CN208356154U - 真空冷凝器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种真空冷凝器，包括：冷凝壳体，所述冷凝壳体上开设有气体入口和真空出口，所述冷凝壳体内排设有沿其长度方向延伸的冷凝管束；真空直通管，设于所述冷凝壳体内，沿所述冷凝壳体的长度方向连接在所述气体入口和所述真空出口之间；气动阀，设置在所述真空直通管上，当所述气动阀截断所述真空直通管，气体经所述气体入口被引流至所述冷凝壳体内，在所述冷凝管束间冷却，当所述气动阀连通所述真空直通管，气体经所述气体入口被引流至所述真空直通管，通过所述真空出口排出。本实用新型的真空冷凝器通过真空直通管减小气体输送时冷凝管束的阻力，缩短生产周期，降低能耗和成本。

Description

真空冷凝器

技术领域

本实用新型涉及气体冷凝和抽真空领域，具体地说，涉及一种真空冷凝器。

背景技术

在煤油气相干燥设备中，冷凝器是一个非常关键的功能器件，冷凝器的功能是：一方面，将从煤油气相干燥设备的真空罐内输送出来的混合气体(主要是水蒸汽和煤油蒸汽)冷凝下来，以便后续的沉降系统分离；另一方面，为后续高真空阶段气体的输送提供通道。

由于煤油气相干燥设备的加热功率比较大，要求冷凝器的冷凝功率、冷凝面积也相应增大。如图1所示，通常通过增加冷凝器1的冷却管道10来增大冷凝功率和冷凝面积，当冷凝器1里面冷却管道10越来越密集，管阻也越来越大。

管阻增大带来的一个弊端，就是影响抽真空。煤油气相干燥设备在抽真空的最后阶段，要求真空度达到15帕以下。在真空泵的抽速，罐内腔体和产品一定的条件下，当管道压差相近时，真空管道中冷凝器的管阻对真空度的影响非常大，特别是接近极限的时候，一般是25帕以下时，真空度将成梯度分布，此时由于高管阻，会出现冷凝器入口端的真空度总是比出口端的真空度高10帕左右的情况。在这种极限条件下，真空度下降特别困难，有时候下降一帕要花费五、六个小时，接近15帕的时候更是困难。

曾经采用增加前级泵和罗茨泵的抽速能力来解决此类问题，但是成本过高，效果也不理想。由于真空度没有达到要求，无法出罐装配，只能继续运行抽空，有时候甚至花10多天才达到要求。造成干燥时间变长，额外增加了能耗成本和人工成本，也会对生产过程的产品造成不良影响。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种真空冷凝器，解决现有技术中由于冷凝管束管阻大影响气体输送的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种真空冷凝器，包括：冷凝壳体，所述冷凝壳体上开设有气体入口和真空出口，所述冷凝壳体内排设有沿其长度方向延伸的冷凝管束；真空直通管，设于所述冷凝壳体内，沿所述冷凝壳体的长度方向连接在所述气体入口和所述真空出口之间；气动阀，设置在所述真空直通管上，当所述气动阀截断所述真空直通管，气体经所述气体入口被引流至所述冷凝壳体内，在所述冷凝管束间冷却，当所述气动阀连通所述真空直通管，气体经所述气体入口被引流至所述真空直通管，通过所述真空出口排出。

优选地，上述的真空冷凝器还包括：冷凝液出口，开设于所述冷凝壳体的底部，由所述冷凝管束冷却的气体通过所述冷凝液出口排出。

优选地，上述的真空冷凝器还包括：冷却水入口，开设于所述冷凝壳体的侧壁；冷却水出口，开设于所述冷凝壳体的侧壁且位于所述冷却水入口上方，所述冷凝管束连通所述冷却水入口和所述冷却水出口。

优选地，上述的真空冷凝器中，所述冷凝管束在所述冷凝壳体内呈U形排设。

优选地，上述的真空冷凝器中，所述冷凝管束为波节管，所述波节管增大与气体的接触面积。

优选地，上述的真空冷凝器还包括：折流板，与所述冷凝管束的延伸方向呈预设角度架设于所述冷凝管束之间，所述折流板加长气体在所述冷凝管束间的流通路程。

优选地，上述的真空冷凝器中，所述预设角度的范围0°～90°。

优选地，上述的真空冷凝器还包括：支撑板，沿所述冷凝管束的延伸方向架设于所述冷凝壳体的两侧壁之间，所述支撑板支撑所述冷凝管束，并加强所述冷凝壳体的强度。

优选地，上述的真空冷凝器应用于煤油气相干燥设备，所述气体入口连通所述煤油气相干燥设备的真空罐，所述真空出口连通所述煤油气相干燥设备的真空泵。

优选地，上述的真空冷凝器中，所述气动阀为气动球阀，当所述气动球阀截断所述真空直通管，所述真空冷凝器的冷凝管束冷却从所述煤油气相干燥设备的真空罐流出的煤油混合气体；当所述气动球阀连通所述真空直通管，所述真空冷凝器的真空直通管供所述真空泵对所述煤油气相干燥设备的真空罐抽真空。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

