CN203881017U - 新型氨制冷空气分离器 - Google Patents

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CN203881017U CN201420332086.3U CN201420332086U CN203881017U CN 203881017 U CN203881017 U CN 203881017U CN 201420332086 U CN201420332086 U CN 201420332086U CN 203881017 U CN203881017 U CN 203881017U
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Abstract

本实用新型公开了一种新型氨制冷空气分离器,包括列管换热器,列管换热器的下管程连接冷却水进水管,上管程连接冷却水出水管,列管换热器壳程顶部设有进气口,壳程底部经管道、阀门和膨胀阀接通内筒底部,内筒顶部经管道和阀门接通氨制冷系统的低压端;内筒外设有外筒,内筒外壁和外筒内壁形成密封的腔体,内筒外壁上焊接有翅片板,翅片板位于密封腔体内;列管换热器壳程中下部经管道和阀门接通密封腔体的下部,密封腔体的上部连接排气装置;内筒内壁形成的腔体与密封腔体经管道和膨胀阀接通。本实用新型换热效率高,空气去除彻底,并实现自动排除空气,结构简单,实用性强,前景广阔。

Description

新型氨制冷空气分离器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种氨制冷装置中用于去除空气的的分离器。
背景技术
[0002] 氨具有优良的热力学性能,在较大型的制冷系统中,一般都是采用氨作为制冷剂。 在制冷的压缩、冷凝、节流、蒸发四步循环中,氨的冷凝是其中四步循环之一,氨冷凝器就是 利用循环水换热实现氨蒸汽的冷凝液化,氨冷凝器一般设计压力接近2. 5MP,是典型的压力 容器。
[0003] 在氨的冷凝循环中,总传热系数受较多的因素影响,其中受混入其中的不凝性气 体影响非常大,实际生产中的不凝性气体一般就是空气,由于在氨蒸汽的冷凝过程中,氨 蒸汽定向移向换热表面换热冷凝,这样的过程中只要有少量不凝性气体就会富集在换热表 面,形成空气富集膜。
[0004] 氨蒸汽要实现冷凝,必须以扩散方式穿过空气膜,产生很大的传质阻力,直接使总 传热系数降到很低,严重影响冷凝过程。一旦冷凝压力上升,直接使压缩机排气压力升高, 引起压缩机电力消耗严重超标,导致制冷效果恶化,因此必须除去系统中的空气。
[0005] 虽然在氨制冷系统中都有空气分离器,但由于传统空气分离器功能的局限性,传 热系数较低、不能自动排除空气,所以操作不便,也很难将系统中的空气彻底去除。 实用新型内容
[0006] 本实用新型要解决的技术问题就是克服现有技术的不足,提供一种新型氨制冷空 气分离器,该空气分离器可有效提高换热系数,并实现自动排除空气,具有结构简单,实用 性强的特点。
[0007] 为克服现有技术的不足,本实用新型采取以下技术方案:
[0008] -种新型氨制冷空气分离器,包括列管换热器,其特征在于:列管换热器的下管程 连接冷却水进水管,上管程连接冷却水出水管,列管换热器壳程顶部设有进气口,壳程底部 经管道、阀门和膨胀阀接通内筒底部,内筒顶部经管道和阀门接通氨制冷系统的低压端;内 筒外设有外筒,内筒外壁和外筒内壁形成密封的腔体,内筒外壁上焊接有翅片板,翅片板位 于密封腔体内;列管换热器壳程中下部经管道和阀门接通密封腔体的下部,密封腔体的上 部连接排气装置;内筒内壁形成的腔体与密封腔体经管道和膨胀阀接通。
[0009] 所述排气装置包括排气节流阀、浮筒法、水箱、浮筒和排气管,排气管上依次设有 排气节流阀和浮筒法,排气管的管口伸入浮筒中,浮筒下部完全开放并悬浮在水箱中,浮筒 法与浮筒经连接杆连接,浮筒法的开度由浮筒悬浮的高度决定。
[0010] 所述内筒和外筒均设有液位计,便于观察内筒和外筒的液位。
[0011] 所述外筒的外壁上设有保温层,防止冷量流失。
[0012] 含有空气等不凝性气体的高温、高压氨蒸汽从列管换热器壳程顶部的进气口进 入,与管程的冷却水换热,大部分氨蒸汽被液化,液化后的液氨流向列管换热器壳程的底 部,少量未液化的氨蒸汽和绝大部分不凝性气体由于氨蒸汽的携带作用,聚集在换热器壳 程的中下部。
[0013] 调控相关阀门可以控制进行去除空气等不凝性气体的混合气流量。
[0014] 列管换热器壳程底部的液氨经管道和阀门流向内筒,调节阀门可使内筒接通低 压,压力降低后,内筒腔体内的液氨就能迅速吸热汽化并回到低压系统,实现氨的循环和物 料平衡。由于内筒腔体内的液氨迅速吸热汽化,使得翅片和外筒的温度大幅度降低。
[0015] 调控膨胀阀可使内筒和外筒的氨液面保持一定的高度,内外筒液面达到一定高度 再接通低压,可以保证液面下的内筒内壁较高的换热系数,翅片可以获得较大的换热面积。
[0016] 需要去除空气等不凝性气体的混合气由阀门控制进入外筒液面下,外筒液相被内 筒高效换热降低到很低温度,所以混合气体在穿过液相溢出液面的过程中,直接接触液相 氨被高效冷却、冷凝,其中的氨蒸汽被第一次冷凝;剩余气体继续上升,被翅片可靠降温,其 中氨在外筒、内筒之间是等同冷凝器高压,但又被内筒强烈换热降温,氨在低温高压条件下 能完全冷凝下沉。
