專利名稱：帶獨(dú)立氣水分離器的逆流換熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工、機(jī)械設(shè)備上的氣水分離技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫壓縮空氣的帶獨(dú)立氣水分離器的逆流換熱裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的氣水分離器一般都采用順流換熱，也有按其特有場合作用范圍設(shè)計(jì)的。如專利公告號(hào)為CN201618437U —種窖式氣水分離器，在水箱一側(cè)裝有冷水箱，其內(nèi)安裝多道平行排列的冷凝支管，冷凝管下方設(shè)有積水箱，每兩道冷凝支管首尾通過彎管相連通。如專利公告號(hào)為CN201578939U —種氣水分離裝置，包括罐體、設(shè)置于罐體的壁面上的進(jìn)氣口、 設(shè)置于罐體的底部的自動(dòng)排水管、設(shè)置于罐體的頂部的排氣口、設(shè)置于罐體的壁面上的液位計(jì)、與液位計(jì)連接的傳感器、設(shè)置于自動(dòng)排水管上的電動(dòng)閘閥、分別與電動(dòng)閘閥和傳感器相連接的電控箱，液位計(jì)包括與罐體連通的最高水位監(jiān)控裝置和最低水位監(jiān)控裝置，最低水位監(jiān)控裝置高于所述自動(dòng)排水管的端口，該裝置解決瓦斯氣與水無法分離的問題。又如專利公告號(hào)為CN201482333U —種氣水分離器，設(shè)有安裝在支架上的分離器本體，分離器本體在筒體的上端設(shè)有帶有進(jìn)氣接口的上封頭，在筒體的下端設(shè)有帶有排污接頭的下封頭， 在筒體內(nèi)設(shè)置有氣水分離裝置，氣水分離裝置在筒體內(nèi)的上部和下部分別設(shè)置有上擋板和下?lián)醢?，在上擋板和下?lián)醢迳暇又性O(shè)置有固定管，在固定管上均布有導(dǎo)流板，在導(dǎo)流板外套設(shè)有導(dǎo)流筒，在導(dǎo)流筒與筒體之間形成有氣水通道，導(dǎo)流筒體的上部圓周面上開設(shè)有出氣接口。順流換熱影響了換熱效率，壓縮空氣沒有達(dá)到較好的預(yù)冷效果，蒸發(fā)器內(nèi)分離出的冷凝水滯留在蒸發(fā)器內(nèi)，影響了蒸發(fā)器的換熱效果。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的順流換熱方式換熱效率低，壓縮空氣達(dá)不到較好的預(yù)冷效果，蒸發(fā)器的換熱效果差的問題，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的逆流換熱及帶獨(dú)立氣水分離裝置，干燥后的壓縮空氣進(jìn)入預(yù)冷器，與蒸發(fā)器中低溫冷空氣進(jìn)行逆流熱交換，在蒸發(fā)器出口溫度達(dá)到所要求的壓力露點(diǎn)，然后進(jìn)入氣水分離器，干燥氣體繼而再次進(jìn)入預(yù)冷器，與預(yù)冷器中的熱空氣進(jìn)行熱交換。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種帶獨(dú)立氣水分離器的逆流換熱裝置，包括預(yù)冷器、和預(yù)冷器相連通的蒸發(fā)器，其特征是所述的蒸發(fā)器的排氣管與氣水分離器的進(jìn)氣口相連，氣水分離器的排氣管與預(yù)冷器相通，預(yù)冷器上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口，進(jìn)氣口進(jìn)入預(yù)冷器的通道與蒸發(fā)器相通，氣水分離器進(jìn)入預(yù)冷器的通道與出氣口相通。蒸發(fā)器中設(shè)有制冷劑換熱器，被干燥壓縮空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入預(yù)冷器中，與從蒸發(fā)器至氣水分離器出來的已干燥低溫冷空氣進(jìn)行逆流熱交換，其焓、溫度及含濕量下降；從預(yù)冷器輸出的被干燥壓縮空氣的壓力露點(diǎn)已經(jīng)降低，但還未達(dá)到干燥的要求，被干燥空氣繼而進(jìn)入蒸發(fā)器；在蒸發(fā)器中與制冷劑換熱器進(jìn)行熱交換，溫度繼續(xù)降低，在蒸發(fā)器出口，其溫度已達(dá)到所要求的壓力露點(diǎn)。從蒸發(fā)器輸出的氣水混合的低溫壓縮空氣進(jìn)入氣水分離器，在氣水分離器中高效分離析出水分，干空氣再進(jìn)入預(yù)冷器，與進(jìn)入預(yù)冷器的熱空氣進(jìn)行熱交換，干空氣溫度升高后，從出氣口排出。