CN116116150A - 一种高效的冷却器汽水分离方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效的冷却器汽水分离方法与装置,属于分离技术领域,其中,高效的冷却器汽水分离装置包括竖直设置的筒体,筒体上端具有盖体,筒体的内腔形状为圆柱型,筒体的内腔连通有倾斜设置的进气管,筒体的下方设置有排水管,筒体上还连通有排气管,排水管包括锥形部和排水部,锥形部的上边缘和筒体的下边缘固定连接,筒体的内腔和锥形部的内腔连通,排水部和锥形部的下端连通;排气管贯穿连接于盖体,且筒体、排气管和排水管均同轴设置;排气管中具有螺旋挡板,螺旋挡板上具有若干第一过滤网。该发明结合旋流式、挡板式和吸附式汽水分离,从而提高了旋流式汽水分离的效率。

Description

一种高效的冷却器汽水分离方法与装置
技术领域
本发明属于分离技术领域,尤其涉及一种高效的冷却器汽水分离方法与装置。
背景技术
汽水分离器主要是用于工业含液系统中将气体和液体分离的设备,提高蒸气的干燥程度,减少蒸气带水的现象。例如可以用于冷却器的汽水分离,冷却器是换热设备的一类,用以冷却流体。通常用水或空气为冷却剂以除去热量。主要可以分为列管式冷却器、板式冷却器和风冷式冷却器。冷却器是冶金、化工、能源、交通、轻工、食品等工业部门普遍采用的热交换装置。
虽然分离器的设计多种多样,但它们的目的都是除去不能通过疏水阀排掉的悬浮在蒸汽中的水分。一般用于蒸汽系统中的分离器有三种形式:挡板式、旋流式、吸附式。挡板式分离器由很多挡板构成,流体在分离器内多次改变流动方向,由于悬浮的水滴有较大的质量和惯性,当遇到挡板流动方向改变时,干蒸汽可以绕过挡板继续向前,而水滴就会积聚在挡板上,汽水分离器有很大的通流面积,减少了水滴的动能,大部分都会凝聚,最后落到分离器的底部,通过疏水阀排出。旋流式分离器使蒸汽产生高速气旋,在分离器内高速旋转流动的蒸汽,从而通过离心的方式去除蒸汽中的液滴。吸附式分离器内部的蒸汽通道上有一个阻碍物,一般是一个金属网垫,悬浮的水滴遇到它后被吸附,水滴大到一定程度后,由于重力作用落到分离器底部。结合汽旋和吸附两种形式的分离器也很常见,由于结合了这两种方法整个分离效率会有所提高。挡板式、汽旋式和吸附式分离器的主要不同是,挡板式分离器在较大的流速范围内可以保持很高的分离效率,而汽旋式和吸附式分离器的分离效率只有在蒸汽速度13m/s以下才能达到98%,否则效率会很低,蒸汽速度为25m/s时,其分离效率大概仅为50%。
为了提高汽旋式分离器的局限,并且提高汽旋式分离器汽水分离效率,需要一种复合型汽水分离方法和装置。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种高效的冷却器汽水分离方法与装置,具备能提高汽水分离效率的优点,解决了现有技术中汽旋式分离器在的蒸汽速度较高时分离效率低的问题。
本发明是这样实现的,一种高效的冷却器汽水分离装置,包括竖直设置的筒体,所述筒体上端具有盖体,所述筒体的内腔形状为圆柱型,所述筒体的内腔连通有倾斜设置的进气管,所述筒体的下方设置有排水管,所述筒体上还连通有排气管,所述排水管包括锥形部和排水部,所述锥形部的上边缘和所述筒体的下边缘固定连接,所述筒体的内腔和所述锥形部的内腔连通,所述排水部和所述锥形部的下端连通;所述排气管贯穿连接于所述盖体,且所述筒体、排气管和排水管均同轴设置;所述排气管中具有螺旋挡板,所述螺旋挡板上具有若干第一过滤网。
蒸汽从进气管倾斜进入筒体后,由于受到筒体内壁的阻挡,直线运动的蒸汽形成旋转蒸汽流,并沿筒体内壁呈螺旋形向下流动,形成外旋蒸汽流;