[0017] 通过排气节流阀节流控制排出不凝气体流量,浮筒法被浮筒控制打开与关闭,浮 筒下部完全开放,排气管伸入其中。当排出是空气时,浮筒内充满空气,浮筒上浮带动连接 杆将浮筒法打开排气;当排出是氨的时候,由于氨可大量溶解在水中,浮筒内氨溶解就会充 满水,浮筒会下沉,将浮筒法自动关闭,实现自动排气、自动关闭。
[0018] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果还在于:
[0019] 两级高效换热冷凝保证氨蒸汽高效冷凝和分离;水密闭浮筒受气体溶解性影响, 实现自动上浮、下沉,控制阀门自动开启和关闭并排出不凝性气体,巧妙方式实现了排气的 智能化和自动化控制;由于高效换热冷凝分离和自动排气,因而大大提高了工作效率,排气 也更彻底;本实用新型设备结构简单、可靠,便于操作与维护,实用性强,市场前景广阔。
附图说明
[0020] 图1是新型氨制冷空气分离器的平面结构示意图。
[0021] 图2是内筒、翅片板和外筒的A-A截面图。
[0022] 图中各标号表示:
[0023] 1、冷却水出水管;2、冷凝器进气口;3、列管换热器;4-7、阀门;8、冷却水进水管; 9、外筒液位计;10-11、膨胀阀;12、外筒液位;13、内筒液位计;14、内筒液位;15、翅片板; 16、外筒;17、内筒;18、排气节流阀;19、浮筒法;20、水箱;21、浮筒。
具体实施方式
[0024] 现结合附图,对本实用新型进一步具体说明。
[0025] 如图1和图2所示新型氨制冷空气分离器,包括列管换热器3,列管换热器的下管 程连接冷却水进水管8,上管程连接冷却水出水管1,列管换热器壳程顶部设有进气口 2,壳 程底部经管道、阀门5和膨胀阀11接通内筒17底部,内筒17顶部经管道和阀门7接通氨 制冷系统的低压端;内筒17外设有外筒16,内筒17外壁和外筒16内壁形成密封的腔体, 内筒外壁上焊接有翅片板15,翅片板15位于密封腔体内;列管换热器3壳程中下部经管道 和阀门4、6接通密封腔体的下部,密封腔体的上部连接排气装置;内筒内壁形成的腔体与 密封腔体经管道和膨胀阀10接通。
[0026] 所述排气装置包括排气节流阀18、浮筒法19、水箱20、浮筒21和排气管,排气管上 依次设有排气节流阀18和浮筒法19,排气管的管口伸入浮筒19中,浮筒下部完全开放并悬 浮在水箱20中,浮筒法19与浮筒21经连接杆连接,浮筒法19的开度由浮筒19悬浮的高 度决定。
[0027] 所述内筒17和外筒16分别设有液位计13、9,便于观察内筒和外筒的液位14、12。
[0028] 所述外筒16的外壁上设有保温层,防止冷量流失。
[0029] 含有空气等不凝性气体的高温、高压氨蒸汽从列管换热器3壳程顶部的进气口 2 进入,与管程的冷却水换热,大部分氨蒸汽被液化,液化后的液氨流向列管换热器壳程的底 部,少量未液化的氨蒸汽和绝大部分不凝性气体由于氨蒸汽的携带作用,聚集在换热器壳 程的中下部。
[0030] 调控阀门6可以控制进行去除空气等不凝性气体的混合气流量。
[0031] 列管换热器3壳程底部的液氨经管道和阀门5、11流向内筒,调节阀门7可使内筒 17接通低压,压力降低后,内筒腔体内的液氨就能迅速吸热汽化并回到低压系统,实现氨的 循环和物料平衡。由于内筒腔体内的液氨迅速吸热汽化,使得翅片15和外筒16的温度大 幅度降低。
[0032] 调控膨胀阀10、11可使内筒和外筒的氨液面14、12保持一定的高度,内外筒液面 14、12达到一定高度再接通低压,可以保证液面下的内筒内壁较高的换热系数,翅片15可 以获得较大的换热面积。
[0033] 需要去除空气等不凝性气体的混合气由阀门4、6控制进入外筒液面12下,外筒液 相被内筒高效换热降低到很低温度,所以混合气体在穿过液相溢出液面的过程中,直接接 触液相氨被高效冷却、冷凝,其中的氨蒸汽被第一次冷凝;剩余气体继续上升,被翅片15可 靠降温,其中氨在外筒、内筒之间是等同冷凝器高压,但又被内筒强烈换热降温,氨在低温 高压条件下能完全冷凝下沉。
[0034] 通过排气节流阀18节流控制排出不凝气体流量,浮筒法19被浮筒21控制打开与 关闭,浮筒21下部完全开放,排气管伸入其中。当排出是空气时,浮筒21内充满空气,浮筒 21上浮带动连接杆将浮筒法19打开排气;当排出是氨的时候,由于氨可大量溶解在水中, 浮筒内氨溶解就会充满水,浮筒21会下沉,将浮筒法19自动关闭,实现自动排气、自动关 闭。
[0035] 上述只是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何形式上的限制。任 何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下,都可利用上述揭 示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等 效实施例。因此,凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型技术实质对以上 实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本实用新型技术方案保护的范围 内。

