本發(fā)明涉及化工、制藥、食品、機(jī)械、勘探、電力、電子生產(chǎn)等領(lǐng)域的氣液分離裝置，具體涉及一種內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置及其氣液分離方法，尤其涉及一種采用該內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置的真空泵機(jī)組的回水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在化工、制藥、食品、機(jī)械、勘探、電力、電子生產(chǎn)等工程領(lǐng)域，廣泛采用真空泵，在密閉容器或系統(tǒng)中形成真空或壓力，部分氣液混合物經(jīng)由氣液分離器分離后，分離出來(lái)的液態(tài)產(chǎn)物需要回流循環(huán)利用，如在液環(huán)真空泵系統(tǒng)中，分離液體液相分離產(chǎn)物只有經(jīng)過(guò)換熱器冷卻后，才能進(jìn)入真空泵本體內(nèi)并作為真空泵液環(huán)的補(bǔ)充液使用。

現(xiàn)有的真空泵機(jī)組中，往往設(shè)有氣液分離罐和換熱器，氣液分離罐的作用主要是分離真空泵排出的氣液混合物中所含有的大量氣體，把分離液收集用于再循環(huán)利用，并避免氣體進(jìn)入真空泵，造成真空泵抽吸性能下降，在現(xiàn)有技術(shù)中，如：

專(zhuān)利CN203239642U公開(kāi)了一種真空泵工作水冷卻裝置，包括真空泵、氣水分離器、工作水冷卻器，其主要技術(shù)方案是在真空泵和工作水冷卻器之間的管路上設(shè)置工作水深度冷卻裝置和用以切換工作水冷卻器和工作水深度冷卻裝置獨(dú)立工作的切換閥，從而改善了冷卻水的水質(zhì)，減小冷卻水的硬度，減少了冷卻水管路中容易出現(xiàn)結(jié)垢、堵塞的現(xiàn)象，但此類(lèi)傳統(tǒng)的氣水分離及冷卻逐步進(jìn)行方式存在換熱率低、能耗高、氣水分離效率差的問(wèn)題，已不能滿足現(xiàn)有真空泵氣液混合物循環(huán)再利用的發(fā)展要求；

專(zhuān)利CN101691858A公開(kāi)了一種水環(huán)真空泵機(jī)組自冷凝氣水分離裝置，內(nèi)設(shè)置有一中間水箱，中間水箱內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)冷凝箱，中間水箱外包有外冷凝箱，中間水箱的頂部設(shè)有排氣口和泵工作液返回口，底部設(shè)有泵工作液供應(yīng)口，內(nèi)冷凝箱和外冷凝箱分別連通補(bǔ)水管和抽氣管，其主要技術(shù)原理是利用水在負(fù)壓狀態(tài)下快速蒸發(fā)降溫的原理而設(shè)計(jì)，巧妙地實(shí)現(xiàn)了氣水分離和對(duì)水環(huán)真空泵工作液降溫兩種功能，雖然在一定程度上取代了板式換熱器和氣水分離器，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減輕了裝置的重量，但相應(yīng)的增加了額外的冷凝箱和抽真空裝置，使得生產(chǎn)成本更高，且存在運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題；