外旋蒸汽流呈螺旋形向下流动的过程中,由于具有离心力,将密度较大的液滴甩向筒体内壁,液滴一旦与筒体内壁接触,便失去惯性力而靠液滴的初始动量和向下的重力沿壁面下落,然后经过锥形部最终从排水部排出;
旋转下降的外旋蒸汽流在到达锥形部内壁时,因圆锥形的收缩结构而向筒体中心靠拢。根据旋转距不变原理,其切向速度不断提高,当外旋蒸汽流继续向下达到锥形部的内壁某一位置时,即以同样的旋转方向从筒体中部由下向上,继续做螺旋形运动,形成内旋蒸汽流;
内旋蒸汽流进入排气管后,一部分沿着螺旋挡板的旋向继续做螺旋运动,最终从排气管中排出;另一部分穿过第一过滤网,从而进行吸附式的汽水分离,最终从排气管中排出。本申请结合旋流式、挡板式和吸附式汽水分离,从而提高了旋流式汽水分离的效率。
作为本发明优选的,所述进气管的倾斜方向能改变。
在使用时,进气管的倾斜方向能改变,因此可调节外旋蒸汽流的速度,调节外螺旋蒸汽流受到的离心力,从而调节汽水分离的效率。
作为本发明优选的,所述进气管的倾斜方向能改变的设置如下:
所述筒体的侧壁上开设有切口,所述切口中具有轴槽,所述轴槽中转动连接有转轴,所述转轴的端部固定连接有套管,所述套管的外侧和所述筒体之间连接有柔性密封件(使套管的外侧和去切口的内侧之间的空间不漏气),所述套管的外侧连接有能推动所述套管沿着所述转轴的轴心转动的第一推动件(可根据实际需要选择液压缸、电动推杆、电动滑台等);
所述进气管能转动的插接于所述套管中,所述进气管的外侧和所述套管内侧密封。
通过该设置,第一推动件可推动伸缩套管沿着所述转轴的轴心转动,从而调节进气管的喷气方向,调节汽水分离的效率。
例如,对于气旋式汽水分离而言,喷出蒸汽的速度过小时,离心力过小,汽水分离的效率降低(部分液滴难以被甩到筒体内壁上);喷出蒸汽的速度过大时,离心力过大,被甩到筒体内壁上的液滴会部分飞溅回来,从而汽水分离的效率仍然不高,因此,需要调节进气管喷出蒸汽的速度。
试验表明,进气管沿着筒体内壁相切的方向喷出蒸汽流时,蒸汽流获取的离心力最大,随着进气管方向转动,蒸汽流获取的离心力逐渐减小。通过该方式,可调节蒸汽流旋转时的离心力。
所述进气管中设置有流速检测计,所述流速检测计信号连接有控制器,所述控制器和所述第一推动件均信号连接。可通过监测进气管中的气体流速来调节蒸汽流旋转时的离心力。
作为本发明优选的,所述进气管包括端部相互连通的连接部和弯曲部,所述连接部和所述套管转动连接,所述弯曲部位于所述筒体的内部,所述连接部和弯曲部非同轴设置;
所述套管的外侧固定连接有和所述控制器信号连接的第一电机,所述第一电机的输出端固定连接有第一齿轮,所述连接部的外周面上固定连接有第一齿环,所述第一齿环和所述第一齿轮啮合;
所述进气管的外端通过旋转接头和软管与外界的进气管道配合(旋转接头使进气管能转动,软管使进气管能倾斜移动)。
通过该设置,第一电机能驱动连接部转动,从而调节弯曲部的倾斜方向,从而进一步调节蒸汽流旋转时的离心力。
例如,若入射气流稍微向上倾斜,则入射蒸汽流的初始动力分成离心力和向上的驱动力,向上的驱动力又会被重力抵消,因此可以调节离心力的大小。
作为本发明优选的,所述筒体的侧壁内部开设有冷却水道,所述筒体的外表面固定连接有进水总管和出水总管,所述进水总管和所述出水总管均与所述冷却水道连通。
例如,冷却水道设置有若干个,可对筒体内壁进行冷却。
作为本发明优选的,所述筒体内部设置有能升降和旋转的第二过滤网。
通过该设置,能够通过第二过滤网对蒸汽流进行吸附式汽水分离。
