CN206459434U - 一种新型结构冷冻式干燥机用的换热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型结构冷冻式干燥机用的换热系统，其中包括与高温介质连通的竖直预冷器和在竖直预冷器上设有竖直预冷器的蒸发装置，及分别与竖直预冷器和蒸发装置连通的气液分离器。本实用新型具有效降低制冷负荷、提高气流分离和换热效率的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型结构冷冻式干燥机用的换热系统。
背景技术
目前，市面上冷冻式干燥机的工作方式是，高温介质从入口进入预冷器筒后，走预冷器筒内壳程与管程内蒸发器冷却后低温介质进行热交换，降温后通过蒸发器入口管进入蒸发筒，在蒸发筒内与蒸发芯接触冷却降温。在降温过程中介质中的水汽因温度降低而过饱和析出，再经过提污口排出。低温介质再经蒸发器出管回到预冷器筒，经过换热管内升温后从出口3流出。上述结构在预冷器筒管程行程内，空气降温过程中，析出的液态水完全从蒸发器入口管进入蒸发器，而水的比热数十倍于饱和介质气体，前期析出的液态水会吸收制冷系统约30％的制冷量，造成很大的能量浪费。另外，整个换热系统需要辅助支架，将系统定位在机器内部，后续生产复杂。及，介质在蒸发筒内冷却后，无气流膨胀缓冲段，气液分离效果较差。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种有效降低制冷负荷、提高气流分离和换热效率的新型结构冷冻式干燥机用的换热系统。
为实现上述目的，本实用新型提供的一种新型结构冷冻式干燥机用的换热系统，其中，包括与高温介质连通的竖直预冷器和在竖直预冷器上设有竖直预冷器的蒸发装置，及分别与竖直预冷器和蒸发装置连通的气液分离器；竖直预冷器包括竖直筒体、在竖直筒体内的上下两端分别设有的第一隔板和第二隔板、在第一隔板与第二隔板之间设有的换热管、在第一隔板与第二隔板之间的竖直筒体上设有的折流板、在第一隔板与第二隔板之间的竖直筒体上设有连通高温介质的介质入口和在竖直筒体的顶部上设有的介质出口，及在第一隔板与第二隔板之间的竖直筒体底部设有的第一排污孔；第一隔板与竖直筒体的顶部分隔形成第一空腔；第二隔板与竖直筒体的底部分隔形成第二空腔；第一隔板与第二隔板之间形成第三空腔；蒸发装置包括在第一隔板与第二隔板之间的竖直筒体上设有与竖直筒体连通的水平筒体、在水平筒体内设有的蒸发芯、在与竖直筒体连通一侧的蒸发芯端部上设有的尾部挡板；水平筒体上设置有与竖直筒体连通的入口管和出口管；气液分离器包括与出口管连接的分离筒、在分离筒内设有的集液板和在集液板一侧的分离筒上设有与第二空腔连通的介质回气管路，及集液板底部的分离筒上设有的第二排污孔。
在一些实施方式中，高温介质从介质入口进入后，与换热管内的低温介质进行热交换，温度降低并析出冷凝液；经降温后的高温介质从入口管进入水平筒体内，与蒸发芯内的制冷剂进行热交换，强制降温析出冷凝液；之后，经出口管进入分离筒，形成大的液滴与介质分离，经介质回气管路回到第二空腔，自下而上流经换热管内管程，与介质入口的高温介质热交换。
本实用新型的有益效果是具有效降低制冷负荷、提高气流分离和换热效率的效果。由于竖直筒体内的冷凝液体不会带入水平筒体内，有效降低制冷系统负荷，节能环保且延长了配套的压缩机主机使用寿命。在整个系统中低温介质与高温介质均迸向流动，有效提高换热效率。在竖直筒体内高温介质从上往下流动，相对常规结构有效利用了重力分离效应。气液分离器有效防止水平筒内冷凝液体因流程过快而带出系统外。冷凝液在分离筒内流速降低，使细小冷凝液滴得以有效结晶，增加了分离效率。并且竖直筒体及分离筒可直接做为安装底座。经过样机测试后，上述结构能有效降低制冷系统负荷，且能有效提高气液分离效率。适当提高预冷器换热面积的情况下并能保证介质进出口温度差在一个较小的范围内。避免后部管路外壁因管内介质温度过低而产生结潮滴水的情况。实现了有效降低制冷负荷、提高气流分离和换热效率的效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对实用新型作进一步详细的说明。