再如專(zhuān)利CN106422531A公開(kāi)了一種換熱器內(nèi)置的臥式氣水分離器，其包括殼體、氣水分離區(qū)、換熱區(qū)、整流區(qū)、氣水混合物入口、氣相出口、分離液產(chǎn)物出口、換熱液進(jìn)口和換熱液出口、導(dǎo)流板、氣相通道、第一液相通道、第一引流隔板、第二引流隔板、第二液相通道；換熱區(qū)內(nèi)安裝有換熱管和換熱隔板，相鄰兩個(gè)換熱管之間安裝有擋板，多個(gè)下?lián)Q熱管的出水口與所述多個(gè)上換熱管的進(jìn)水口連通；換熱液進(jìn)口與下?lián)Q熱管的進(jìn)水口連通；換熱液出口與上換熱管的出水口連通。其充分的利用高度空間，采用引流隔板和導(dǎo)流板將殼體內(nèi)部分為了三個(gè)區(qū)域，上部為分離區(qū)和整流區(qū)，下部分離液體覆蓋區(qū)為換熱區(qū)，在氣水分離區(qū)內(nèi)進(jìn)行氣水分離，分離氣體經(jīng)由導(dǎo)流孔板整流后可減少液滴攜帶，分離液體在進(jìn)入換熱區(qū)后可被熱升或降溫，雖然如其所述在實(shí)現(xiàn)氣液分離的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了氣態(tài)產(chǎn)物中液滴的攔截和液態(tài)產(chǎn)物的高效換熱目的，但是冷水中的含氣量較高，而熱水中含氣量低，其所采用的換熱方式對(duì)氣水分離率存在一定的影響，使得氣水分離不完全，繼而使得冷卻后的分離液體中所含相對(duì)較高含氣量，造成抽氣能力下降、汽蝕等問(wèn)題，在一定程度上影響了真空泵的工作效率和使用壽命。

真空泵在運(yùn)行時(shí)，工作水的溫度和含氣量應(yīng)保持在穩(wěn)定低溫和穩(wěn)定低含量狀態(tài)，并希望越低越好。但在實(shí)際運(yùn)行中很難保持，尤其長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中，工作水溫度將升高至50℃以上，導(dǎo)致真空泵的抽氣效率變差，當(dāng)溫度更高時(shí)，真空泵甚至喪失抽氣功能，直接影響著真空泵的工作性能和系統(tǒng)的安全運(yùn)行，而傳統(tǒng)的氣水分離器只能將氣和水分離，不具備降溫功能，工作水的降溫依靠獨(dú)立的換熱器實(shí)現(xiàn)，而當(dāng)前的換熱器降溫效果差，難以滿足真空泵工作水水溫要求，且換熱器阻力較大，增大了真空泵進(jìn)水阻力，從而導(dǎo)致真空泵耗電量上升，而抽氣效率降低。而目前較為普遍采用的內(nèi)置換熱器的氣水分離器，如上述專(zhuān)利所述的氣水分離器，因其生產(chǎn)成本、分離液溫度、氣體含量以及運(yùn)行的穩(wěn)定性等不能有效的兼容，造成生產(chǎn)成本高，檢修頻繁，工作效率低，以及易產(chǎn)生氣濁、真空泵使用壽命短等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，提出一種同時(shí)具備氣液分離和換熱兩種功能，且阻力小、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、運(yùn)行穩(wěn)定的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置及其氣液分離方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置，包括殼體，所述殼體頂部設(shè)置有氣液混合物進(jìn)口、出氣口，其中：

所述殼體內(nèi)部橫向設(shè)置有貫穿其左、右兩側(cè)壁的管式熱交換器，所述管式熱交換器下部與所述殼體底部之間橫向設(shè)置有減速孔板；

所述殼體內(nèi)部自左到右依次縱向設(shè)置有上折流板和下折流板，所述管式熱交換器貫穿于所述上折流板和下折流板設(shè)置，所述上折流板的頂端與所述殼體的頂部不接觸連接，所述上折流板的下端止于所述減速孔板，所述下折流板的上端低于所述上折流板，所述下折流板底端止于所述殼體底部；

所述上折流板和下折流板將所述殼體的內(nèi)部自左到右依次分為第一分離換熱區(qū)、第二分離換熱區(qū)和換熱集水區(qū)，所述第一分離換熱區(qū)與所述氣液混合物進(jìn)口連通，所述換熱集水區(qū)底部與出水管連通，使得氣液混合物依次通過(guò)第一分離換熱區(qū)、第二分離換熱區(qū)和換熱集水區(qū)分別進(jìn)行多次換熱和氣液分離后從出水管排出。

進(jìn)一步地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，所述出氣口位于所述換熱集水區(qū)頂部的殼體上，并分別與所述第一分離換熱區(qū)、第二分離換熱區(qū)、換熱集水區(qū)連通。

進(jìn)一步地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，所述氣液混合物進(jìn)口正下方位置設(shè)置有擋流板，所述擋流板寬度略大于所述氣液混合物進(jìn)口的直徑。