作为本发明优选的,所述盖体上通过螺纹转动连接有连接杆,所述连接杆的上端固定连接有齿杆,所述盖体上固定连接有和所述控制器信号连接的第二电机,所述第二电机的输出端固定连接有第三齿轮,所述第三齿轮和所述齿杆啮合;
若干所述第二过滤网沿着所述连接杆的轴向等距排列。
通过该设置,第二电机可以驱动连接杆转动,从而调节第二过滤网的倾斜方向,在第二过滤网对蒸汽流进行吸附式汽水分离时,第二过滤网的倾斜方向不同,对蒸汽流的阻碍不同,第二过滤网一方面可以对蒸汽流进行吸附式汽水分离,另一方面,可以改变蒸汽流的方向,使蒸汽流向筒体内壁一侧移动,有利于汽水分离。
并且由于连接杆和盖体通过螺纹连接,因此,在转动的同时还可以升降,从而还可以调节第二过滤网竖直位置。
作为本发明优选的,所述排气管的侧壁贯穿连接有导杆,所述导杆的另一端和所述连接杆的外周面抵触。
作为本发明优选的,所述连接杆的端部具有第一弧形槽,所述第一弧形槽和所述连接杆的外周面贴合,所述连接杆的端部能拆卸的连接有卡板,所述卡板的靠近所述连接杆的一侧开设有第二弧形槽,所述第二弧形槽和所述连接杆的外周面贴合。
通过该设置,由于排气管中始终存在向上的气流,因此,第一过滤网上吸附的液滴难以向下滴落,通过该设置,可使第一过滤网上吸附的液滴流到螺旋挡板上,在通过导杆流到连接杆上,从而和第一过滤网中的液滴同时向下滴落(外旋蒸汽流对连接杆上的液滴具有向下的驱动力,从而便于滴落)。并且,导杆可对连接杆进行限位,使其只能转动而不能倾斜。
一种高效的冷却器汽水分离方法,包括以下步骤:
步骤S1,蒸汽从进气管倾斜进入筒体后,由于受到筒体内壁的阻挡,直线运动的蒸汽形成旋转蒸汽流,并沿筒体内壁呈螺旋形向下流动,形成外旋蒸汽流;
步骤S2,外旋蒸汽流呈螺旋形向下流动的过程中,由于具有离心力,将密度较大的液滴甩向筒体内壁,液滴一旦与筒体内壁接触,便失去惯性力而靠液滴的初始动量和向下的重力沿壁面下落,然后经过锥形部最终从排水部排出;
步骤S3,旋转下降的外旋蒸汽流在到达锥形部内壁时,因圆锥形的收缩结构而向筒体中心靠拢,根据旋转距不变原理,其切向速度不断提高,当外旋蒸汽流继续向下达到锥形部的内壁某一位置时,即以同样的旋转方向从筒体轴心线位置由下向上,继续做螺旋形运动,形成内旋蒸汽流;
步骤S4,内旋蒸汽流向上进入排气管后,一部分沿着螺旋挡板的旋向继续做螺旋运动,最终从排气管中排出;另一部分穿过第一过滤网,从而进行吸附式的汽水分离,最终从排气管中排出。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明,在使用时,蒸汽从进气管倾斜进入筒体后,由于受到筒体内壁的阻挡,直线运动的蒸汽形成旋转蒸汽流,并沿筒体内壁呈螺旋形向下流动,形成外旋蒸汽流;外旋蒸汽流呈螺旋形向下流动的过程中,由于具有离心力,将密度较大的液滴甩向筒体内壁,液滴一旦与筒体内壁接触,便失去惯性力而靠液滴的初始动量和向下的重力沿壁面下落,然后经过锥形部最终从排水部排出;旋转下降的外旋蒸汽流在到达锥形部内壁时,因圆锥形的收缩结构而向筒体中心靠拢。根据旋转距不变原理,其切向速度不断提高,当外旋蒸汽流继续向下达到锥形部的内壁某一位置时,即以同样的旋转方向从筒体中部由下向上,继续做螺旋形运动,形成内旋蒸汽流;内旋蒸汽流进入排气管后,一部分沿着螺旋挡板的旋向继续做螺旋运动,最终从排气管中排出;另一部分穿过第一过滤网,从而进行吸附式的汽水分离,最终从排气管中排出。本申请结合旋流式、挡板式和吸附式的汽水分离,从而提高旋流式汽水分离的效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的高效的冷却器汽水分离装置的第一视角的立体结构示意图;
