專利名稱：一種臥式汽液分離冷凝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冷凝器，特別是關(guān)于一種臥式汽液分離冷凝器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的空冷式汽液相變冷凝器包括外殼100、換熱管101、進(jìn)汽口 102、三通管103 和冷凝液出口 104 (如圖1所示)，其中換熱管101多采用蛇形管，依靠空氣在換熱管101外 對(duì)流換熱，使換熱管101內(nèi)的蒸汽冷凝。在凝結(jié)換熱過程中，隨著冷凝的進(jìn)行，壁面凝結(jié)液 逐步增加，隨后成膜阻礙了蒸汽與壁面的接觸，是凝結(jié)換熱的主要熱阻所在。凝結(jié)過程中液 膜逐漸增厚，在以后相當(dāng)長(zhǎng)的管程內(nèi)為液體逐步增多的復(fù)雜兩相流，熱阻逐漸增加，冷凝效 果嚴(yán)重變差；同時(shí)隨著蒸汽的凝結(jié)，蒸汽量逐漸降低，管內(nèi)蒸汽流速明顯下降，凝結(jié)效果急 劇退化，換熱系數(shù)減??；單一管內(nèi)流程冷凝過程也導(dǎo)致了復(fù)雜的汽液兩相流，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn) 定性、流動(dòng)阻力和系統(tǒng)的調(diào)控等，都有很不利的影響?？諝鈧?cè)，由于管內(nèi)冷凝換熱熱阻增加， 外管壁溫度下降，導(dǎo)致肋片的利用率下降。為解決上述存在的問題，傳統(tǒng)的空氣冷卻式冷凝 器以加大換熱面積來滿足換熱量的需求，從而導(dǎo)致體積、重量較大，且制作和運(yùn)行成本高。此外，本申請(qǐng)人在專利號(hào)為ZL200610113304. 4，名稱為“分液式空氣冷凝器”(如 圖2所示)，以及專利申請(qǐng)?zhí)枮?00710064952. X，名稱為“多級(jí)冷卻中間分液式空氣冷凝 器”(如圖3所示)的發(fā)明專利中提出了采用多級(jí)蒸汽冷凝、中間自動(dòng)汽液分離和排液、集中 聚集冷凝液過冷的技術(shù)方案，從而保證了各管程都以純蒸汽進(jìn)入并被冷卻，有效減小了凝 結(jié)過程中液膜的厚度和消除不利的兩相流型。同時(shí)充分利用了短換熱管，使各管程均能處 于短管珠狀或不穩(wěn)定的薄液膜凝結(jié)，或通過蒸汽對(duì)液膜的影響作用促進(jìn)液膜失穩(wěn)與斷裂， 形成膜狀凝結(jié)與珠狀凝結(jié)共存的溪流狀凝結(jié)，增強(qiáng)膜狀凝結(jié)換熱效果，提高管內(nèi)凝結(jié)換熱 系數(shù)。上述兩專利中的聯(lián)箱200都是使用單根排液管201作為漏液阻汽裝置，這種較細(xì) 的排液管201可以較好地防止聯(lián)箱200中分離的氣體從排液管201泄漏，但是這種結(jié)構(gòu)又 帶來以下問題首先排液管201直徑比聯(lián)箱200直徑小，冷凝液流量范圍受到較大的限制， 有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)排液不暢的問題。盡管在后一項(xiàng)專利中采用了由實(shí)心頂蓋202、多孔芯體203 和排液管壁204組成的分液裝置(如圖4所示)，但是由于分液裝置上表面采用實(shí)心頂蓋 202，冷凝器運(yùn)行中冷凝液與分液裝置接觸面為多孔介質(zhì)側(cè)表面，因此分液裝置的分液驅(qū)動(dòng) 力主要是多孔芯體203的毛細(xì)抽吸力，而抽吸力的大小是由所選用多孔介質(zhì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)決 定，自主調(diào)節(jié)能力較弱，當(dāng)冷凝液量較大時(shí)，可能會(huì)存在抽吸力不夠的問題，影響到分液的 效果；另外分液裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在工業(yè)生產(chǎn)中規(guī)模化生產(chǎn)以及后續(xù)的安裝工作都會(huì)帶 來一定的困難。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)以上問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠更有效地進(jìn)行汽液分離的臥式 汽液分離冷凝器。