進(jìn)一步地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，所述減速孔板采用表面凸起形狀為矩形或三角形鋸齒狀的平板，且所述平板表面均勻鉆設(shè)有通孔。

進(jìn)一步地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，所述出水管從殼體側(cè)壁下部插入殼體內(nèi)，并從所述減速孔板的下部穿過(guò)所述下折流板與所述換熱集水區(qū)連通。

進(jìn)一步地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，所述殼體上部設(shè)置有溢水口。

進(jìn)一步地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，所述殼體底部設(shè)置有補(bǔ)水口和排污口。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述補(bǔ)水口安裝于所述換熱集水區(qū)底部的殼體上，所述排污口安裝于所述第一分離換熱區(qū)或第二分離換熱區(qū)底部的殼體上。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，所述殼體上設(shè)置有液位計(jì)。

更進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，所述換熱集水區(qū)底部的殼體上還設(shè)置有分離液體溫度計(jì)，用于檢測(cè)經(jīng)氣液分離和換熱后的分離液體的液體溫度。

進(jìn)一步地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，所述管式熱交換器包括多個(gè)間隔布置的傳熱管，所述多個(gè)傳熱管由至少一個(gè)出水傳熱管和至少一個(gè)進(jìn)水傳熱管組成，所述出水傳熱管和進(jìn)水傳熱管的同一端設(shè)置于換熱器封頭內(nèi)并相互連通，所述出水傳熱管的另一端與換熱器出水管連通，所進(jìn)水傳熱管的另一端與換熱器進(jìn)水管連通。

進(jìn)一步地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，所述出水傳熱管和進(jìn)水傳熱管分別為多個(gè)且水平間隔排列設(shè)置，采用串聯(lián)設(shè)置以增加管束換熱長(zhǎng)度，從而提升換熱效率。

更進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，所述換熱器出水管上安裝有換熱器出水溫度計(jì)，所述換熱器進(jìn)水管上安裝有換熱器進(jìn)水溫度計(jì)，所述換熱器封頭上安裝有換熱器壓力接管。

進(jìn)一步地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，所述殼體的主體為橫臥式的圓筒，兩側(cè)壁采用橢圓封頭，殼體設(shè)有的氣液混合物進(jìn)口與真空泵的出口通過(guò)管道相連接。

進(jìn)一步地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，還包括設(shè)置在所述第一分離換熱區(qū)、第二分離換熱區(qū)或換熱集水區(qū)內(nèi)管式熱交換器周邊的弧形擋板，在弧形擋板的攔截下，使得氣液混合物在管式熱交換器附近進(jìn)行S型曲向流動(dòng)，從而增大氣液混合物與管式熱交換器的換熱效率。

本發(fā)明的第二個(gè)方面是提供一種基于所述內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置的氣液分離方法，包括如下工藝步驟：

步驟1，氣液混合物通過(guò)氣液混合物進(jìn)口進(jìn)入到殼體內(nèi)部的第一分離換熱區(qū)內(nèi)，并被擋流板消除氣液混合物的動(dòng)能，同時(shí)初步分離為分離氣體和分離液體；

步驟2，初步分離后的氣液混合物與第一分離換熱區(qū)內(nèi)的管式熱交換器接觸，氣液混合物與管式熱交換器進(jìn)行第一次換熱后，通過(guò)減速孔板進(jìn)行第一次均勻流速，從上折流板的底部經(jīng)折流后進(jìn)入第二分離換熱區(qū)，在折流的過(guò)程中由于氣液慣性差異較大，氣液混合物被二次分離為分離氣體和分離液體；

步驟3，經(jīng)步驟2二次分離后的分離液體，在第二分離換熱區(qū)先通過(guò)減速孔板進(jìn)行第二次均勻流速后，再與管式熱交換器接觸進(jìn)行第二次換熱，然后從下折流板頂部下落至換熱集水區(qū)內(nèi)；

步驟4，進(jìn)入換熱集水區(qū)內(nèi)的分離液體先與管式熱交換器接觸進(jìn)行第三次換熱后，再通過(guò)減速孔板進(jìn)行第三次均勻流速，最后從集水區(qū)底部的出水管排出，實(shí)現(xiàn)氣液混合物的連續(xù)氣液分離和連續(xù)換熱功能。

