新型氨制冷空氣分離器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型氨制冷空氣分離器，包括列管換熱器，列管換熱器的下管程連接冷卻水進水管，上管程連接冷卻水出水管，列管換熱器殼程頂部設有進氣口，殼程底部經管道、閥門和膨脹閥接通內筒底部，內筒頂部經管道和閥門接通氨制冷系統(tǒng)的低壓端；內筒外設有外筒，內筒外壁和外筒內壁形成密封的腔體，內筒外壁上焊接有翅片板，翅片板位于密封腔體內；列管換熱器殼程中下部經管道和閥門接通密封腔體的下部，密封腔體的上部連接排氣裝置；內筒內壁形成的腔體與密封腔體經管道和膨脹閥接通。本發(fā)明換熱效率高，空氣去除徹底，并實現(xiàn)自動排除空氣，結構簡單，實用性強，前景廣闊。
【專利說明】新型氨制冷空氣分離器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氨制冷裝置中用于去除空氣的的分離器。
【背景技術】
[0002]氨具有優(yōu)良的熱力學性能，在較大型的制冷系統(tǒng)中，一般都是采用氨作為制冷劑。在制冷的壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)四步循環(huán)中，氨的冷凝是其中四步循環(huán)之一，氨冷凝器就是利用循環(huán)水換熱實現(xiàn)氨蒸汽的冷凝液化，氨冷凝器一般設計壓力接近2.5MP，是典型的壓力容器。
[0003]在氨的冷凝循環(huán)中，總傳熱系數(shù)受較多的因素影響，其中受混入其中的不凝性氣體影響非常大，實際生產中的不凝性氣體一般就是空氣，由于在氨蒸汽的冷凝過程中，氨蒸汽定向移向換熱表面換熱冷凝，這樣的過程中只要有少量不凝性氣體就會富集在換熱表面，形成空氣富集膜。
[0004]氨蒸汽要實現(xiàn)冷凝，必須以擴散方式穿過空氣膜，產生很大的傳質阻力，直接使總傳熱系數(shù)降到很低，嚴重影響冷凝過程。一旦冷凝壓力上升，直接使壓縮機排氣壓力升高，引起壓縮機電力消耗嚴重超標，導致制冷效果惡化，因此必須除去系統(tǒng)中的空氣。
[0005]雖然在氨制冷系統(tǒng)中都有空氣分離器，但由于傳統(tǒng)空氣分離器功能的局限性，傳熱系數(shù)較低、不能自動排除空氣，所以操作不便，也很難將系統(tǒng)中的空氣徹底去除。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題就是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種新型氨制冷空氣分離器，該空氣分離器可有效提高換熱系數(shù)，并實現(xiàn)自動排除空氣，具有結構簡單，實用性強的特點。
[0007]為克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明采取以下技術方案:
一種新型氨制冷空氣分離器，包括列管換熱器，其特征在于:列管換熱器的下管程連接冷卻水進水管，上管程連接冷卻水出水管，列管換熱器殼程頂部設有進氣口，殼程底部經管道、閥門和膨脹閥接通內筒底部，內筒頂部經管道和閥門接通氨制冷系統(tǒng)的低壓端；內筒外設有外筒，內筒外壁和外筒內壁形成密封的腔體，內筒外壁上焊接有翅片板，翅片板位于密封腔體內；列管換熱器殼程中下部經管道和閥門接通密封腔體的下部，密封腔體的上部連接排氣裝置；內筒內壁形成的腔體與密封腔體經管道和膨脹閥接通。
