CN210752000U - 水汽冷却分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水汽分离的技术领域，具体公开了一种水汽冷却分离装置，包括冷却管和冷却单元，所述冷却管的一端连接有出气管，冷却管的另一端连接有分离罐，出气管远离冷却管的一端与工作腔连通；所述分离罐的顶部连通有抽气管，抽气管远离分离罐的一端与真空泵相连，抽气管上设有干燥腔，干燥腔内固定安装有两相对设置的限位网，干燥腔内放置有硅胶干燥剂。本实用新型中，空气中的水蒸汽经过冷却管时遇冷液化成液态水，随后在分离罐内实现液态水与空气的分离，而抽气管上的干燥腔能够进一步干燥空气，使得进入真空泵内的空气的含水量低，大幅度降低水对真空泵的腐蚀，确保真空泵的使用寿命。

Description

水汽冷却分离装置

技术领域

本实用新型涉及水汽分离的技术领域，具体公开了一种水汽冷却分离装置。

背景技术

目前，真空清洗机和真空干燥柜在工作过程中，通常采用真空泵抽取工作腔内的空气，以使得工作腔内呈现真空状态，而工作腔内的空气中往往含有大量的水蒸汽。若不处理空气中的水蒸汽，放任水蒸汽进入真空泵内，则容易损坏真空泵，加快真空泵的腐蚀，严重缩短真空泵的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种水汽冷却分离装置，以解决真空泵抽取的空气中含有大量水蒸汽而导致真空泵寿命缩短的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的方案为：水汽冷却分离装置，包括冷却管和冷却单元，所述冷却管的一端连接有出气管，冷却管的另一端连接有分离罐，出气管远离冷却管的一端与工作腔连通；所述分离罐的顶部连通有抽气管，抽气管远离分离罐的一端与真空泵相连，抽气管上设有干燥腔，干燥腔内固定安装有两相对设置的限位网，干燥腔内放置有硅胶干燥剂。

本方案的工作原理及有益效果在于：本方案中，工作腔内的空气经出气管进入冷却管后遇冷，空气中的水蒸汽液化成液态水，并沿冷却管进入分离罐内，液态水进入分离罐后在重力作用下聚积在分离罐内，而空气在真空泵的作用下被吸入抽气管内，实现水蒸汽与空气的分离，避免大量水蒸汽进入真空泵内。并且，本方案中，当空气经过抽气管上的干燥腔时，硅胶干燥剂能够进一步吸收空气中的水分，降低空气中的水含量，从而降低水对真空泵的腐蚀，确保真空泵的使用寿命。

可选地，所述冷却单元包括固定框架和风扇，所述风扇安装于固定框架上，所述冷却管竖向设置在固定框架内，冷却管呈S型，风扇与冷却管相对设置。

采用风扇对冷却管进行吹风，加速冷却管附近气流的流速，从而加快冷却管的散热速度，降低冷却管的温度，使得冷却管内的空气遇冷，从而使得冷却管内空气中的水蒸汽遇冷液化成液态水。

可选地，所述冷却单元包括冷却液筒，冷却液筒内盛有冷却液，冷却管竖向设置并贯穿所述冷却液筒，冷却液筒的底部连通有进液管，冷却液筒的顶部连通有出液管。

冷却液与冷却管的外周壁接触，吸收冷却管的热量，使得冷却管的温度降低，从而使得冷却管内的空气遇冷，使得冷却管内空气中的水蒸汽遇冷液化成液态水。

可选地，所述冷却管呈S型或螺旋型。

相较于冷却管为竖直管时，呈S型的冷却管能够延长冷却管与冷却液的接触时间，从而使得空气中的水蒸汽能够有充分的时间液化成液态水。当冷却管呈螺旋型时，不仅能够延长冷却管与冷却液的接触时间，还能够使得冷却管内的空气做旋转运动，从而使得水蒸汽中的水珠在离心力作用下甩向冷却管的内壁，并沿冷却管的内壁向下流至分离罐内。

可选地，所述冷却单元包括冷却腔、电子制冷片、散热器和散热风机，所述电子制冷片固定安装于散热器的光滑面，所述冷却腔与散热器固定连接，冷却腔的侧壁设有开口，电子制冷片位于所述开口处，所述冷却管位于冷却腔内。

利用电子制冷片降低冷却腔内的温度，使得冷气管的温度降低，从而使得冷却管内的空气遇冷，冷却管内空气中的水蒸汽遇冷液化成液态水。并且，散热器能够对电子制冷片进行有效散热，而散热风机能够加快散热器的散热速度。