[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種臥式汽液分離冷凝器，其 特征在于它包括一水平設(shè)置的換熱單元模塊，所述換熱單元模塊包括多組遞減水平排列 的換熱管，各組所述換熱管通過兩端安裝的多級(jí)聯(lián)箱連通，在第一級(jí)所述聯(lián)箱上設(shè)置一進(jìn) 汽口 ；第一級(jí)所述聯(lián)箱通過第一組所述換熱管與第二級(jí)所述聯(lián)箱連通，第二級(jí)所述聯(lián)箱通 過第二組所述換熱管與第三級(jí)所述聯(lián)箱連通，…，直到最后一級(jí)所述聯(lián)箱；在中間各級(jí)所述 聯(lián)箱內(nèi)靠近底部出口處均設(shè)置一漏液阻汽裝置，使各級(jí)所述聯(lián)箱形成獨(dú)立的分液空間，同 時(shí)使各組所述換熱管形成左右順序連通的多個(gè)冷凝空間；各級(jí)所述聯(lián)箱的底部出口分別通 過一集液導(dǎo)流管并聯(lián)連接一過冷管，所述過冷管的另一端為冷凝液出口 ；所述換熱管以及 過冷管上均設(shè)置有翅片；所述漏液阻汽裝置上設(shè)置有至少一個(gè)主孔和若干個(gè)輔助孔。所述漏液阻汽裝置為一可鑲嵌入所述聯(lián)箱內(nèi)的基板，所述基板上設(shè)置有至少一個(gè) 當(dāng)量直徑為2 5mm的主孔和若干個(gè)當(dāng)量直徑小于2mm的輔助孔。所述基板上的所述主孔和輔助孔分別為上、下當(dāng)量直徑相同的直型孔。所述基板上的主孔和輔助孔分別為錐臺(tái)孔和變截面通孔之一。所述基板上的若干輔助孔與所述主孔邊緣相交，形成一整體的梅花狀孔。在所述整體的梅花狀孔與所述基板的邊緣之間設(shè)置有若干獨(dú)立的輔助孔。在所述主孔和輔助孔中設(shè)置有多孔介質(zhì)芯。所述基板的材料為金屬材料。所述基板的材料為多孔介質(zhì)材料。所述漏液阻汽裝置的流通能力由孔隙率S表征S = Ap/At其中Ap，At分別為主孔和輔助孔總流通面積與漏液阻汽裝置表面積的比值，孔隙 率S為汽液相變換熱器系統(tǒng)循環(huán)流量的20 50%。它包括上下并聯(lián)的至少兩個(gè)所述換熱單元模塊，在每個(gè)所述換熱單元模塊的中間 各級(jí)所述聯(lián)箱的底部出口處均設(shè)置一所述漏液阻汽裝置。它包括上下串聯(lián)的兩所述換熱單元模塊，兩所述換熱單元模塊兩端的所述聯(lián)箱均 為連接上下兩組所述換熱管的直通聯(lián)箱，且一端為第一級(jí)聯(lián)箱，另一端為折轉(zhuǎn)聯(lián)箱；在第一 級(jí)所述聯(lián)箱上設(shè)置一進(jìn)汽口，同時(shí)在各級(jí)所述聯(lián)箱中均設(shè)置一所述漏液阻汽裝置，且第一 級(jí)所述聯(lián)箱中所述漏液阻汽裝置設(shè)置位置介于上下兩組所述換熱管之間，同時(shí)第一級(jí)所述 聯(lián)箱中的所述漏液阻汽裝置與所述折轉(zhuǎn)聯(lián)箱中的所述漏液阻汽裝置的設(shè)置位置呈交錯(cuò)狀， 中間各級(jí)所述聯(lián)箱中的所述漏液阻汽裝置設(shè)置在靠近所述聯(lián)箱的底部出口處。所述換熱單元模塊的數(shù)量為兩個(gè)或兩個(gè)以上，所述換熱單元模塊兩端的所述聯(lián)箱 均為連通上下多組所述換熱管的折轉(zhuǎn)聯(lián)箱，并且兩所述折轉(zhuǎn)聯(lián)箱中的所述漏液阻汽裝置的 設(shè)置位置也呈交錯(cuò)狀。它為“折式”、“中軸扇面式”、“V式”、“封閉環(huán)與圓形式”等集成型冷凝器之一。所述過冷管為獨(dú)立的蛇形翅片管。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型在多組遞減 水平排列換熱管的兩端設(shè)置多級(jí)聯(lián)箱，在中間各級(jí)聯(lián)箱內(nèi)靠近底部出口處均設(shè)置一漏液阻 汽裝置，使各級(jí)聯(lián)箱形成獨(dú)立的分液空間，同時(shí)在漏液阻氣裝置的基板上設(shè)置至少一個(gè)主 孔和若干輔助孔，因此當(dāng)聯(lián)箱中待分離液體較少時(shí)，冷凝液就會(huì)在主孔和輔助孔表面形成一層水膜，阻止汽體從主孔和輔助孔中流出；當(dāng)液量稍增大時(shí)，孔徑較大的主孔會(huì)首先滲 液，相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)中的單根排液管排液；當(dāng)分離出來的液量較大時(shí)，液體的壓力會(huì)破壞覆 蓋在輔助孔表面的液膜，而從輔助孔也滲出，從而相當(dāng)于增加了為多根排液管排液，解決了 現(xiàn)有技術(shù)中排液量受到限制的問題。