CN206847415U - 一种气液气形式的换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气液气形式的换热器，包括冷凝器外壳、冷凝器盖、冷凝器压帽、蒸发管和冷凝管，冷凝器盖和冷凝器外壳固定连接，冷凝器压帽盖在冷凝器盖的通孔上，蒸发管和冷凝管设置在冷凝器外壳内；冷凝器盖上设置蒸发管回气接口、毛细管接口和注液口；冷凝器上设置有与冷凝管连通的冷凝管回气口、冷凝管排水口和冷凝管进气口；冷凝器外壳的内腔装有防冻液。本实用新型的换热器整个换热过程都在液体内完成，热阻小，接触良好，温控控制方式也可以简化，并且减小了装置的体积和保温面积，在同样的制冷功率下大大缩短了制冷时间。

Description

一种气液气形式的换热器

技术领域

本实用新型涉及废气采样和预处理装置技术领域，特别是涉及一种气液气形式的换热器。

背景技术

目前固定污染源排放的废气普遍是高温高湿气体，由于气体在采集和分析过程中极易产生冷凝水，气体中的成分会溶解到冷凝水中，引起气体组分变化致使后续气体的分析结果不准确。所以为测量结果准确性需要对气体进行前期高温加热，防止冷凝水析出，后期快速制冷脱水减少液体水对气体组分的吸收时间。

市场上主要采用便携式的加热除湿枪对固定污染源排放的废气进行采样，而便携式加热除湿枪主机内的换热器一般采取压缩机蒸发管盘在一个比较厚的铝腔体之上，然后将一个内部装有防冻液的石英换热器外面涂上导热硅脂插到上述铝空腔之内，整个装置再包裹在一层保温材料之内。换热器内玻璃管内的高温气体，首先要把热量传递给玻璃螺旋管，然后再传递给防冻液，防冻液再将热量通过对流或热传递等方式，传递给热交换器外侧玻璃壁，玻璃璧的热量再经过导热硅脂将热量传递给铝腔体，铝腔体再将热量传递给表面接触的蒸发管，蒸发管内的冷媒在压缩机的推动下最终将热量传递给散热器，并最终散失到空气中去。由于整个系统中存在两处固体与固体间的接触，只能采取缩小气缝和添加半流体的导热介质方法来实现，总体上的热阻比较大，并且由于工艺限制等问题导致蒸发管用于向需要制冷的气体导热的真正导热面积非常有限，并且系统的重量、体积和保温面积都很大，这不仅延长了制冷时间，且由于各个环节的热阻大，不同区域的热容又较高，为了实现好的控制精度，对于控制系统也提出更多的要求。

综上所述，如何解决换热器在使用过程中存在的热交换效率低、制冷时间长、体积大及对控制系统要求高的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气液气形式的换热器，以解决上述现有技术存在的问题，使换热器的热交换效率更高、制冷时间更短、体积小并且对控制系统的要求不高。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供了一种气液气形式的换热器，包括冷凝器外壳、冷凝器盖、冷凝器压帽、蒸发管和冷凝管，所述冷凝器盖和所述冷凝器外壳固定连接，所述冷凝器压帽盖在所述冷凝器盖的通孔上，所述蒸发管和所述冷凝管设置在所述冷凝器外壳内；所述冷凝器盖上设置蒸发管回气接口、毛细管接口和注液口，所述蒸发管回气接口中心穿过所述蒸发管，所述毛细管接口中心穿过毛细管，所述注液口与所述冷凝器外壳的内腔相通，所述冷凝器外壳的内腔装有防冻液；所述冷凝器压帽上设置有与所述冷凝管连通的冷凝管回气口、冷凝管排水口和冷凝管进气口。

优选地，所述冷凝器盖和所述冷凝器压帽的接触端面之间设置有一个用于密封冷凝器内腔防冻液的圆盘，所述圆盘与所述冷凝器压帽的接触位置、所述圆盘与所述冷凝器盖接触的位置均设置有密封圈。

优选地，所述蒸发管和所述冷凝管均为螺旋管。

优选地，所述蒸发管位于所述冷凝器外壳内腔的边缘位置，所述冷凝管设置在所述冷凝器外壳内腔的靠近中心的位置。

优选地，所述蒸发管回气接口、毛细管接口均设置有用于密封连接管路与接口之间的空隙的橡胶管。

优选地，所述注液口通过橡胶套密封。

优选地，所述冷凝器外壳为不锈钢筒。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型的换热器整个换热过程都在液体内完成，因此热阻小，接触良好，且由于热阻高引起的控制中的过冲现象明显减小，温控控制方式也可以简化，并且减小了装置的体积和保温面积，整个装置的热容也明显缩小，热量损失也下降了许多，因此在同样的制冷功率下大大缩短了制冷时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型换热器的一种角度的结构示意图；