作為優(yōu)選，所述的蒸發(fā)器為圓柱形，預(yù)冷器與蒸發(fā)器相連的管道設(shè)置在蒸發(fā)器圓柱體的一端，氣水分離器的進(jìn)氣口通過短管與蒸發(fā)器圓柱體的另一端相連。氣水分離器也設(shè)為圓柱體形狀，預(yù)冷器與蒸發(fā)器平行設(shè)置，氣水分離器的上端為出氣管，氣水分離器與蒸發(fā)器連接的管道位于氣水分離器軸向中部位置，這樣三者連接成一個(gè)穩(wěn)固的整體。作為優(yōu)選，所述的預(yù)冷器為圓柱形，氣水分離器的排氣管連接在預(yù)冷器圓柱體的一端，出氣口設(shè)置在預(yù)冷器圓柱體的另一端。從氣水分離器輸出的氣體盡可能地在預(yù)冷器中充分與干燥壓縮空氣進(jìn)行熱交換，所以氣體通過的路線設(shè)為最長為佳。作為優(yōu)選，所述的蒸發(fā)器制冷劑進(jìn)管通過節(jié)流裝置與冷凝器相連，蒸發(fā)器制冷劑的輸出管與壓縮機(jī)相連，壓縮機(jī)的輸出管與冷凝器相連。制冷壓縮機(jī)排出的高溫、高壓制冷劑氣體，進(jìn)入冷凝器，放出熱量后冷凝為液體，從冷凝器輸出的液態(tài)制冷劑通過節(jié)流裝置降壓、降溫而成為低溫的氣水二相狀態(tài)進(jìn)入蒸發(fā)器，節(jié)流裝置采用毛細(xì)管或膨脹閥。作為優(yōu)選，所述的節(jié)流裝置的控制管道連接在壓縮機(jī)與蒸發(fā)器制冷劑輸出管之間。當(dāng)蒸發(fā)器制冷劑輸出管的壓力增大到設(shè)定數(shù)值時(shí)，節(jié)流裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)冷凝器輸出的液氣混合壓力。本實(shí)用新型的有效效果是逆流換熱提高了換熱效率，使進(jìn)氣溫度降低，減輕了壓縮器的負(fù)荷，節(jié)省了能源，提高了氣水分離效率，保證了成品氣的干燥度。

圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的一種工作狀態(tài)流程結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.預(yù)冷器，2.蒸發(fā)器，3.氣水分離器，4.壓縮機(jī)，5.出氣口，6.電子排水閥，7.節(jié)流裝置，8.冷凝器，9.壓縮機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。參見圖1、圖2，本實(shí)施例一種帶獨(dú)立氣水分離器的逆流換熱裝置，設(shè)有圓柱形的預(yù)冷器1，和預(yù)冷器1平行設(shè)置同為圓柱形的蒸發(fā)器2。預(yù)冷器1上設(shè)有進(jìn)氣口 4和出氣口 5，在預(yù)冷器1內(nèi)，從進(jìn)氣口 4進(jìn)入的通道與從出氣口 5相通的通道充分相互交叉，使兩條管道中的氣體得到充分的熱交換。進(jìn)氣口4進(jìn)入預(yù)冷器1的通道與蒸發(fā)器2相通。蒸發(fā)器2 的排氣管與氣水分離器3的進(jìn)氣口相連，氣水分離器3的排氣管與預(yù)冷器1中出氣口 5相通的管道連接。氣水分離器的下端部位設(shè)有電子排水閥6。如圖3所示構(gòu)成冷凍干燥機(jī)系統(tǒng)，蒸發(fā)器中設(shè)有制冷劑換熱器，制冷劑換熱器通過節(jié)流裝置7與冷凝器8相連，制冷劑換熱器的輸出管與壓縮機(jī)9相連，壓縮機(jī)9的輸出管與冷凝器8相連，節(jié)流裝置7的控制管連接到壓縮機(jī)9和制冷劑換熱器的輸出管之間。[0019]工作時(shí)，制冷劑流程如下制冷壓縮機(jī)9排出的高溫、高壓制冷劑氣體，進(jìn)入冷凝器8，放出熱量，冷凝為液體。從冷凝器輸出的液態(tài)制冷劑通過節(jié)流裝置7降壓、降溫而成為低溫的氣水二相狀態(tài)進(jìn)入蒸發(fā)器2，在蒸發(fā)器2中與被干燥空氣進(jìn)行熱交換而氣化。過熱氣體從蒸發(fā)器輸出后，進(jìn)入制冷壓縮機(jī)進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。冷凍干燥機(jī)蒸發(fā)器2中的制冷劑換熱器表面溫度低于0°C，將會(huì)在換熱器表面上結(jié)霜、結(jié)冰而影響被干燥氣體的流動(dòng)，進(jìn)而影響冷凍干燥機(jī)整機(jī)的工作，因此需保證蒸發(fā)器制冷劑換熱器表面溫度高于0°C，這就要控制制冷劑的蒸發(fā)溫度不能過低，為此設(shè)置節(jié)流裝置7，來調(diào)節(jié)蒸發(fā)壓力，節(jié)流裝置7選用膨脹閥。當(dāng)蒸發(fā)壓力降低到一定程度，膨脹閥導(dǎo)通，高溫、高壓氣體直接進(jìn)入蒸發(fā)器2，以維持蒸發(fā)器2制冷劑換熱器表面的溫度高于0°C。