2、本實(shí)用新型由于在基板上設(shè)置了多個(gè)可以漏液的 孔，且孔的當(dāng)量直徑大小可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求有所變化，因此每個(gè)孔的當(dāng)量孔徑雖然比較小， 但是整體漏液總量較大，特別是不同當(dāng)量孔徑孔的設(shè)置可以根據(jù)積液量的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié) 漏液孔徑的數(shù)量，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常巧妙。3、本實(shí)用新型由于在基板上的開孔數(shù)量多，因此當(dāng) 量孔徑可以較小，較小的當(dāng)量孔徑分布能夠產(chǎn)生較大表面張力效應(yīng)，從而有效地保證了本 實(shí)用新型的阻汽能力，同時(shí)多孔的基板在解決系統(tǒng)內(nèi)機(jī)油堵塞分液芯方面也具有明顯的優(yōu) 勢(shì)。4、本實(shí)用新型由于在主孔和輔助孔中設(shè)置了多孔介質(zhì)芯，因此即使是系統(tǒng)循環(huán)流量非 常小時(shí)，也可以通過多孔介質(zhì)芯更小的孔隙結(jié)構(gòu)來保證孔結(jié)構(gòu)的阻汽能力，本實(shí)用新型在 不改變孔結(jié)構(gòu)的條件下填充多孔介質(zhì)芯，可有效增強(qiáng)孔隙表面張力作用，強(qiáng)化阻汽能力。同 時(shí)由于多孔介質(zhì)芯的抽吸作用也可以較好的保證液體的流通，實(shí)現(xiàn)小循環(huán)流量下的分液功 能。5、本實(shí)用新型將漏液阻汽裝置直接鑲嵌在聯(lián)箱中，與現(xiàn)有技術(shù)相比，無論從前期加工、 運(yùn)行穩(wěn)定性及后期維護(hù)上都具有其優(yōu)勢(shì)，適應(yīng)于產(chǎn)業(yè)化模塊生產(chǎn)的要求。本實(shí)用新型可以 廣泛應(yīng)用于能源系統(tǒng)、動(dòng)力工程、化工和石油化工、汽車工業(yè)等行業(yè)，比如空調(diào)工程及化工 系統(tǒng)、車用空調(diào)中的冷凝器等等。

圖1中是傳統(tǒng)的空冷式汽液相變冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖圖2是已有技術(shù)的分液式空氣冷凝器圖3是已有技術(shù)的多級(jí)冷凝、中間分液的空氣冷凝器圖4是圖2和圖3中的漏液阻汽裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖5是本實(shí)用新型的并聯(lián)水平管式冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖圖6、圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例1的主視和俯視示意圖圖8、圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例2的主視和俯視示意圖圖10、圖11是本實(shí)用新型實(shí)施例3的主視和俯視示意圖圖12、圖13是本實(shí)用新型實(shí)施例4的主視和俯視示意圖圖14、圖15是本實(shí)用新型實(shí)施例5的主視和俯視示意圖圖16、圖17是本實(shí)用新型實(shí)施例6的主視和俯視示意圖圖18、圖19是本實(shí)用新型實(shí)施例7的主視和俯視示意圖圖20、圖21是本實(shí)用新型實(shí)施例8的主視和俯視示意圖圖22是本實(shí)用新型的串聯(lián)水平管式冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖圖23是圖22去掉翅片后的結(jié)構(gòu)示意圖圖24是本實(shí)用新型的“折式”集成型冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖圖25是本實(shí)用新型的“中軸扇面式”集成型冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖圖26是本實(shí)用新型的“V式”集成型冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖圖27是本實(shí)用新型的“封閉環(huán)與圓形式”集成型冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖5所示，本實(shí)用新型的冷凝器包括一水平設(shè)置的換熱單元模塊A，換熱單元模 塊A包括多組遞減水平排列的換熱管1，各組換熱管1通過兩端安裝的多級(jí)聯(lián)箱2連通，且 可以根據(jù)需要調(diào)整換熱管1和聯(lián)箱2的級(jí)數(shù)，在第一級(jí)聯(lián)箱2 (圖中為左側(cè)，但不限于此) 上設(shè)置一進(jìn)汽口 21。