本实用新型通过设置真空直通管减少管道阻力，利用气动阀实现冷凝时真空直通管截断，不对冷凝管束的冷却产生影响，输送气体时真空直通管连通，直接通过真空直通管输送气体，极大提高气体输送速度，提高生产效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是传统真空冷凝器的结构示意图；

图2是本实用新型的真空冷凝器的结构示意图；

图3是本实用新型的真空冷凝器与真空罐和真空泵的连接示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

图2是本实用新型的真空冷凝器的结构示意图，参照图2所示，本实用新型的真空冷凝器2包括：

冷凝壳体20，本实施例中冷凝壳体20为卧式壳体，冷凝壳体20上开设有气体入口21和真空出口22，冷凝壳体20内排设有沿其长度方向延伸的冷凝管束23。

真空直通管24，设于冷凝壳体20内，沿冷凝壳体20的长度方向连接在气体入口21和真空出口22之间。真空直通管24的内管径小于气体入口21的直径，使得从气体入口21进来的气体既可以进入真空直通管24内，也可以进入冷凝壳体20内。

气动阀240，设置在真空直通管24上，气动阀240可以截断和连通真空直通管24。具体的，气动阀240设置为气动球阀，气动球阀内设有一中空球体，当中空球体面对气体入口21和真空出口22的两面都呈现球面时，真空直通管24被截断。在截断状态下中空球体旋转90度，则气动球阀处于全开状态，连通真空直通管24。

当气动阀240截断真空直通管24，则从气体入口21进来的气体无法通过真空直通管24，被引流至冷凝壳体20内，在冷凝管束23间被冷却。当气动阀240连通真空直通管24，则从气体入口21进来的气体被引流至真空直通管24，通过真空出口22排出。

通过采用真空直通管24，并利用气动阀240截断和连通真空直通管24，分别实现真空冷凝器2的冷凝功能和气体输送功能。在冷凝时气动阀240截断真空直通管24，不对冷凝管束24的冷却造成影响；在输送气体时气动阀240连通真空直通管24，气体直接通过真空直通管24由真空出口22排出，避免在冷凝管束23间流转，克服了冷凝管束23的高管阻对气体输送的影响。

进一步的，真空冷凝器2还包括冷凝液出口25，开设于冷凝壳体20的底部，气体经冷凝管束23冷却液化，在重力作用下流至冷凝壳体20底部，经冷凝液出口25排出，到达收集罐。

冷却水入口261，开设于冷凝壳体20的侧壁；冷却水出口262，开设于冷凝壳体20的侧壁且位于冷却水入口261上方，冷凝管束23连通冷却水入口261和冷却水出口262。具体的，冷凝管束23在冷凝壳体20内呈开口面向冷却水入口261和冷却水出口262的U形排设，以图示方向为例则呈开口向右的U形，开口向右的U形的上端开口连通冷却水出口262，下端开口连通冷却水入口261，冷却介质通过冷凝壳体20侧壁下方的冷却水入口261注入冷凝管束23内，并通过侧壁上方的冷却水出口262排出冷凝管束23。由于冷却介质在冷凝管束23内的流动，冷凝管束23的管道温度下降，带动整个冷凝壳体20的内部腔体温度下降。气体进入冷凝壳体20内后，在冷凝管束23间流转，冷凝管束23通过管壁传热，冷却与其外壁接触的气体。

为增大与气体的接触面积，冷凝管束23设置为波节管，波节管的管壁带有横向波纹，增大与气体的接触面积，且便于管内外介质湍流，提高传热系数。冷凝管束23间还架设有折流板27，折流板27与冷凝管束23的延伸方向呈预设角度，例如0°～90°，来加长气体在冷凝管束23间的流通路程。在优选的实施方式中，折流板27垂直于冷凝管束23，使气体在冷凝管束23间流转的路程更弯曲，增加气体与冷凝管束23的接触时间，加强冷却效果。

支撑板28，沿冷凝管束23的延伸方向架设于冷凝壳体20的两侧壁之间，具体是架设于位于冷凝壳体20两端的管板29之间，用以支撑冷凝管束23，并加强冷凝壳体20的强度。

图3是真空冷凝器与真空罐和真空泵的连接示意图，结合图2和图3所示，本实施例中真空冷凝器2应用于煤油气相干燥设备，气体入口21通过第一管道210连通煤油气相干燥设备的真空罐3，真空出口22通过第二管道220连通煤油气相干燥设备的真空泵4。