進(jìn)一步地，在所述的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置的氣液分離方法中，所述步驟1中經(jīng)初步分離后的分離氣體和所述步驟2中經(jīng)二次分離后的分離氣體均通過(guò)殼體頂部的出氣口排出。

本發(fā)明的第三方面是提供一種真空泵機(jī)組的回水系統(tǒng)，其包括真空泵機(jī)組、氣液分離器和智能控制裝置，所述氣液分離器采用上述本發(fā)明的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置，所述真空泵機(jī)組的出液口與所述氣液分離器的氣液混合物進(jìn)口連通，所述真空泵機(jī)組的進(jìn)液口與所述氣液分離器的出水管連通。

進(jìn)一步地，在所述真空泵機(jī)組的回水系統(tǒng)中，所述智能控制裝置分別與所述真空泵機(jī)組、氣液分離器電性連接，實(shí)現(xiàn)真空泵機(jī)組回水系統(tǒng)中循環(huán)液氣液分離和換熱過(guò)程的自動(dòng)化控制。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：

本發(fā)明的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置，采用縱向設(shè)置的上折流板和下折流板將殼體內(nèi)部自左到右依次分為第一分離換熱區(qū)、第二分離換熱區(qū)和換熱集水區(qū)，通過(guò)上折流板、下折流板以及管式換熱器的合理布置，使得氣液混合物能夠進(jìn)行多次氣液分離和多次熱交換，在實(shí)現(xiàn)氣液高效分離的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了分離液體產(chǎn)物的高效換熱；通過(guò)減速孔板降低并均勻液體的速度，保證上折流板折流位置的氣液分離效果，減少管式換熱器附近液體的換熱端差，以及保證出水管入口處的液體流速平穩(wěn)；此外，通過(guò)擋流板消除氣液混合物動(dòng)能，防止氣液混合物直接沖擊水面造成水面波動(dòng)和氣體被攜帶入水底，同時(shí)兼具初步氣液分離功能。

綜上所述，本發(fā)明內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置，將氣液分離罐與換熱器進(jìn)行了整合，使之具備氣液分離和對(duì)氣液混合物升溫或降溫兩種功能，而且阻力小、結(jié)構(gòu)緊湊、分離和降溫效果好、制造和使用成本低，有利于推廣運(yùn)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置中減速孔板的平面結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明一種內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置中減速孔板的截面結(jié)構(gòu)圖。

其中，a-第一分離換熱區(qū)，b-第一分離換熱區(qū)，c-換熱集水區(qū)，1-殼體，2-氣液混合物進(jìn)口，3-擋流板，4-上折流板，5-下折流板，6-出氣口，7-溢水口，8-水位計(jì)，9-換熱器出水口，10-換熱器出水溫度計(jì)，11-換熱器進(jìn)水溫度計(jì)，12-換熱器進(jìn)水口，13-減速孔板，131-凸起，132-通孔，14-補(bǔ)水口，15-排污口，16-出水管，17-換熱器，18-換熱器封頭，19-換熱器壓力接管，20-傳熱管，201-出水傳熱管，202-進(jìn)水傳熱管。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)和具體的介紹，以使更好的理解本發(fā)明，但是下述實(shí)施例并不限制本發(fā)明范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置，包括殼體1，殼體1頂部設(shè)置有氣液混合物進(jìn)口2、出氣口6，其中：在殼體1內(nèi)部橫向設(shè)置有貫穿于殼體1左、右兩側(cè)壁的管式熱交換器17，管式熱交換器17用于對(duì)進(jìn)入殼體1內(nèi)的氣液混合物進(jìn)行熱交換，在管式熱交換器17下部與殼體1底部之間的區(qū)域還橫向設(shè)置有減速孔板13，用于對(duì)通過(guò)減速孔板13的氣液混合物液體進(jìn)行降低并均勻液體氣液混合物的流速，同時(shí)兼具一定的氣液分離功能；在殼體1內(nèi)部自左到右依次縱向設(shè)置有上折流板4和下折流板5，管式熱交換器17貫穿于上折流板4和下折流板5的中部而橫向設(shè)置；為便于分離后的氣體排出，上折流板4的頂端與殼體1的頂部采取不接觸連接，即上折流板4的頂端與留有殼體1的頂部一定的距離，上折流板4的下端止于減速孔板13，下折流板5的上端低于上折流板4，下折流板5底端止于殼體1底部，用于改變氣液混合物的流向；沿上折流板4和下折流板5的縱向方向?qū)んw1的內(nèi)部自左到右依次分為第一分離換熱區(qū)a、第二分離換熱區(qū)b和換熱集水區(qū)c，第一分離換熱區(qū)a與氣液混合物進(jìn)口2連通，換熱集水區(qū)c底部與出水管16連通，使得氣液混合物依次通過(guò)第一分離換熱區(qū)a、第二分離換熱區(qū)b和換熱集水區(qū)c分別進(jìn)行多次換熱和氣液分離后從出水管16排出，在實(shí)現(xiàn)氣液高效分離的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了分離液體產(chǎn)物的高效換熱。