第一級(jí)聯(lián)箱2通過第一組換熱管1與第二級(jí)聯(lián)箱2連通，第二級(jí)聯(lián)箱 2通過第二組換熱管1與第三級(jí)聯(lián)箱2連通，…，直到最后一級(jí)聯(lián)箱2。在中間各級(jí)聯(lián)箱 2 (即不包括第一級(jí)和最后一級(jí)聯(lián)箱2)內(nèi)靠近底部出口處均設(shè)置一漏液阻汽裝置3，使各級(jí) 聯(lián)箱2形成獨(dú)立的分液空間，同時(shí)使各組換熱管1形成左右順序連通的多個(gè)冷凝空間。各 級(jí)聯(lián)箱2的底部出口分別通過一集液導(dǎo)流管4并聯(lián)連接一過冷管5，過冷管5的另一端為 冷凝液出口 51，過冷管5的作用是將冷凝液由飽和態(tài)冷卻至過冷態(tài)，滿足一定的過冷要求。 換熱管1以及過冷管5上均設(shè)置有翅片6，此外，過冷管5也可采用獨(dú)立的蛇形翅片管，有利 于后期產(chǎn)業(yè)化中的模塊化產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)。如圖6、圖7所示，上述實(shí)施例中的漏液阻汽裝置3包括鑲嵌入聯(lián)箱2內(nèi)的基板31， 基板31上設(shè)置有至少一個(gè)當(dāng)量直徑為2 5mm的主孔32和若干個(gè)當(dāng)量直徑小于2mm的輔 助孔33。下面是本實(shí)用新型的漏液阻汽裝置3的實(shí)施例。實(shí)施例1 本實(shí)施例中的漏液阻汽裝置3包括一與聯(lián)箱2橫截面大小相同的基板31，基板31 的中心具有一個(gè)當(dāng)量直徑為2 5mm同孔徑的主孔32，圍繞主孔32均勻排布有一圈當(dāng)量直 徑小于2mm同當(dāng)量孔徑的輔助孔33。當(dāng)冷凝器上游換熱管1中產(chǎn)生的冷凝液較少時(shí)，由聯(lián) 箱2分離出來的液體會(huì)在基板31的主孔32和輔助孔33表面形成一層液膜，阻止液體和汽 體從主孔32和輔助孔33流出。當(dāng)液量稍增大時(shí)，孔徑較大的主孔32會(huì)首先滲液，相當(dāng)于 現(xiàn)有技術(shù)中的單根排液管排液。當(dāng)分離出來的液量較大時(shí)，液體的壓力會(huì)破壞覆蓋在輔助 孔33表面的液膜，而從輔助孔33中也滲出，這樣就相當(dāng)于增加為多根排液管排液，解決了 現(xiàn)有技術(shù)中排液量受到限制的問題。實(shí)施例2 如圖8、圖9所示，本實(shí)施例中的主孔32和輔助孔33的尺寸范圍與實(shí)施例1類似， 不同的是主孔32和輔助孔33是變當(dāng)量孔徑的錐臺(tái)孔，當(dāng)量孔徑可以上面大，下面小；也可 以上小下大，還可以是任意的變截面積形式。這種結(jié)構(gòu)可使得主孔32和輔助孔33中都能 夠承載一定量的冷凝液，主孔32在冷凝液量相對(duì)較低時(shí)，也能保證排液的連續(xù)，可防止蒸 汽穿過。輔助孔33的孔隙中有冷凝液可提高其阻汽能力，防止蒸汽穿過，也可以依據(jù)孔型 既能提高阻汽能力又能加速排液。實(shí)施例3 如圖10、圖11所示，本實(shí)施例中的主孔32和輔助孔33之間是相互相交的，呈現(xiàn) “梅花”孔形結(jié)構(gòu)。相交的梅花孔形結(jié)構(gòu)可看作是一個(gè)主孔32的延展結(jié)構(gòu)，相比單一主孔32 結(jié)構(gòu)，其流通當(dāng)量直徑有所增大，可有效強(qiáng)化主孔32的冷凝液流通能力，同時(shí)輔助孔33與 主孔32相交能夠在液量相對(duì)較小時(shí)通過表面張力粘附一定的冷凝液，強(qiáng)化了裝置的阻汽 液封能力。實(shí)施例4 [0053]如圖12、圖13所示，本實(shí)施例中的輔助孔33與主孔32相交，形成“梅花”孔形結(jié) 構(gòu)的同時(shí)，還設(shè)置了與主孔32不相交的輔助孔33。