡液板6的不凝气体进行在依次的分离提纯，避免带液问题。
所述壳体1上设置有取气口和回液口，所述取气口和所述回液口均与冷凝器9连通，也即壳体1内部进行分离提纯的待提纯气体是冷凝器9上方的气体，并且在壳体1内部提纯后的液态冷媒回流至冷凝器9内再次进入冷凝器9所在的冷媒换热循环中。
所述回液口与所述冷凝器9之间设置有干燥器，对提纯后的液态冷媒进行干燥。
所述换热管路2与冷凝器9的液态冷媒出口之间设置有取液截止阀，壳体1上设置有不凝气体的排出口，排出口处设置有排出截止阀和单向阀。
具体的，壳体1内部的分离提纯区为两个，包括一级分离提纯区和二级分离提纯区，换热盘管的数量也为两条，且一级分离提纯区的换热盘管的入口处设置一级调节电子膨胀阀，二级分离提纯区的换热盘管的入口处设置二级调节电子膨胀阀，壳体1与冷凝器9的上方连通管路上设置有取气电磁阀，一级分离提纯区和二级分离提纯区之间的连通管路上设置有回液电磁阀，一级分离提纯区的底部设置有冷凝器9连通的液态冷媒回收管路，液态冷媒回收管路上设置有回收截止阀；
提纯装置工作时，先打开取液截止阀、一级调节电子膨胀阀和二级调节电子膨胀阀，冷凝器9中的高温、高压液态冷媒经调节电子膨胀阀节流后成为低温、低压的液态冷媒，经管路流道分别进入到壳体1的一级分离提纯区和二级分离提纯区。一段时间后，打开取气电磁阀，冷凝器9中高温、高压气态混合物沿壳体1顶部经管路流道进入到壳体1的一级分离提纯区，与一级分离提纯区中的一级换热盘管进行换热，混合物中的气态冷媒遇冷液化成液态沉积在一级分离提纯区的最底部；混合物中的不冷凝气体由于遇冷不凝，伴随着少量的气态冷媒经管路流道一起进入到二级分离提纯区，与二级分离提纯区中的二级换热盘管再次进行换热，经一级分离提纯区进入到二级分离提纯区的气态冷媒遇冷液化沉积在二级分离提纯区底部，当积液量达到设定量值后，打开回液电磁阀，二级分离提纯区的液态冷媒经管路流道进入到一级分离提纯区的冷媒回收腔体与一级分离的液态冷媒汇合，再打开回收截止阀，液体冷媒经管路流道进入到干燥过滤器，过滤除杂后经管路流道最终回收至冷凝器9中。而在二级分离提纯区换热提纯后的不冷凝器9气体，其携带的气态冷媒含量已极低(浓度近乎为0％)，依次通过二级分离提纯区设置的拦液板以及分离网7，进入到壳体1最顶部，打开排气截止阀，不凝气体经管路流道排放至大气，不凝气体排放管路流道设置有单向导通阀，防止在壳体1在向外界大气排放不凝气体时，空气沿管路流道再次渗入到整个提纯系统，降低提纯效果。一级换热盘管和二级换热盘管中的液态冷媒由于吸收了气态混合物的热量，蒸发成气态，最终经管路流道回收至冷凝器9中。在整个提纯装置系统中，设置的取液截止阀、回收截止阀以及排气截止阀，可在提纯装置检修时全部关死，以把整个提纯装置独立出来，方便维护。另根据离心机组系统中不凝气态的含量，可设置多级换热分离区，换热分离区设置多级换热盘管，以达到最大效果提纯。
所述换热管路2呈螺旋形分布于所述壳体1内部，增加壳体1内部的换热管路2的长度，从而增加冷却效果。
所述提纯装置还包括支撑件，所述支撑件固定设置于所述壳体1的内表面上，所述换热管路2盘旋于所述支撑件上，利用支撑件使换热管路2呈立体的设置在壳体1内部，同时方便更多的分布翅片3，增加换热效果。
所述壳体1为圆柱状结构，所述螺旋形的轴线与所述壳体1的轴线共线。
或所述换热管路2呈星形分布于所述壳体1的内部，增加壳体1内部的换热管路2的长度，从而增加冷却效果。
一种空调机组，包括上述的提纯装置。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (19)
1.一种提纯装置，其特征在于：包括：
壳体(1)；
换热管路(2)，所述换热管路(2)设置于所述壳体(1)内部，且所述换热管路(2)上设置有翅片(3)；
所述换热管路(2)内的制冷剂与所述壳体(1)内的待提纯气体进行热交换。
2.根据权利要求1所述的提纯装置，其特征在于：所述换热管路(2)的入口与冷凝器(9)的液态冷媒出口连通，所述换热管路(2)的出口与所述冷凝器(9)连通。
3.根据权利要求2所述的提纯装置，其特征在于：所述液态冷媒出口与所述换热管路(2)的入口之间设置有节流机构(8)。
4.根据权利要求1所述的提纯装置，其特征在于：所述提纯装置还包括：