Claims (4)

1. 一种新型氨制冷空气分离器,包括列管换热器,其特征在于:列管换热器的下管程 连接冷却水进水管,上管程连接冷却水出水管,列管换热器壳程顶部设有进气口,壳程底部 经管道、阀门和膨胀阀接通内筒底部,内筒顶部经管道和阀门接通氨制冷系统的低压端;内 筒外设有外筒,内筒外壁和外筒内壁形成密封的腔体,内筒外壁上焊接有翅片板,翅片板位 于密封腔体内;列管换热器壳程中下部经管道和阀门接通密封腔体的下部,密封腔体的上 部连接排气装置;内筒内壁形成的腔体与密封腔体经管道和膨胀阀接通。
2. 根据权利要求1所述的新型氨制冷空气分离器,其特征在于:所述排气装置包括排 气节流阀、浮筒法、水箱、浮筒和排气管,排气管上依次设有排气节流阀和浮筒法,排气管的 管口伸入浮筒中,浮筒下部完全开放并悬浮在水箱中,浮筒法与浮筒经连接杆连接,浮筒法 的开度由浮筒悬浮的高度决定。
3. 根据权利要求1所述的新型氨制冷空气分离器,其特征在于:所述内筒和外筒均设 有液位计。
4. 根据权利要求1所述的新型氨制冷空气分离器,其特征在于:所述外筒的外壁上设 有保温层。
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