這是一種上述結(jié)構(gòu)的組合，在流通面積 增大的同時(shí)，保證了漏液阻汽裝置2在更大的流通范圍具有調(diào)節(jié)能力。以上結(jié)構(gòu)的功能主要是從孔結(jié)構(gòu)上采用不同當(dāng)量孔徑相組合的方法強(qiáng)化漏液阻 汽裝置2的阻汽能力和液體流量調(diào)節(jié)能力，主孔32保證漏液阻汽裝置2的基本漏液能力， 輔助孔33保證漏液阻汽裝置2的液體流量調(diào)節(jié)能力，在液體量較小時(shí)，通過液封作用阻隔 蒸汽流通。直接采用上述多孔結(jié)構(gòu)基板31，對(duì)解決冷凝器系統(tǒng)機(jī)油堵塞基板31方面有著明 顯的優(yōu)勢(shì)。實(shí)施例5 如圖14、15所示，本實(shí)施例是在制作的基板31上設(shè)置的主孔32和輔助孔33中設(shè) 置多孔介質(zhì)芯34。在冷凝液流量較小的換熱器中，由于冷凝液流量較小，需要更小的孔隙結(jié) 構(gòu)來保證孔結(jié)構(gòu)的阻汽能力，填充多孔介質(zhì)芯34，可在不改變孔結(jié)構(gòu)的條件下，增強(qiáng)孔隙表 面張力作用，強(qiáng)化阻汽能力。同時(shí)多孔介質(zhì)芯34的抽吸作用亦可保證冷凝液的流通，實(shí)現(xiàn) 小冷凝液流量下的分液作用。實(shí)施例6 如圖16、17所示，本實(shí)施例是在主孔32與輔助孔33相交呈現(xiàn)“梅花”孔形結(jié)構(gòu)的 孔徑內(nèi)設(shè)置多孔介質(zhì)芯34，這種結(jié)構(gòu)可以在具備了上述實(shí)施例3特點(diǎn)基礎(chǔ)上，加強(qiáng)了裝置 的阻汽效果。實(shí)施例7 如圖18、19所示，本實(shí)施例是在主孔32與輔助孔33相交呈現(xiàn)“梅花”孔形結(jié)構(gòu)的 同時(shí)還設(shè)置了與主孔32不相交的輔助孔33的情況下，在各孔中設(shè)置了多孔介質(zhì)芯34。這 種結(jié)構(gòu)是上述實(shí)施例4所描述的結(jié)構(gòu)組合的情況下，在流通面積增大的同時(shí)保證了漏液阻 汽裝置2在更大的流通范圍具有調(diào)節(jié)能力，同時(shí)保證了裝置的阻汽效果。實(shí)施例8:如圖20、21所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1類似，但是采用多孔介質(zhì)材料作為基板31， 配合主孔32、輔助孔33的結(jié)構(gòu)，通過多孔介質(zhì)材料本身的多孔結(jié)構(gòu)保證阻汽能力，通孔結(jié) 構(gòu)保證漏液分流能力。上述各實(shí)施例中，漏液阻汽裝置3采用與聯(lián)箱2橫截面相同的固體材料或固體多 孔介質(zhì)作為基板31，一般為金屬材料，在保證與聯(lián)箱2無泄漏緊密接觸的前提下，也可采用 其他材料?；?1直接鑲嵌在聯(lián)箱2中確定的位置，對(duì)金屬材料的基板31 —般采用焊接 方式固定，結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。多孔板上的孔可以采用不同當(dāng)量孔徑、結(jié)構(gòu)的孔構(gòu)成，各個(gè)孔結(jié) 構(gòu)可是變當(dāng)量孔徑，也可以是同當(dāng)量孔徑，多孔介質(zhì)材料可以采用粉末顆粒燒結(jié)制成的多 孔介質(zhì)或絲網(wǎng)等。如圖5所示，本實(shí)用新型使用時(shí)，空氣側(cè)空氣橫向沖刷帶翅片6的換熱管1以冷凝 管內(nèi)蒸汽，蒸汽通過進(jìn)汽口 21進(jìn)入第一級(jí)聯(lián)箱2后，被均勻的送入第一組換熱管1進(jìn)行冷 凝，汽液混合物流入第一組換熱管1另一端的第二級(jí)聯(lián)箱2，冷凝液在第二級(jí)聯(lián)箱2中由于 重力作用匯聚到漏液阻汽裝置3上部，當(dāng)聯(lián)箱2內(nèi)的積液較少時(shí)，主孔32和輔助孔33頂部 形成的液膜可阻止蒸汽通過，使蒸汽進(jìn)入下一組換熱管1。隨著液體的不斷積累，在重力作 用下液體會(huì)首先由孔徑較大的主孔32排走，液體經(jīng)聯(lián)箱2底部的集液導(dǎo)流管4排出匯集于