如图1-2所示，一种新型结构冷冻式干燥机用的换热系统，包括与高温介质连通的竖直预冷器01和在竖直预冷器01上设有竖直预冷器01的蒸发装置02，及分别与竖直预冷器01和蒸发装置02连通的气液分离器03。竖直预冷器01包括竖直筒体11、在竖直筒体11内的上下两端分别设有的第一隔板12和第二隔板13、在第一隔板12与第二隔板13之间设有的换热管14、在第一隔板12与第二隔板13之间的竖直筒体11上设有的折流板15、在第一隔板12与第二隔板13之间的竖直筒体11上设有连通高温介质的介质入口16和在竖直筒体11的顶部上设有的介质出口17，及在第一隔板12与第二隔板13之间的竖直筒体11底部设有的第一排污孔18。第一隔板12与竖直筒体11的顶部分隔形成第一空腔04；第二隔板13与竖直筒体11的底部分隔形成第二空腔05；第一隔板12与第二隔板13之间形成第三空腔06。蒸发装置02包括在第一隔板12与第二隔板13之间的竖直筒体11上设有与竖直筒体11连通的水平筒体21、在水平筒体21内设有的蒸发芯22、在与竖直筒体11连通一侧的蒸发芯22端部上设有的尾部挡板23；水平筒体21上设置有与竖直筒体11连通的入口管24和出口管25；气液分离器03包括与出口管25连接的分离筒31、在分离筒31内设有的集液板32和在集液板32一侧的分离筒31上设有与第二空腔05连通的介质回气管路33，及集液板32底部的分离筒31上设有的第二排污孔34。高温介质从介质入口16进入后，与换热管14内的低温介质进行热交换，温度降低并析出冷凝液；经降温后的高温介质从入口管24进入水平筒体21内，与蒸发芯22内的制冷剂进行热交换，强制降温析出冷凝液；之后，经出口管25进入分离筒31，形成大的液滴与介质分离，经介质回气管路33回到第二空腔05，自下而上流经换热管14内管程，与介质入口16的高温介质热交换。
应用时，高温介质从介质入口16进入竖直筒体11，经过壳程，气体在竖直筒体11内自上而下与换热管14内低温介质进行热交换，温度降低并析出冷凝液。冷凝液在重力作用下沿筒壁积聚在换热芯底部，经过第一排污孔18排出系统外。降温后介质经过入口管24进入蒸发装置02，蒸发芯22尾部挡板23有效保护介质气体不直接冲击蒸发芯22。介质与蒸发芯22内制冷剂进行热交换，有强制降温，析出冷凝液，经过出口管25进入分离筒31,因流道面积急剧增大，介质膨胀，流程减到原速度的1/3左右，细小的冷凝液滴得以有效结晶长大，形成大的液滴与介质分离。分离后介质气体经介质回气管路33回到竖直筒体11的第二空腔05，自下而上流经换热管14内管程，与入口高温介质热交换而得以升温，有效提高出口温度。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种新型结构冷冻式干燥机用的换热系统，其特征在于，包括与高温介质连通的竖直预冷器和在竖直预冷器上设有竖直预冷器的蒸发装置，及分别与竖直预冷器和蒸发装置连通的气液分离器；
所述的竖直预冷器包括竖直筒体、在竖直筒体内的上下两端分别设有的第一隔板和第二隔板、在第一隔板与第二隔板之间设有的换热管、在第一隔板与第二隔板之间的竖直筒体上设有的折流板、在第一隔板与第二隔板之间的竖直筒体上设有连通高温介质的介质入口和在竖直筒体的顶部上设有的介质出口，及在第一隔板与第二隔板之间的竖直筒体底部设有的第一排污孔；
所述的第一隔板与竖直筒体的顶部分隔形成第一空腔；
所述的第二隔板与竖直筒体的底部分隔形成第二空腔；
所述的第一隔板与第二隔板之间形成第三空腔；
所述的蒸发装置包括在第一隔板与第二隔板之间的竖直筒体上设有与竖直筒体连通的水平筒体、在水平筒体内设有的蒸发芯、在与竖直筒体连通一侧的蒸发芯端部上设有的尾部挡板；
所述的水平筒体上设置有与竖直筒体连通的入口管和出口管；
所述的气液分离器包括与出口管连接的分离筒、在分离筒内设有的集液板和在集液板一侧的分离筒上设有与第二空腔连通的介质回气管路，及集液板底部的分离筒上设有的第二排污孔。
2.根据权利要求1所述的一种新型结构冷冻式干燥机用的换热系统，其特征在于，所述的高温介质从介质入口进入后，与换热管内的低温介质进行热交换，温度降低并析出冷凝液；经降温后的高温介质从入口管进入水平筒体内，与蒸发芯内的制冷剂进行热交换，强制降温析出冷凝液；之后，经出口管进入分离筒，形成大的液滴与介质分离，经介质回气管路回到第二空腔，自下而上流经换热管内管程，与介质入口的高温介质热交换。
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Applications Claiming Priority (1)
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2017
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