图2是本发明实施例提供的高效的冷却器汽水分离装置的第二视角的立体结构示意图;
图3是本发明实施例提供的图2中A部分的放大结构示意图;
图4是本发明实施例提供的高效的冷却器汽水分离装置的右视结构示意图;
图5是本发明实施例提供的图4中B-B部分的剖视结构示意图;
图6是本发明实施例提供的高效的冷却器汽水分离装置的爆炸立体结构示意图;
图7是本发明实施例提供的图6中C部分的放大结构示意图;
图8是本发明实施例提供的控制器的控制框图;
图9是本发明实施例提供的高效的冷却器汽水分离方法的流程框图。
图中:1、筒体;2、盖体;3、进气管;31、连接部;32、弯曲部;4、排水管;41、锥形部;42、排水部;5、排气管;6、螺旋挡板;7、第一过滤网;8、切口;9、套管;10、第一推动件;11、第一电机;12、第一齿轮;13、第一齿环;14、冷却水道;15、进水总管;16、出水总管;17、第二过滤网;18、连接杆;19、齿杆;20、第二电机;21、第三齿轮;22、导杆;23、第一弧形槽;24、卡板;25、第二弧形槽。
实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
请参阅图1,本发明实施例提供的一种高效的冷却器汽水分离装置,包括竖直设置的筒体1,所述筒体1上端具有盖体2,所述筒体1的内腔形状为圆柱型,所述筒体1的内腔连通有倾斜设置的进气管3,所述筒体1的下方设置有排水管4,所述筒体1上还连通有排气管5,所述排水管4包括锥形部41和排水部42,所述锥形部41的上边缘和所述筒体1的下边缘固定连接,所述筒体1的内腔和所述锥形部41的内腔连通,所述排水部42和所述锥形部41的下端连通;所述排气管5贯穿连接于所述盖体2,且所述筒体1、排气管5和排水管4均同轴设置;所述排气管5中具有螺旋挡板6,所述螺旋挡板6上具有若干第一过滤网7。
在使用时,蒸汽从进气管3倾斜进入筒体1后,由于受到筒体1内壁的阻挡,直线运动的蒸汽形成旋转蒸汽流,并沿筒体1内壁呈螺旋形向下流动,形成外旋蒸汽流;外旋蒸汽流呈螺旋形向下流动的过程中,由于具有离心力,将密度较大的液滴甩向筒体1内壁,液滴一旦与筒体1内壁接触,便失去惯性力而靠液滴的初始动量和向下的重力沿壁面下落,然后经过锥形部41最终从排水部42排出;旋转下降的外旋蒸汽流在到达锥形部41内壁时,因圆锥形的收缩结构而向筒体1中心靠拢。根据旋转距不变原理,其切向速度不断提高,当外旋蒸汽流继续向下达到锥形部41的内壁某一位置时,即以同样的旋转方向从筒体1中部由下向上,继续做螺旋形运动,形成内旋蒸汽流;内旋蒸汽流进入排气管5后,一部分沿着螺旋挡板6的旋向继续做螺旋运动,最终从排气管5中排出;另一部分穿过第一过滤网7,从而进行吸附式的汽水分离,最终从排气管5中排出。本申请结合旋流式、挡板式和吸附式汽水分离,从而提高旋流式汽水分离的效率。
进一步的,所述进气管3的倾斜方向能改变。在使用时,进气管3的倾斜方向能改变,因此可调节外旋蒸汽流的速度,调节外螺旋蒸汽流受到的离心力,从而调节汽水分离的效率。
请参阅图2和图3,所述进气管3的倾斜方向能改变的设置如下:
所述筒体1的侧壁上开设有切口8,所述切口8中具有轴槽,所述轴槽中转动连接有转轴,所述转轴的端部固定连接有套管9,所述套管9的外侧和所述筒体1之间连接有柔性密封件(使套管9的外侧和去切口8的内侧之间的空间不漏气),所述套管9的外侧连接有能推动所述套管9沿着所述转轴的轴心转动的第一推动件10(可根据实际需要选择液压缸、电动推杆、电动滑台等);所述进气管3能转动的插接于所述套管9中,所述进气管3的外侧和所述套管9内侧密封。