8過冷管5中，直徑較小的輔助孔33會(huì)由少量的液體形成的液膜封住，有效地防止蒸汽通過； 而當(dāng)液體量比較大，在漏液阻汽裝置3上部聚集的液體增多，液層厚度增大，重力產(chǎn)生的壓 頭增大，小直徑的輔助孔33的通流能力被激活，能夠有效減少液體在漏液阻汽裝置3上部 的過度聚集。此時(shí)，蒸汽在漏液阻汽裝置3的汽液分離作用下繼續(xù)進(jìn)入下一組換熱管1，依 次下去經(jīng)適當(dāng)級(jí)數(shù)進(jìn)入最后一級(jí)聯(lián)箱2，蒸汽已被全部冷凝，冷凝液匯集于過冷管5中，最 終經(jīng)冷凝液出口 51流出?？椎牧魍芰?shí)驗(yàn)表明，在一定液位高度條件下，通孔的液體流 量大致與通孔流通面積成正比，因此通過定義參數(shù)孔隙率S表征漏液阻汽裝置3的流通能 力，S = Ap/At其中Ap，At分別為各孔流通面積之和與基板31表面積。參數(shù)S由冷凝器系統(tǒng)循環(huán) 流量確定，大致為此的20 50%。為了保證了整體結(jié)構(gòu)的緊湊性，以適應(yīng)不同用途和空間結(jié)構(gòu)要求，本實(shí)用新型也 可以采用以下幾種結(jié)構(gòu)形式的冷凝器。實(shí)施例9 一種并聯(lián)水平管式冷凝器如圖5所示，本實(shí)施例包括上下并聯(lián)的兩換熱單元模塊A，在兩換熱單元模塊A的 中間各級(jí)聯(lián)箱2 (即不包括第一級(jí)和最后一級(jí)聯(lián)箱2)的底部出口處設(shè)置一漏液阻汽裝置3， 使各級(jí)聯(lián)箱3形成獨(dú)立的分液空間，同時(shí)使各組換熱管1形成左右順序連通的多個(gè)冷凝空 間。兩換熱單元模塊A的各級(jí)聯(lián)箱2底部分別通過集液導(dǎo)流管4并聯(lián)連接過冷管5。本實(shí) 施例與串聯(lián)水平管式冷凝器在蒸汽的流動(dòng)與換熱方式上相似。實(shí)施例10 —種串聯(lián)水平管式冷凝器如圖22、圖23所示，本實(shí)施例包括上下串聯(lián)的兩換熱單元模塊A，兩換熱單元模 塊A均包括多組遞減水平排列的換熱管1，各組換熱管1通過兩端安裝的多級(jí)聯(lián)箱2連通。 兩換熱單元模塊A兩端的聯(lián)箱2均為連接上下兩組換熱管1的直通聯(lián)箱，一端為第一級(jí)聯(lián) 箱2(圖中為左側(cè)，但不限于此)，另一端為折轉(zhuǎn)聯(lián)箱22。在第一級(jí)聯(lián)箱2上設(shè)置一進(jìn)汽口 21，同時(shí)在各級(jí)聯(lián)箱2中均設(shè)置一漏液阻汽裝置3，且第一級(jí)聯(lián)箱2中的漏液阻汽裝置3設(shè) 置位置介于上下兩組換熱管1之間，同時(shí)第一級(jí)聯(lián)箱2中的漏液阻汽裝置3與折轉(zhuǎn)聯(lián)箱22 中的漏液阻汽裝置3的設(shè)置位置呈交錯(cuò)狀，中間各級(jí)聯(lián)箱2中的漏液阻汽裝置3設(shè)置在靠 近聯(lián)箱2的底部出口處，從而使各級(jí)聯(lián)箱2形成獨(dú)立的分液空間，并且使各組換熱管1形成 左右順序連通的多個(gè)冷凝空間，這樣整個(gè)蒸汽流程呈“〕”形。本實(shí)施例中，蒸汽通過進(jìn)汽 口 21進(jìn)入第一級(jí)聯(lián)箱后2，被均勻的送入第一組換熱管1進(jìn)行冷凝，汽液混合物流入換熱管 1另一端的聯(lián)箱2，通過漏液阻汽裝置3實(shí)現(xiàn)汽液分離。液體經(jīng)聯(lián)箱2底部的集液導(dǎo)流管4 排出匯集于過冷管5中，蒸汽則進(jìn)入下一組換熱管1，依次下去蒸汽通過各級(jí)并經(jīng)折轉(zhuǎn)聯(lián)箱 22反向，再次逆流通過各級(jí)，最終進(jìn)入第一級(jí)聯(lián)箱2，蒸汽全已被全部冷凝，匯集于過冷管5 中，最終經(jīng)冷凝液出口 51流出。上述實(shí)施例中，可以根據(jù)需要調(diào)整換熱單元模塊A的數(shù)量(兩個(gè)或兩個(gè)以上)和 蒸汽折轉(zhuǎn)的次數(shù)(二次或二次以上)，此時(shí)換熱單元模塊A兩端的聯(lián)箱2均為連通上下多組 (至少兩組)換熱管1的折轉(zhuǎn)聯(lián)箱22，并且兩折轉(zhuǎn)聯(lián)箱22中的漏液阻汽裝置3的設(shè)置位置 也呈交錯(cuò)狀。如圖24 圖27所示，本實(shí)用新型基于上述串聯(lián)和并聯(lián)的基本形式及其根據(jù)空間
9布置需要，還可以進(jìn)一步發(fā)展形成“折式”、“中軸扇面式”、“V式”、“封閉環(huán)與圓形式”等集成 型冷凝器，可很好的適應(yīng)不同用途和空間結(jié)構(gòu)要求。 本實(shí)用新型方法還可以用于其它各種制冷制熱設(shè)備中，在此不再一一贅述，任何 基于本實(shí)用新型原理和技術(shù)方案上的改進(jìn)和等效變換均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍之外。