壓縮空氣流程是從進(jìn)氣口 4進(jìn)入冷凍干燥機(jī)的被干燥壓縮空氣，先進(jìn)入預(yù)冷器1 中，與從蒸發(fā)器2輸出的已干燥低溫冷空氣進(jìn)行熱交換，其焓、溫度及含濕量下降。從預(yù)冷器輸出的被干燥壓縮空氣的壓力露點(diǎn)已經(jīng)降低，但還未達(dá)到干燥的要求，被干燥空氣繼而進(jìn)入蒸發(fā)器2。在蒸發(fā)器2中與制冷劑換熱器進(jìn)行熱交換，溫度繼續(xù)降低，在蒸發(fā)器2出口， 其溫度達(dá)到所要求的壓力露點(diǎn)。從蒸發(fā)器2輸出的氣水混合的低溫壓縮空氣進(jìn)入氣水分離器3，在氣水分離器中分離析出的水分，干空氣再進(jìn)入預(yù)冷器1，與進(jìn)入冷凍干燥機(jī)預(yù)冷器1 的熱空氣進(jìn)行熱交換，使其溫度升高后，最后從出氣口 5排出冷凍干燥機(jī)。上述實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的說明，不是對(duì)本實(shí)用新型的限定，任何對(duì)本實(shí)用新型的簡單變換后的結(jié)構(gòu)、工藝均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種帶獨(dú)立氣水分離器的逆流換熱裝置，包括預(yù)冷器(1)、和預(yù)冷器相連通的蒸發(fā)器(2)，其特征是所述的蒸發(fā)器(2)的排氣管與氣水分離器(3)的進(jìn)氣口相連，氣水分離器 (3)的排氣管與預(yù)冷器(1)相通，預(yù)冷器(1)上設(shè)有進(jìn)氣口(4)、出氣口(5)，進(jìn)氣口(4)進(jìn)入預(yù)冷器(1)的通道與蒸發(fā)器(2)相通，氣水分離器(3)進(jìn)入預(yù)冷器(1)的通道與出氣口(5) 相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶獨(dú)立氣水分離器的逆流換熱裝置，其特征在于所述的蒸發(fā)器(2)為圓柱形，預(yù)冷器(1)與蒸發(fā)器(2)相連的管道設(shè)置在蒸發(fā)器(2)圓柱體的一端，氣水分離器(3)的進(jìn)氣口通過短管與蒸發(fā)器(2)圓柱體的另一端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶獨(dú)立氣水分離器的逆流換熱裝置，其特征在于所述的預(yù)冷器(1)為圓柱形，氣水分離器(3)的排氣管連接在預(yù)冷器(1)圓柱體的一端，出氣口(5) 設(shè)置在預(yù)冷器(1)圓柱體的另一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶獨(dú)立氣水分離器的逆流換熱裝置，其特征在于所述的蒸發(fā)器(2 )制冷劑進(jìn)管通過節(jié)流裝置(7 )與冷凝器(8 )相連，蒸發(fā)器(2 )制冷劑的輸出管與壓縮機(jī)(9)相連，壓縮機(jī)(9)的輸出管與冷凝器(8)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶獨(dú)立氣水分離器的逆流換熱裝置，其特征在于所述的節(jié)流裝置(7 )的控制管道連接在壓縮機(jī)(9 )與蒸發(fā)器(2 )制冷劑輸出管之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及化工或機(jī)械上的分離裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫壓縮空氣的帶獨(dú)立氣水分離器的逆流換熱裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中的順流換熱方式換熱效率低，壓縮空氣達(dá)不到較好的預(yù)冷效果，蒸發(fā)器的換熱效果差的問題，包括預(yù)冷器、和預(yù)冷器相連通的蒸發(fā)器，其特征是所述的蒸發(fā)器的排氣管與氣水分離器的進(jìn)氣口相連，氣水分離器的排氣管與預(yù)冷器相通，預(yù)冷器上設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口，進(jìn)氣口進(jìn)入預(yù)冷器的通道與蒸發(fā)器相通，氣水分離器進(jìn)入預(yù)冷器的通道與出氣口相通。節(jié)能，提高氣水分離效率，保證了成品氣的干燥度。
文檔編號(hào)B01D53/26GK201978528SQ20112000668
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者徐朝輝, 陸偉成 申請(qǐng)人:杭州溢達(dá)機(jī)電制造有限公司