通过该设置,第一推动件10可推动伸缩套管9沿着所述转轴的轴心转动,从而调节进气管3的喷气方向,调节汽水分离的效率。
例如,对于气旋式汽水分离而言,喷出蒸汽的速度过小时,离心力过小,汽水分离的效率降低(部分液滴难以被甩到筒体1内壁上);喷出蒸汽的速度过大时,离心力过大,被甩到筒体1内壁上的液滴会部分飞溅回来,从而汽水分离的效率仍然不高,因此,需要调节进气管3喷出蒸汽的速度。
试验表明,进气管3沿着筒体1内壁相切的方向喷出蒸汽流时,蒸汽流获取的离心力最大,随着进气管3方向转动,蒸汽流获取的离心力逐渐减小,通过该方式,可调节蒸汽流旋转时的离心力。
所述进气管3中设置有流速检测计,所述流速检测计信号连接有控制器,所述控制器和所述第一推动件10均信号连接。通过该设置,可通过监测进气管3中的气体流速来调节蒸汽流旋转时的离心力。
参阅图6和图8,所述进气管3包括端部相互连通的连接部31和弯曲部32,所述连接部31和所述套管9转动连接,所述弯曲部32位于所述筒体1的内部,所述连接部31和弯曲部32非同轴设置;所述套管9的外侧固定连接有和所述控制器信号连接的第一电机11,所述第一电机11的输出端固定连接有第一齿轮12,所述连接部31的外周面上固定连接有第一齿环13,所述第一齿环13和所述第一齿轮12啮合;所述进气管3的外端通过旋转接头和软管与外界的进气管道配合(旋转接头使进气管3能转动,软管使进气管3能倾斜移动)。
通过该设置,第一电机11能驱动连接部31转动,从而调节弯曲部32的倾斜方向,从而进一步调节蒸汽流旋转时的离心力。
例如,若入射气流稍微向上倾斜,则入射蒸汽流的初始动力分成离心力和向上的驱动力,向上的驱动力又会被重力抵消,因此可以调节离心力的大小。
请参阅图4和图5,所述筒体1的侧壁内部开设有冷却水道14,所述筒体1的外表面固定连接有进水总管15和出水总管16,所述进水总管15和所述出水总管16均与所述冷却水道14连通。
例如,冷却水道14设置有若干个,可对筒体1内壁进行冷却。
请参阅图4、图5和图8,所述筒体1内部设置有能升降和旋转的第二过滤网17。通过该设置,能够通过第二过滤网17对蒸汽流进行吸附式汽水分离。
所述盖体2上通过螺纹转动连接有连接杆18,所述连接杆18的上端固定连接有齿杆19,所述盖体2上固定连接有和所述控制器信号连接的第二电机20,所述第二电机20的输出端固定连接有第三齿轮21,所述第三齿轮21和所述齿杆19啮合;若干所述第二过滤网17沿着所述连接杆18的轴向等距排列。
通过该设置,第二电机20可以驱动连接杆18转动,从而调节第二过滤网17的倾斜方向,在第二过滤网17对蒸汽流进行吸附式汽水分离时,第二过滤网17的倾斜方向不同,对蒸汽流的阻碍不同,第二过滤网17一方面可以对蒸汽流进行吸附式汽水分离,另一方面,可以改变蒸汽流的方向,使蒸汽流向筒体1内壁一侧移动,有利于汽水分离。并且由于连接杆18和盖体2通过螺纹连接,因此,在转动的同时还可以升降,从而还可以调节第二过滤网17竖直位置。
请参阅图5,所述排气管5的侧壁贯穿连接有导杆22,所述导杆22的另一端和所述连接杆18的外周面抵触。