隔板(4)，所述隔板(4)将所述壳体(1)内部分为至少两个分离提纯区，所有所述分离提纯区均相对密封；
每一所述分离提纯区内均设置有一套所述换热管路(2)，所述待提纯气体依次经过所有所述分离提纯区。
5.根据权利要求4所述的提纯装置，其特征在于：所有所述换热管路(2)均并联设置，且每一所述换热管路(2)的入口均与冷凝器(9)的液态冷媒出口连通，每一所述换热管路(2)的出口均与所述冷凝器(9)连通。
6.根据权利要求4所述的提纯装置，其特征在于：所述隔板(4)的数量为一个，所述隔板(4)设置于所述壳体(1)内部，将所述壳体(1)分为第一分离提纯区(51)和第二分离提纯区(52)，所述待提纯气体依次经过所述第一分离提纯区(51)和所述第二分离提纯区(52)。
7.根据权利要求6所述的提纯装置，其特征在于：在所述壳体(1)竖直设置时，所述第二分离提纯区(52)处于所述第一分离提纯区(51)的上方。
8.根据权利要求7所述的提纯装置，其特征在于：所述第一分离提纯区(51)和所述第二分离提纯区(52)之间设置有连通管路，且所述连通管路的第一端与所述第一分离提纯区(51)的上部连通，所述连通管路的第二端与所述第二分离提纯区(52)内的液面以上的部分连通。
9.根据权利要求8所述的提纯装置，其特征在于：所述连通管路的第二端指向所述第二分离提纯区(52)内的所述换热管路(2)。
10.根据权利要求1所述的提纯装置，其特征在于：所述提纯装置还包括挡液板(6)，所述壳体(1)上设置有用于排出不凝气体的排气口，所述挡液板(6)设置于所述排气口和所述换热管路(2)之间。
11.根据权利要求10所述的提纯装置，其特征在于：所述挡液板(6)的边沿与所述壳体(1)的内表面密封设置，且所述挡液板(6)上设置有过气孔。
12.根据权利要求11所述的提纯装置，其特征在于：所述过气孔的直径范围为4mm至15mm。
13.根据权利要求10所述的提纯装置，其特征在于：所述壳体(1)内部分为至少两个分离提纯区，所有所述分离提纯区均相对密封，每一所述分离提纯区内均设置有一套所述换热管路(2)，所述待提纯气体依次经过所有所述分离提纯区，且所述挡液板(6)设置于最后一个的所述分离提纯区内。
14.根据权利要求13所述的提纯装置，其特征在于：在所述壳体(1)竖直设置时，所述挡液板(6)到所述分离提纯区的上表面的距离为所述分离提纯区的高度三分之一至五分之三。
15.根据权利要求10所述的提纯装置，其特征在于：所述提纯装置还包括分离网(7)，所述分离网(7)设置于所述挡液板(6)和所述排气口之间。
16.根据权利要求1所述的提纯装置，其特征在于：所述壳体(1)上设置有取气口和回液口，所述取气口和所述回液口均与冷凝器(9)连通。
17.根据权利要求16所述的提纯装置，其特征在于：所述回液口与所述冷凝器(9)之间设置有干燥器。
18.根据权利要求1所述的提纯装置，其特征在于：所述换热管路(2)呈螺旋形分布于所述壳体(1)内部；或所述换热管路(2)呈星形分布于所述壳体(1)内部。
19.一种空调机组，其特征在于：包括权利要求1至18中任一项所述的提纯装置。
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111947355A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113959124A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-01-21 | 顿汉布什(中国)工业有限公司 | 一种不凝气体净化系统及其净化方法 |
-
2020
- 2020-09-02 CN CN202010912184.4A patent/CN111947355A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN113959124A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-01-21 | 顿汉布什(中国)工业有限公司 | 一种不凝气体净化系统及其净化方法 |
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