在本實(shí)施例中，出氣口6位于換熱集水區(qū)c頂部的殼體1上，并分別與第一分離換熱區(qū)a、第二分離換熱區(qū)b、換熱集水區(qū)c連通。此外，為提高氣液混合物的分離效果和換熱效率，第一分離換熱區(qū)a、第二分離換熱區(qū)b、換熱集水區(qū)c的容積大小，可根據(jù)殼體1的容積、形狀以及實(shí)際生產(chǎn)要求通過(guò)調(diào)整下折流板和上折流板的位置而自主設(shè)定，優(yōu)選的第一分離換熱區(qū)a、第二分離換熱區(qū)b、換熱集水區(qū)c的容積比為1：0.6-1.2：1-1.5；更為優(yōu)選地，第一分離換熱區(qū)a、第二分離換熱區(qū)b、換熱集水區(qū)c的容積比為1：0.8：1.2，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可有效提高折流過(guò)程中的氣液分離率，同時(shí)氣液混合物與換熱器的換熱率也有顯著的提高。

作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在該內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置中，氣液混合物進(jìn)口2正下方位置設(shè)置有擋流板3，擋流板3寬度大于氣液混合物進(jìn)口2的直徑，擋流板3的一邊緊靠上折流板4設(shè)置。當(dāng)氣液混合物經(jīng)氣液混合物進(jìn)口2進(jìn)入殼體1內(nèi)后，因擋流板正對(duì)著氣液混合物進(jìn)口，且其寬度略氣液混合物進(jìn)口2的直徑，兩側(cè)與罐體有一定間距，可有效消除氣液混合物動(dòng)能，防止直接沖擊水面造成水面波動(dòng)和氣體被攜帶入水底，通過(guò)擋流板對(duì)氣液混合物進(jìn)行初步的液分離和分流。

于上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在該內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置中，如圖3-4所示，減速孔板13采用表面凸起131形狀為矩形或三角形鋸齒狀的平板，且平板表面均勻鉆設(shè)有通孔132，為進(jìn)一步抵消氣液混合物動(dòng)能從而均勻混合物的速度，矩形鋸齒狀的凸起131的內(nèi)夾角為75-120°，優(yōu)選為90°。具體地，減速孔板13安裝于管式換熱器17下部和殼體底部之間的區(qū)域，優(yōu)選地靠近管式換熱器17下部設(shè)置，用于降低并均勻混合氣液流體速度，保證上折流板4折流位置的氣液分離效果，同時(shí)減少管式換熱器17周邊液體的換熱端差，以及保證出水管16入口處的液體流速平穩(wěn)。此外，急速流動(dòng)的氣液混合物在穿過(guò)減速孔板13時(shí)，減速孔板13起到了抵消氣液混合物動(dòng)能的作用，由于氣液慣性差異較大，液體不能及時(shí)跟隨氣流變向，使得部分被重力分離為分離氣體和分離液體。