请参阅图6和图7,所述连接杆18的端部具有第一弧形槽23,所述第一弧形槽23和所述连接杆18的外周面贴合,所述连接杆18的端部能拆卸的连接有卡板24,所述卡板24的靠近所述连接杆18的一侧开设有第二弧形槽25,所述第二弧形槽25和所述连接杆18的外周面贴合。通过该设置,由于排气管5中始终存在向上的气流,因此,第一过滤网7上吸附的液滴难以向下滴落,通过该设置,可使第一过滤网7上吸附的液滴流到螺旋挡板6上,再通过导杆22流到连接杆18上,从而和第一过滤网7中的液滴同时向下滴落(外旋蒸汽流对连接杆18上的液滴具有向下的驱动力,从而便于滴落)。并且,导杆22可对连接杆18进行限位,使其只能转动而不能倾斜。
请参阅图1-图9,本发明实施例提供的一种高效的冷却器汽水分离方法,包括以下步骤:
步骤S1,蒸汽从进气管3倾斜进入筒体1后,由于受到筒体1内壁的阻挡,直线运动的蒸汽形成旋转蒸汽流,并沿筒体1内壁呈螺旋形向下流动,形成外旋蒸汽流;
步骤S2,外旋蒸汽流呈螺旋形向下流动的过程中,由于具有离心力,将密度较大的液滴甩向筒体1内壁,液滴一旦与筒体1内壁接触,便失去惯性力而靠液滴的初始动量和向下的重力沿壁面下落,然后经过锥形部41最终从排水部42排出;
步骤S3,旋转下降的外旋蒸汽流在到达锥形部41内壁时,因圆锥形的收缩结构而向筒体1中心靠拢,根据旋转距不变原理,其切向速度不断提高,当外旋蒸汽流继续向下达到锥形部41的内壁某一位置时,即以同样的旋转方向从筒体1轴心线位置由下向上,继续做螺旋形运动,形成内旋蒸汽流;
步骤S4,内旋蒸汽流向上进入排气管5后,一部分沿着螺旋挡板6的旋向继续做螺旋运动,最终从排气管5中排出,另一部分穿过第一过滤网7,从而进行吸附式的汽水分离,最终从排气管5中排出。
本方式结合旋流式、挡板式和吸附式汽水分离,从而提高旋流式汽水分离的效率。
本发明的工作原理:
在使用时,蒸汽从进气管3倾斜进入筒体1后,由于受到筒体1内壁的阻挡,直线运动的蒸汽形成旋转蒸汽流,并沿筒体1内壁呈螺旋形向下流动,形成外旋蒸汽流;外旋蒸汽流呈螺旋形向下流动的过程中,由于具有离心力,将密度较大的液滴甩向筒体1内壁,液滴一旦与筒体1内壁接触,便失去惯性力而靠液滴的初始动量和向下的重力沿壁面下落,然后经过锥形部41最终从排水部42排出;旋转下降的外旋蒸汽流在到达锥形部41内壁时,因圆锥形的收缩结构而向筒体1中心靠拢。根据旋转距不变原理,其切向速度不断提高,当外旋蒸汽流继续向下达到锥形部41的内壁某一位置时,即以同样的旋转方向从筒体1中部由下向上,继续做螺旋形运动,形成内旋蒸汽流;内旋蒸汽流进入排气管5后,一部分沿着螺旋挡板6的旋向继续做螺旋运动,最终从排气管5中排出;另一部分穿过第一过滤网7,从而进行吸附式的汽水分离,最终从排气管5中排出。本申请结合旋流式和挡板式的汽水分离,从而提高旋流式汽水分离的效率。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种高效的冷却器汽水分离装置,包括竖直设置的筒体(1),所述筒体(1)上端具有盖体(2),所述筒体(1)的内腔形状为圆柱型,所述筒体(1)的内腔连通有倾斜设置的进气管(3),所述筒体(1)的下方设置有排水管(4),所述筒体(1)上还连通有排气管(5),其特征在于:
所述排水管(4)包括锥形部(41)和排水部(42),所述锥形部(41)的上边缘和所述筒体(1)的下边缘固定连接,所述筒体(1)的内腔和所述锥形部(41)的内腔连通,所述排水部(42)和所述锥形部(41)的下端连通;
所述排气管(5)贯穿连接于所述盖体(2),且所述筒体(1)、排气管(5)和排水管(4)均同轴设置;
所述排气管(5)中具有螺旋挡板(6),所述螺旋挡板(6)上具有若干第一过滤网(7);
所述进气管(3)的倾斜方向能改变;