冷却时，气动阀240截断真空直通管24，真空罐3内的混合气体(包括空气、煤油蒸汽和水蒸汽)通过第一管道210和气体入口21进入真空冷凝器2的冷凝壳体20内，在冷凝管束23间流转。由于折流板27的作用，混合气体在冷凝壳体20内停留的时间延长，在冷凝管束23之间的空隙迅速液化，并受重力作用通过底部的冷凝液出口25到达收集罐。

抽真空时，气动阀240连通真空直通管24，真空直通管24连通气体入口21和真空出口22。在真空泵4作用下，气体(指真空罐3内的空气)从气体入口21进入真空直通管24，通过真空出口22，由真空泵4排出。真空直通管24降低冷凝管束23的管道阻力对泵组的影响，确保了真空泵4能发挥最大的能力。

本实施例通过真空直通管24和气动阀240，实现真空冷凝器2的冷却功能和抽真空功能。当气动阀240截断真空直通管24，真空冷凝器2实现冷却功能；当气动阀240连通真空直通管24，真空冷凝器2实现抽真空功能。气体通过真空直通管24输送，相当于直接对真空罐3抽空，极大提高真空泵4的抽空能力和速度，使煤油气相干燥设备迅速抽空，减少干燥时间，降低干燥能耗，提高生产效率。

在其他实施例中，本实用新型的真空冷凝器2还可运用于其他设备，同时实现冷却和输送气体。

本实用新型与现有技术相比，具备以下优点：

一、通过真空直通管实现气体输送功能，避免冷凝管束的高管阻影响，极大提供气体输送速度，提高生产效率；

二、真空直通管仅取代部分冷凝管，且在冷却时截断，不会对冷凝管束的冷却造成任何影响；

三、真空冷凝器整体结构简单、性能稳定、成本较低、节约空间。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种真空冷凝器，其特征在于，包括：

冷凝壳体，所述冷凝壳体上开设有气体入口和真空出口，所述冷凝壳体内排设有沿其长度方向延伸的冷凝管束；

真空直通管，设于所述冷凝壳体内，沿所述冷凝壳体的长度方向连接在所述气体入口和所述真空出口之间；

气动阀，设置在所述真空直通管上，当所述气动阀截断所述真空直通管，气体经所述气体入口被引流至所述冷凝壳体内，在所述冷凝管束间冷却，当所述气动阀连通所述真空直通管，气体经所述气体入口被引流至所述真空直通管，通过所述真空出口排出。

2.如权利要求1所述的真空冷凝器，其特征在于，还包括：

冷凝液出口，开设于所述冷凝壳体的底部，由所述冷凝管束冷却的气体通过所述冷凝液出口排出。

3.如权利要求1所述的真空冷凝器，其特征在于，还包括：

冷却水入口，开设于所述冷凝壳体的侧壁；

冷却水出口，开设于所述冷凝壳体的侧壁且位于所述冷却水入口上方，所述冷凝管束连通所述冷却水入口和所述冷却水出口。

4.如权利要求3所述的真空冷凝器，其特征在于，所述冷凝管束在所述冷凝壳体内呈U形排设。

5.如权利要求1所述的真空冷凝器，其特征在于，所述冷凝管束为波节管，所述波节管增大与气体的接触面积。

6.如权利要求1所述的真空冷凝器，其特征在于，还包括：

折流板，与所述冷凝管束的延伸方向呈预设角度架设于所述冷凝管束之间，所述折流板加长气体在所述冷凝管束间的流通路程。

7.如权利要求6所述的真空冷凝器，其特征在于，所述预设角度的范围0°～90°。

8.如权利要求1所述的真空冷凝器，其特征在于，还包括：

支撑板，沿所述冷凝管束的延伸方向架设于所述冷凝壳体的两侧壁之间，所述支撑板支撑所述冷凝管束，并加强所述冷凝壳体的强度。

9.如权利要求1所述的真空冷凝器，其特征在于，所述真空冷凝器应用于煤油气相干燥设备，所述气体入口连通所述煤油气相干燥设备的真空罐，所述真空出口连通所述煤油气相干燥设备的真空泵。

10.如权利要求9所述的真空冷凝器，其特征在于，所述气动阀为气动球阀，当所述气动球阀截断所述真空直通管，所述真空冷凝器的冷凝管束冷却从所述煤油气相干燥设备的真空罐流出的煤油混合气体；

当所述气动球阀连通所述真空直通管，所述真空冷凝器的真空直通管供所述真空泵对所述煤油气相干燥设备的真空罐抽真空。