[0008]所述排氣裝置包括排氣節(jié)流閥、浮筒法、水箱、浮筒和排氣管，排氣管上依次設有排氣節(jié)流閥和浮筒法，排氣管的管口伸入浮筒中，浮筒下部完全開放并懸浮在水箱中，浮筒法與浮筒經連接桿連接，浮筒法的開度由浮筒懸浮的高度決定。
[0009]所述內筒和外筒均設有液位計，便于觀察內筒和外筒的液位。
[0010]所述外筒的外壁上設有保溫層，防止冷量流失。
[0011]含有空氣等不凝性氣體的高溫、高壓氨蒸汽從列管換熱器殼程頂部的進氣口進入，與管程的冷卻水換熱，大部分氨蒸汽被液化，液化后的液氨流向列管換熱器殼程的底部，少量未液化的氨蒸汽和絕大部分不凝性氣體由于氨蒸汽的攜帶作用，聚集在換熱器殼程的中下部。
[0012]調控相關閥門可以控制進行去除空氣等不凝性氣體的混合氣流量。
[0013]列管換熱器殼程底部的液氨經管道和閥門流向內筒，調節(jié)閥門可使內筒接通低壓，壓力降低后，內筒腔體內的液氨就能迅速吸熱汽化并回到低壓系統(tǒng)，實現(xiàn)氨的循環(huán)和物料平衡。由于內筒腔體內的液氨迅速吸熱汽化，使得翅片和外筒的溫度大幅度降低。
[0014]調控膨脹閥可使內筒和外筒的氨液面保持一定的高度，內外筒液面達到一定高度再接通低壓，可以保證液面下的內筒內壁較高的換熱系數(shù)，翅片可以獲得較大的換熱面積。
[0015]需要去除空氣等不凝性氣體的混合氣由閥門控制進入外筒液面下，外筒液相被內筒高效換熱降低到很低溫度，所以混合氣體在穿過液相溢出液面的過程中，直接接觸液相氨被高效冷卻、冷凝，其中的氨蒸汽被第一次冷凝；剩余氣體繼續(xù)上升，被翅片可靠降溫，其中氨在外筒、內筒之間是等同冷凝器高壓，但又被內筒強烈換熱降溫，氨在低溫高壓條件下能完全冷凝下沉。
[0016]通過排氣節(jié)流閥節(jié)流控制排出不凝氣體流量，浮筒法被浮筒控制打開與關閉，浮筒下部完全開放，排氣管伸入其中。當排出是空氣時，浮筒內充滿空氣，浮筒上浮帶動連接桿將浮筒法打開排氣；當排出是氨的時候，由于氨可大量溶解在水中，浮筒內氨溶解就會充滿水，浮筒會下沉，將浮筒法自動關閉，實現(xiàn)自動排氣、自動關閉。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果還在于:
兩級高效換熱冷凝保證氨蒸汽高效冷凝和分離；水密閉浮筒受氣體溶解性影響，實現(xiàn)自動上浮、下沉，控制閥門自動開啟和關閉并排出不凝性氣體，巧妙方式實現(xiàn)了排氣的智能化和自動化控制；由于高效換熱冷凝分離和自動排氣，因而大大提高了工作效率，排氣也更徹底；本發(fā)明設備結構簡單、可靠，便于操作與維護，實用性強，市場前景廣闊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是新型氨制冷空氣分離器的平面結構示意圖。
[0019]圖2是內筒、翅片板和外筒的A-A截面圖。
[0020]圖中各標號表不:
1、冷卻水出水管；2、冷凝器進氣口 ；3、列管換熱器；4-7、閥門；8、冷卻水進水管；9、夕卜筒液位計；10_11、膨脹閥；12、外筒液位；13、內筒液位計；14、內筒液位；15、翅片板；16、外筒；17、內筒；18、排氣節(jié)流閥；19、浮筒法；20、水箱；21、浮筒。
【具體實施方式】
[0021 ] 現(xiàn)結合附圖，對本發(fā)明進一步具體說明。