所述筒体(1)的侧壁上开设有切口(8),所述切口(8)中具有轴槽,所述轴槽中转动连接有转轴,所述转轴的端部固定连接有套管(9),所述套管(9)的外侧和所述筒体(1)之间连接有柔性密封件,所述套管(9)的外侧连接有能推动所述套管(9)沿着所述转轴的轴心转动的第一推动件(10);
所述进气管(3)能转动的插接于所述套管(9)中,所述进气管(3)的外侧和所述套管(9)内侧密封;
所述进气管(3)中设置有流速检测计,所述流速检测计信号连接有控制器,所述控制器和所述第一推动件(10)均信号连接;
所述筒体(1)内部设置有能升降和旋转的第二过滤网(17);
所述盖体(2)上通过螺纹转动连接有连接杆(18),所述连接杆(18)的上端固定连接有齿杆(19),所述盖体(2)上固定连接有和所述控制器信号连接的第二电机(20),所述第二电机(20)的输出端固定连接有第三齿轮(21),所述第三齿轮(21)和所述齿杆(19)啮合;
若干所述第二过滤网(17)沿着所述连接杆(18)的轴向等距排列;
所述排气管(5)的侧壁贯穿连接有导杆(22),所述导杆(22)的另一端和所述连接杆(18)的外周面抵触;
所述连接杆(18)的端部具有第一弧形槽(23),所述第一弧形槽(23)和所述连接杆(18)的外周面贴合,所述连接杆(18)的端部能拆卸的连接有卡板(24),所述卡板(24)的靠近所述连接杆(18)的一侧开设有第二弧形槽(25),所述第二弧形槽(25)和所述连接杆(18)的外周面贴合。
2.如权利要求1所述的一种高效的冷却器汽水分离装置,其特征在于:
所述进气管(3)包括端部相互连通的连接部(31)和弯曲部(32),所述连接部(31)和所述套管(9)转动连接,所述弯曲部(32)位于所述筒体(1)的内部,所述连接部(31)和弯曲部(32)非同轴设置;
所述套管(9)的外侧固定连接有和所述控制器信号连接的第一电机(11),所述第一电机(11)的输出端固定连接有第一齿轮(12),所述连接部(31)的外周面上固定连接有第一齿环(13),所述第一齿环(13)和所述第一齿轮(12)啮合;
所述进气管(3)的外端通过旋转接头和软管与外界的进气管道配合。
3.如权利要求1所述的一种高效的冷却器汽水分离装置,其特征在于:所述筒体(1)的侧壁内部开设有冷却水道(14),所述筒体(1)的外表面固定连接有进水总管(15)和出水总管(16),所述进水总管(15)和所述出水总管(16)均与所述冷却水道(14)连通。
4.一种高效的冷却器汽水分离方法,其特征在于,使用权利要求1-3任一项所述的高效的冷却器汽水分离装置,包括以下步骤:
蒸汽从进气管(3)倾斜进入筒体(1)后,由于受到筒体(1)内壁的阻挡,直线运动的蒸汽形成旋转蒸汽流,并沿筒体(1)内壁呈螺旋形向下流动,形成外旋蒸汽流;
外旋蒸汽流呈螺旋形向下流动的过程中,由于具有离心力,将密度较大的液滴甩向筒体(1)内壁,液滴一旦与筒体(1)内壁接触,便失去惯性力而靠液滴的初始动量和向下的重力沿壁面下落,然后经过锥形部(41)最终从排水部(42)排出;
旋转下降的外旋蒸汽流在到达锥形部(41)内壁时,因圆锥形的收缩结构而向筒体(1)中心靠拢,根据旋转距不变原理,其切向速度不断提高,当外旋蒸汽流继续向下达到锥形部(41)的内壁某一位置时,即以同样的旋转方向从筒体(1)轴心线位置由下向上,继续做螺旋形运动,形成内旋蒸汽流;
内旋蒸汽流向上进入排气管(5)后,一部分沿着螺旋挡板(6)的旋向继续做螺旋运动,最终从排气管(5)中排出;另一部分穿过第一过滤网(7),从而进行吸附式的汽水分离,最终从排气管(5)中排出。
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