可选地，所述干燥腔的顶部和底部分别连通有进料管和出料管，进料管和出料管远离干燥腔的一端均螺纹连接有盖子。

通过进料管和出料管来实现硅胶干燥剂的更换。

可选地，所述分离罐的底部连通有排水管，排水管上安装有阀门。

打开排水管上的阀门即可使得分离罐内的液态水排出，避免分离罐内聚积的液态水过多。

可选地，所述冷却管与电子制冷片接触。

当冷却管直接与电子制冷片接触时，电子制冷片能够直接吸收冷却管的热量，从而降低冷却管的温度。

可选地，所述冷却腔的外周壁上设有保温层。

保温层能够大幅度减少冷却腔与外界的热量交换，保持冷却腔内的温度。

可选地，所述限位网倾斜设置。

限位网倾斜设置能够方便干燥腔内的所有硅胶干燥剂均能够沿倾斜设置的限位网从出料管中排出。

附图说明

图1为本实用新型水汽冷却分离装置实施例一的结构示意图；

图2为图1中A的放大示意图；

图3为本实用新型水汽冷却分离装置实施例二的结构示意图；

图4为本实用新型水汽冷却分离装置实施例三中冷却单元的结构示意图；

图5为实施例三中冷却单元的正视图；

图6为图5中A-A方向的局部剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：冷却管1、出气管2、分离罐3、固定框架4、风扇5、抽气管6、排水管7、阀门8、真空泵9、干燥腔10、限位网11、硅胶干燥剂12、进料管13、出料管14、盖子15、冷却液筒16、进液管17、出液管18、冷却腔19、电子制冷片20、散热器21、散热风机22。

实施例一

本实施例基本如图1所示：水汽冷却分离装置，包括冷却管1和冷却单元，冷却管1的顶端连接有出气管2，冷却管1的底端连接有分离罐3，出气管2远离冷却管1的一端与工作腔连通(未画出)。

冷却单元包括固定框架4和风扇5，风扇5安装于固定框架4上，冷却管1竖向设置在固定框架4内，冷却管1呈S型，风扇5与冷却管1相对设置。

分离罐3的顶部连通有抽气管6，分离罐3的底部连通有排水管7，排水管7上固定安装有阀门8。抽气管6的右端与真空泵9相连，结合图2所示，抽气管6上设有干燥腔10，干燥腔10内固定安装有两相对设置的限位网11，限位网11倾斜设置，干燥腔10内放置有硅胶干燥剂12。干燥腔10的顶部和底部分别连通有进料管13和出料管14，进料管13的进料口以及出料管14的出料口均螺纹连接有盖子15，盖子15能够密封进料口和出料口。

需要说明的是，本实施例中的硅胶干燥剂12是球状颗粒，相邻的颗粒之间具有缝隙，不影响空气流通。

具体实施过程如下：启动风扇5，风扇5对冷却管1吹风，使得冷却管1附近的气流速度加快。启动真空泵9，工作腔内的空气经出气管2进入冷却管1内，此时，冷却管1的温度低于从工作腔内出来的空气的温度，因此，冷却管1内的空气与冷却管1接触，空气中的水蒸汽遇冷液化成液态水，并沿冷却管1与空气一起进入分离罐3内。该过程中，冷却管1 吸收热量后温度上升，但由于风扇5对冷却管1吹风，冷却管1外的气体流速加快，从而加快了冷却管1的散热速度，又降低了冷却管1的温度，从而使得冷却管1内的空气中的水蒸汽得以持续遇冷液化成液态水。

进入分离罐3内的液态水在重力作用下滴落在分离罐3的底部，而进入分离罐3内的空气经分离罐3顶部的抽气管6进入干燥腔10内，实现空气与水蒸汽的分离。接着，空气经过干燥腔10时，由硅胶干燥剂12继续吸收空气中的水分，进一步降低空气中的水含量，从而避免大量水分进入真空泵9内，避免真空泵9因水分而损坏，从而确保真空泵9的使用寿命。

当分离罐3内的液态水聚积较多时，在真空泵9处于非工作状态上，打开排水管7上的阀门8，将分离罐3内的液态水排出。排水完成后关闭排水管7上的阀门8。

使用一段时间后，干燥腔10内的硅胶干燥剂12需要更换时，先取下出料管14上的盖子15，干燥腔10内的硅胶干燥剂12从出料管14排出，并且，由于限位网11是倾斜设置的，且限位网11的底端与出料管14的上端衔接，因此，干燥腔10内所有的硅胶干燥剂12均通过出料管14排出。然后，将盖子15安装回出料管14，密封出料管14，并将进料管13上的盖子15取下，将新的硅胶干燥剂放入干燥腔10内，最后将盖子15安装回进料管13上即可。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：如图3所示，冷却单元包括冷却液筒16，冷却液筒16内盛有冷却液。冷却管1竖向设置并贯穿冷却液筒16，冷却管1呈S型或螺旋型，本实施例中，冷却管1呈螺旋型。冷却液筒16的底部连通有进液管17，冷却液筒16的顶部连通有出液管18。