權(quán)利要求一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于它包括一水平設(shè)置的換熱單元模塊，所述換熱單元模塊包括多組遞減水平排列的換熱管，各組所述換熱管通過兩端安裝的多級(jí)聯(lián)箱連通，在第一級(jí)所述聯(lián)箱上設(shè)置一進(jìn)汽口；第一級(jí)所述聯(lián)箱通過第一組所述換熱管與第二級(jí)所述聯(lián)箱連通，第二級(jí)所述聯(lián)箱通過第二組所述換熱管與第三級(jí)所述聯(lián)箱連通，…，直到最后一級(jí)所述聯(lián)箱；在中間各級(jí)所述聯(lián)箱內(nèi)靠近底部出口處均設(shè)置一漏液阻汽裝置，使各級(jí)所述聯(lián)箱形成獨(dú)立的分液空間，同時(shí)使各組所述換熱管形成左右順序連通的多個(gè)冷凝空間；各級(jí)所述聯(lián)箱的底部出口分別通過一集液導(dǎo)流管并聯(lián)連接一過冷管，所述過冷管的另一端為冷凝液出口；所述換熱管以及過冷管上均設(shè)置有翅片；所述漏液阻汽裝置上設(shè)置有至少一個(gè)主孔和若干個(gè)輔助孔。
2.如權(quán)利要求1所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述漏液阻汽裝置為 一可鑲嵌入所述聯(lián)箱內(nèi)的基板，所述基板上設(shè)置有至少一個(gè)當(dāng)量直徑為2 5mm的所述主 孔和若干個(gè)當(dāng)量直徑小于2mm的所述輔助孔。
3.如權(quán)利要求2所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述基板上的所述主 孔和輔助孔分別為上、下當(dāng)量直徑相同的直型孔。
4.如權(quán)利要求2所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述基板上的所述主 孔和輔助孔分別為錐臺(tái)孔和變截面通孔之一。
5.如權(quán)利要求2或3或4所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述基板上 的若干所述輔助孔與所述主孔邊緣相交，形成一整體的梅花狀孔。
6.如權(quán)利要求5所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于在所述整體的梅花狀 孔與所述基板的邊緣之間設(shè)置有若干獨(dú)立的所述輔助孔。
7.如權(quán)利要求1或2或3或4或6所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于在 所述主孔和輔助孔中設(shè)置有多孔介質(zhì)芯。
8.如權(quán)利要求5所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于在所述主孔和輔助孔 中設(shè)置有多孔介質(zhì)芯。
9.如權(quán)利要求2或3或4或6或8所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所 述基板的材料為金屬材料。
10.如權(quán)利要求5所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述基板的材料為金 屬材料。
11.如權(quán)利要求7所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述基板的材料為金 屬材料。
12.如權(quán)利要求2或3或4或6或8所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所 述基板的材料為多孔介質(zhì)材料。
13.如權(quán)利要求5所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述基板的材料為多 孔介質(zhì)材料。
14.如權(quán)利要求7所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述基板的材料為多 孔介質(zhì)材料。
15.如權(quán)利要求1或2或3或4或6或8或10或11或13或14所述的一種臥式汽液 分離冷凝器，其特征在于所述漏液阻汽裝置的流通能力由孔隙率S表征S = Ap/At其中Ap，At分別為主孔和輔助孔總流通面積與漏液阻汽裝置表面積的比值，孔隙率S為 蒸發(fā)器系統(tǒng)循環(huán)流量的20 50%。