于上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在該內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置中，出水管16從殼體1側(cè)壁下部插入殼體1內(nèi)，出水管16設(shè)置在減速孔板13的下部并穿過(guò)下折流板5與換熱集水區(qū)c連通，出水管16的另一端位于殼體1外并連接至真空泵的循環(huán)液入口，用于將殼體1內(nèi)的經(jīng)氣液分離和換熱后的分離液體輸送至真空泵。

如圖2所示的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置，殼體1上部設(shè)置有溢水口7，用于防止殼體1內(nèi)的液位過(guò)高。在殼體1底部還設(shè)置用于往殼體1內(nèi)快速補(bǔ)水的補(bǔ)水口14，以及設(shè)置有用于排出殼體1內(nèi)沉積物的排污口15。優(yōu)選地，補(bǔ)水口14安裝于換熱集水區(qū)c底部的殼體1上，排污口15安裝于第一分離換熱區(qū)a或第二分離換熱區(qū)b底部的殼體1上。此外，在殼體1上設(shè)置有液位計(jì)8，液位計(jì)8安裝于殼體1外側(cè)，用于顯示殼體1內(nèi)水位，并將水位數(shù)據(jù)傳送至控制室，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。更進(jìn)一步優(yōu)選地，在換熱集水區(qū)c底部的殼體1上還設(shè)置有分離液體溫度計(jì)，用于檢測(cè)經(jīng)氣液分離和換熱后的分離液體的液體溫度。

作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，在如圖2所示結(jié)構(gòu)的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，管式熱交換器17包括多個(gè)間隔布置的傳熱管20，多個(gè)傳熱管20由至少一個(gè)出水傳熱管201和至少一個(gè)進(jìn)水傳熱管202組成，出水傳熱管201和進(jìn)水傳熱管202的左端一并設(shè)置于換熱器封頭18內(nèi)，并出水傳熱管201的左端和進(jìn)水傳熱管202的左端在換熱器封頭18內(nèi)相互連通，出水傳熱管201的右端與換熱器出水管9連通，進(jìn)水傳熱管202的右一端與換熱器進(jìn)水管12連通，形成一個(gè)流通水循環(huán)管路，循環(huán)水從換熱器進(jìn)水管12進(jìn)入進(jìn)水傳熱管202，繼而通入換熱器換熱器封頭18內(nèi)，然在一定水壓的條件下，循環(huán)水從換熱器換熱器封頭18進(jìn)入出水傳熱管201內(nèi)，最后通過(guò)換熱器出水管9排出，循環(huán)水在流經(jīng)進(jìn)水傳熱管202和水傳熱管201內(nèi)時(shí)分別依次與換熱集水區(qū)c、第二分離換熱區(qū)b、第一分離換熱區(qū)a、第一分離換熱區(qū)a、第二分離換熱區(qū)b和換熱集水區(qū)c內(nèi)的液體進(jìn)行來(lái)回六次換熱，有效的提高了換熱效率。

于上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，出水傳熱管201和進(jìn)水傳熱管202分別為多個(gè)水平間隔排列設(shè)置，且多個(gè)的出水傳熱管201和進(jìn)水傳熱管202之間串聯(lián)連接，以增加管束換熱長(zhǎng)度，從而提升換熱器循環(huán)水的利用率。

于上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在換熱器出水管9上還安裝有換熱器出水溫度計(jì)10，換熱器進(jìn)水管12上安裝有換熱器進(jìn)水溫度計(jì)11，換熱器封頭18上安裝有換熱器壓力接管19，用于測(cè)量管式換熱器17的進(jìn)、出水溫度和壓力大小。

于上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在該內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置上，殼體1的主體為橫臥式的圓筒，兩端側(cè)采用橢圓封頭，殼體1設(shè)有的氣液混合物進(jìn)口2與真空泵的出口通過(guò)管道相連接。

于上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，該內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置還包括設(shè)置在第一分離換熱區(qū)a、第二分離換熱區(qū)b或換熱集水區(qū)c內(nèi)管式熱交換器17附件的弧形擋板，在弧形擋板的攔截下，使得氣液混合物在管式熱交換器17附近進(jìn)行S型曲線流動(dòng)，從而增大氣液混合物與管式熱交換器17的換熱效率。