图2为本实用新型换热器的另一种角度的结构示意图；

图3为本实用新型换热器的剖视示意图；

其中，1为冷凝器外壳，2为冷凝管，21为冷凝管回气口，22为冷凝管排水口，23为冷凝管进气口，3为蒸发管，4为冷凝器盖，41为蒸发管回气接口，42为毛细管接口，43为注液口，5为密封圈，6为冷凝器压帽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-3所示，本实用新型提供了一种气液气形式的换热器，包括冷凝器外壳1、冷凝器盖4、冷凝器压帽6、蒸发管3和冷凝管2。冷凝器盖4和冷凝器外壳1采用焊接方式连接。冷凝器外壳1的内腔装有防冻液。冷凝器盖4的中心开有一个通孔，冷凝器压帽6连接在蒸发器盖4的通孔上，冷凝器盖4和冷凝器压帽6的接触端面之间设置有一个用于密封冷凝器内腔防冻液的圆盘，圆盘下面与冷凝器盖4接触的位置以及圆盘上面与冷凝器压帽6接触的位置均设置有密封圈5，实现冷凝管2与冷凝器盖4的密封，防止冷凝器外壳1内的防冻液泄露。蒸发管3和冷凝管2均为螺旋管，蒸发管3和冷凝管2设置在冷凝器外壳1内，蒸发管3位于冷凝器外壳1内腔的边缘位置，冷凝管2设置在冷凝器外壳1内腔的靠近中心的位置。冷凝管2为石英冷凝管、不锈钢管、铜管，玻璃管、塑料管等。冷凝器盖4上设置蒸发管回气接口41、毛细管接口42和注液口43，蒸发管回气接口41中心穿过蒸发管3，毛细管接口42中心穿过毛细管，注液口43与冷凝器外壳1的内腔相通，不需要注液时，注液口43通过橡胶套密封。蒸发管回气接口41、毛细管接口42处均设置有用于密封连接管路与接口之间的空隙的橡胶管。冷凝器压帽6上设置有与冷凝管2连通的冷凝管回气口21、冷凝管排水口22和冷凝管进气口23。冷凝器外壳1为不锈钢筒。

通过注液口43在冷凝器外壳1、冷凝管2和冷凝器盖4之间的腔体内灌注防冻液后，将注液口43通过橡胶套密封，然后在整个装置外覆盖保温层。需要冷却的气体通过冷凝管进气口23进入，在螺旋状的玻璃冷凝管内冷却降温后从冷凝管回气口21排出，玻璃冷凝管内的冷凝水在重力的作用和气流的影响下流入冷凝管2底部的盛水腔内，再由蠕动泵将盛水腔内的冷凝水通过冷凝管排水口22内插入的管路抽出。需要冷却的气体流过玻璃冷凝管时，将高温气体中的热量传递给玻璃冷凝管与不锈钢筒之间封闭的防冻液内，防冻液再将热量传递给防冻液中的蒸发管3内的冷媒气体，最后热量被压缩机制冷系统的冷媒带走，并通过散热器散失到空气中去。由此实现了封闭管路中的冷媒气体通过液体将另一个封闭管路中的气体冷却的目的。

本实用新型的换热器采用液体作为气体和气体热交换的媒介，使整个传热过程都是在液体内完成，因此热阻小，接触良好，有效接触面积大，由于热阻高引起的控制中过冲现象明显减小，温控控制方式也可以简化，并且也减小了装置的体积和保温面积，整个装置的热容也明显缩小，热量损失也下降了许多，因此在同样的制冷功率下大大缩短了制冷时间。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种气液气形式的换热器，其特征在于：包括冷凝器外壳、冷凝器盖、冷凝器压帽、蒸发管和冷凝管，所述冷凝器盖和所述冷凝器外壳固定连接，所述冷凝器压帽盖在所述冷凝器盖的通孔上，所述蒸发管和所述冷凝管设置在所述冷凝器外壳内；所述冷凝器盖上设置蒸发管回气接口、毛细管接口和注液口，所述蒸发管回气接口中心穿过所述蒸发管，所述毛细管接口中心穿过毛细管，所述注液口与所述冷凝器外壳的内腔相通，所述冷凝器外壳的内腔装有防冻液；所述冷凝器压帽上设置有与所述冷凝管连通的冷凝管回气口、冷凝管排水口和冷凝管进气口。

2.根据权利要求1所述的气液气形式的换热器，其特征在于：所述冷凝器盖和所述冷凝器压帽的接触端面之间设置有一个用于密封冷凝器内腔防冻液的圆盘，所述圆盘与所述冷凝器压帽的接触位置、所述圆盘与所述冷凝器盖接触的位置均设置有密封圈。

3.根据权利要求1所述的气液气形式的换热器，其特征在于：所述蒸发管和所述冷凝管均为螺旋管。

4.根据权利要求1-3任一项所述的气液气形式的换热器，其特征在于：所述蒸发管位于所述冷凝器外壳内腔的边缘位置，所述冷凝管设置在所述冷凝器外壳内腔的靠近中心的位置。

5.根据权利要求1所述的气液气形式的换热器，其特征在于：所述蒸发管回气接口、毛细管接口均设置有用于密封连接管路与接口之间的空隙的橡胶管。

6.根据权利要求1所述的气液气形式的换热器，其特征在于：所述注液口通过橡胶套密封。

7.根据权利要求1所述的气液气形式的换热器，其特征在于：所述冷凝器外壳为不锈钢筒。