16.如權(quán)利要求5所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述漏液阻汽裝置的 流通能力由孔隙率S表征S = Ap/At其中Ap，At分別為主孔和輔助孔總流通面積與漏液阻汽裝置表面積的比值，孔隙率S為 蒸發(fā)器系統(tǒng)循環(huán)流量的20 50%。
17.如權(quán)利要求7所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述漏液阻汽裝置的 流通能力由孔隙率S表征S = Ap/At其中Ap，At分別為主孔和輔助孔總流通面積與漏液阻汽裝置表面積的比值，孔隙率S為 蒸發(fā)器系統(tǒng)循環(huán)流量的20 50%。
18.如權(quán)利要求9所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述漏液阻汽裝置的 流通能力由孔隙率S表征S = Ap/At其中Ap，At分別為主孔和輔助孔總流通面積與漏液阻汽裝置表面積的比值，孔隙率S為 蒸發(fā)器系統(tǒng)循環(huán)流量的20 50%。
19.如權(quán)利要求12所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述漏液阻汽裝置 的流通能力由孔隙率S表征S = Ap/At其中Ap，At分別為主孔和輔助孔總流通面積與漏液阻汽裝置表面積的比值，孔隙率S為 蒸發(fā)器系統(tǒng)循環(huán)流量的20 50%。
20.如權(quán)利要求1或2或3或4或6或8或10或11或13或14或16或17或18或 19所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述過冷管為獨(dú)立的蛇形翅片管。
21.如權(quán)利要求5所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述過冷管為獨(dú)立的 蛇形翅片管。
22.如權(quán)利要求7所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述過冷管為獨(dú)立的 蛇形翅片管。
23.如權(quán)利要求9所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述過冷管為獨(dú)立的 蛇形翅片管。
24.如權(quán)利要求12所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述過冷管為獨(dú)立 的蛇形翅片管。
25.如權(quán)利要求15所述的一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于所述過冷管為獨(dú)立 的蛇形翅片管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種臥式汽液分離冷凝器，其特征在于它包括一水平設(shè)置的換熱單元模塊，換熱單元模塊包括多組遞減水平排列的換熱管，各組換熱管通過兩端安裝的多級(jí)聯(lián)箱連通，在第一級(jí)聯(lián)箱上設(shè)置一進(jìn)汽口；第一級(jí)聯(lián)箱通過第一組換熱管與第二級(jí)聯(lián)箱連通，第二級(jí)聯(lián)箱通過第二組換熱管與第三級(jí)聯(lián)箱連通，直到最后一級(jí)聯(lián)箱；在中間各級(jí)聯(lián)箱內(nèi)靠近底部出口處均設(shè)置一漏液阻汽裝置，使各級(jí)聯(lián)箱形成獨(dú)立的分液空間；各級(jí)聯(lián)箱的底部出口分別通過一集液導(dǎo)流管并聯(lián)連接一過冷管，過冷管的另一端為冷凝液出口；換熱管以及過冷管上均設(shè)置有翅片；漏液阻汽裝置上設(shè)置有至少一個(gè)主孔和若干個(gè)輔助孔。本實(shí)用新型有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)冷凝器中排液量受到限制的問題。
文檔編號(hào)F28F9/02GK201583152SQ20092016123
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者吳迪, 張易陽(yáng), 彭曉峰, 王珍, 陸規(guī) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)