上述實(shí)施例的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置的主要技術(shù)方案，是將換熱器內(nèi)置入氣液分離器內(nèi)，并通過(guò)對(duì)氣液分離和換熱方式的合理優(yōu)化，具備多次氣液分離和熱交換功能，該內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置阻力小、結(jié)構(gòu)緊湊、制造和使用成本低、運(yùn)行穩(wěn)定。

作為本發(fā)明的一個(gè)較為優(yōu)選的實(shí)例，提供了一種基于內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置的氣液分離方法，具體包括如下工藝步驟：

步驟1，氣液混合物通過(guò)氣液混合物進(jìn)口2進(jìn)入到殼體1內(nèi)部的第一分離換熱區(qū)a內(nèi)，并被擋流板3消除氣液混合物的動(dòng)能，同時(shí)初步分離為分離氣體和分離液體；

步驟2，初步分離后的氣液混合物與第一分離換熱區(qū)a內(nèi)的管式熱交換器17接觸，氣液混合物與管式熱交換器17進(jìn)行第一次換熱后，通過(guò)減速孔板13進(jìn)行第一次均勻流速，從上折流板4的底部經(jīng)折流后進(jìn)入第二分離換熱區(qū)b，在折流的過(guò)程中由于氣液慣性差異較大，液體不能及時(shí)跟隨氣流變向，被重力分離，氣液混合物被二次分離為分離氣體和分離液體；

步驟3，經(jīng)步驟2二次分離后的分離液體，在第二分離換熱區(qū)b先通過(guò)減速孔板13進(jìn)行第二次均勻流速后，再與管式熱交換器17接觸進(jìn)行第二次換熱，然后從下折流板5頂部下落至換熱集水區(qū)c內(nèi)；

步驟4，進(jìn)入換熱集水區(qū)c內(nèi)的分離液體先與管式熱交換器17接觸進(jìn)行第三次換熱后，再通過(guò)減速孔板13進(jìn)行第三次均勻流速，最后從集水區(qū)c底部的出水管16排出，實(shí)現(xiàn)氣液混合物的連續(xù)氣液分離和連續(xù)換熱功能。

于上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在該內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置的氣液分離方法中，步驟1中經(jīng)初步分離后的分離氣體和步驟2中經(jīng)二次分離后的分離氣體均通過(guò)殼體1頂部的出氣口6排出。

本實(shí)施例內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置的分離方法，結(jié)合氣液混合物的物理特性，通過(guò)將氣液混合物進(jìn)行多次氣液分離和熱交換，使得氣液混合物中的氣體和液體有效分離，且氣液分離率高，升溫或降溫效果好，經(jīng)分離后的分離液體可直接循環(huán)再利用。

作為本發(fā)明的一個(gè)更為優(yōu)選的實(shí)施例，提供了一種基于上述內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置的真空泵機(jī)組的回水系統(tǒng)，其包括真空泵機(jī)組、氣液分離器和智能控制裝置，氣液分離器采用上述本發(fā)明的內(nèi)置換熱器的氣液分離裝置，真空泵機(jī)組的出液口與氣液分離器的氣液混合物進(jìn)口2連通，真空泵機(jī)組的進(jìn)液口與氣液分離器的出水管16連通。

于上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在該真空泵機(jī)組的回水系統(tǒng)中，智能控制裝置分別與真空泵機(jī)組、氣液分離器電性連接，實(shí)現(xiàn)真空泵機(jī)組回水系統(tǒng)中循環(huán)液氣液分離和換熱過(guò)程的自動(dòng)化控制。

本實(shí)施例的真空泵機(jī)組的回水系統(tǒng)，采用了本發(fā)明內(nèi)置換熱器的氣液分離裝，同時(shí)具備氣液分離和對(duì)真空泵工作水降溫兩種功能，經(jīng)氣液分離換熱后的分離液可直接用于真空泵機(jī)組液環(huán)的補(bǔ)充液使用，降低了真空泵氣濁的產(chǎn)生、提高了真空泵的使用壽命。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。