本实施例中，冷却液从进液管17进入冷却液筒16内，冷却液直接与冷却管1的外周壁接触，冷却管1的热量传递给冷却液，冷却液带着热量从出液管18离开，从而实现对冷却管1的冷却，使得冷却管1的温度与冷却液的温度趋近相同。因此，工作腔内的空气经出气管2进入冷却管1内时，从工作腔出来的空气的温度高于冷却管1的温度，空气中的水蒸汽遇冷液化成液态水，空气与液态水一起沿冷却管1进入分离罐3内，实现空气与水蒸汽的分离。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于：如图4、图5和图6所示，冷却单元包括冷却腔 19、电子制冷片20、散热器21和散热风机22，散热风机22位于散热器21的左侧，电子制冷片20固定安装于散热器21的光滑面，冷却腔19与散热器21固定连接，冷却腔19的侧壁设有开口，电子制冷片20位于开口处，冷却管1位于冷却腔19内，且冷却管1从冷却腔 19的同一侧壁进入、穿出冷却腔19，冷却管1的侧壁与电子制冷片20接触。冷却腔19的外周壁上固定安装有保温层(未画出)，本实施例中，保温层可以选用纳米气凝胶毡，大幅度降低冷却腔19与外界的热交换程度，从而保持冷却腔19内的温度。

本实施例中，电子制冷片20通电工作，冷却腔19内的温度降低，且电子制冷片20与冷却管1的侧壁相接触，冷却管1的热量能够直接传递至电子制冷片20上，冷却管1的热量也能够辐射至冷却腔19内，因此，冷却管1的温度得以保持低于工作腔内的空气的温度，于是，当工作腔内的空气进入冷却管1内时，空气与冷却管1接触遇冷，空气中的水蒸汽遇冷液化成液态水，而后，空气与液态水一起沿冷却管1进入分离罐3内，实现空气与水蒸汽的分离。

上述过程中，散热器21将会吸收电子制冷片20的热量，而散热风机22工作时能够加快散热器21附近的空气流速，从而加快散热器21的散热，进而对电子制冷片20进行有效散热，从而有效减少电子制冷片20向冷却腔19内散发的热量。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和本实用新型的实用性。

Claims (10)

1.水汽冷却分离装置，其特征在于：包括冷却管和冷却单元，所述冷却管的一端连接有出气管，冷却管的另一端连接有分离罐，出气管远离冷却管的一端与工作腔连通；所述分离罐的顶部连通有抽气管，抽气管远离分离罐的一端与真空泵相连，抽气管上设有干燥腔，干燥腔内固定安装有两相对设置的限位网，干燥腔内放置有硅胶干燥剂。

2.根据权利要求1所述的水汽冷却分离装置，其特征在于：所述冷却单元包括固定框架和风扇，所述风扇安装于固定框架上，所述冷却管竖向设置在固定框架内，冷却管呈S型，风扇与冷却管相对设置。

3.根据权利要求1所述的水汽冷却分离装置，其特征在于：所述冷却单元包括冷却液筒，冷却液筒内盛有冷却液，冷却管竖向设置并贯穿所述冷却液筒，冷却液筒的底部连通有进液管，冷却液筒的顶部连通有出液管。

4.根据权利要求3所述的水汽冷却分离装置，其特征在于：所述冷却管呈S型或螺旋型。

5.根据权利要求1所述的水汽冷却分离装置，其特征在于：所述冷却单元包括冷却腔、电子制冷片、散热器和散热风机，所述电子制冷片固定安装于散热器的光滑面，所述冷却腔与散热器固定连接，冷却腔的侧壁设有开口，电子制冷片位于所述开口处，所述冷却管位于冷却腔内。

6.根据权利要求1所述的水汽冷却分离装置，其特征在于：所述干燥腔的顶部和底部分别连通有进料管和出料管，进料管和出料管远离干燥腔的一端均螺纹连接有盖子。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的水汽冷却分离装置，其特征在于：所述分离罐的底部连通有排水管，排水管上安装有阀门。

8.根据权利要求5所述的水汽冷却分离装置，其特征在于：所述冷却管与电子制冷片接触。

9.根据权利要求5所述的水汽冷却分离装置，其特征在于：所述冷却腔的外周壁上设有保温层。

10.根据权利要求1所述的水汽冷却分离装置，其特征在于：所述限位网倾斜设置。

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