[0022]如圖1和圖2所示新型氨制冷空氣分離器，包括列管換熱器3，列管換熱器的下管程連接冷卻水進水管8，上管程連接冷卻水出水管I，列管換熱器殼程頂部設有進氣口 2，殼程底部經管道、閥門5和膨脹閥11接通內筒17底部，內筒17頂部經管道和閥門7接通氨制冷系統(tǒng)的低壓端；內筒17外設有外筒16,內筒17外壁和外筒16內壁形成密封的腔體，內筒外壁上焊接有翅片板15，翅片板15位于密封腔體內；列管換熱器3殼程中下部經管道和閥門4、6接通密封腔體的下部，密封腔體的上部連接排氣裝置；內筒內壁形成的腔體與密封腔體經管道和膨脹閥10接通。
[0023]所述排氣裝置包括排氣節(jié)流閥18、浮筒法19、水箱20、浮筒21和排氣管，排氣管上依次設有排氣節(jié)流閥18和浮筒法19，排氣管的管口伸入浮筒19中，浮筒下部完全開放并懸浮在水箱20中，浮筒法19與浮筒21經連接桿連接，浮筒法19的開度由浮筒19懸浮的高度決定。
[0024]所述內筒17和外筒16分別設有液位計13、9，便于觀察內筒和外筒的液位14、12。
[0025]所述外筒16的外壁上設有保溫層，防止冷量流失。
[0026]含有空氣等不凝性氣體的高溫、高壓氨蒸汽從列管換熱器3殼程頂部的進氣口 2進入，與管程的冷卻水換熱，大部分氨蒸汽被液化，液化后的液氨流向列管換熱器殼程的底部，少量未液化的氨蒸汽和絕大部分不凝性氣體由于氨蒸汽的攜帶作用，聚集在換熱器殼程的中下部。
[0027]調控閥門6可以控制進行去除空氣等不凝性氣體的混合氣流量。
[0028]列管換熱器3殼程底部的液氨經管道和閥門5、11流向內筒，調節(jié)閥門7可使內筒17接通低壓，壓力降低后，內筒腔體內的液氨就能迅速吸熱汽化并回到低壓系統(tǒng)，實現(xiàn)氨的循環(huán)和物料平衡。由于內筒腔體內的液氨迅速吸熱汽化，使得翅片15和外筒16的溫度大幅度降低。
[0029]調控膨脹閥10、11可使內筒和外筒的氨液面14、12保持一定的高度，內外筒液面14、12達到一定高度再接通低壓，可以保證液面下的內筒內壁較高的換熱系數(shù)，翅片15可以獲得較大的換熱面積。
[0030]需要去除空氣等不凝性氣體的混合氣由閥門4、6控制進入外筒液面12下，外筒液相被內筒高效換熱降低到很低溫度，所以混合氣體在穿過液相溢出液面的過程中，直接接觸液相氨被高效冷卻、冷凝，其中的氨蒸汽被第一次冷凝；剩余氣體繼續(xù)上升，被翅片15可靠降溫，其中氨在外筒、內筒之間是等同冷凝器高壓，但又被內筒強烈換熱降溫，氨在低溫高壓條件下能完全冷凝下沉。
[0031]通過排氣節(jié)流閥18節(jié)流控制排出不凝氣體流量，浮筒法19被浮筒21控制打開與關閉，浮筒21下部完全開放，排氣管伸入其中。當排出是空氣時，浮筒21內充滿空氣，浮筒21上浮帶動連接桿將浮筒法19打開排氣；當排出是氨的時候，由于氨可大量溶解在水中，浮筒內氨溶解就會充滿水，浮筒21會下沉，將浮筒法19自動關閉，實現(xiàn)自動排氣、自動關閉。
[0032]上述只是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本發(fā)明技術方案保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種新型氨制冷空氣分離器，包括列管換熱器，其特征在于:列管換熱器的下管程連接冷卻水進水管，上管程連接冷卻水出水管，列管換熱器殼程頂部設有進氣口，殼程底部經管道、閥門和膨脹閥接通內筒底部，內筒頂部經管道和閥門接通氨制冷系統(tǒng)的低壓端；內筒外設有外筒，內筒外壁和外筒內壁形成密封的腔體，內筒外壁上焊接有翅片板，翅片板位于密封腔體內；列管換熱器殼程中下部經管道和閥門接通密封腔體的下部，密封腔體的上部連接排氣裝置；內筒內壁形成的腔體與密封腔體經管道和膨脹閥接通。
2.根據(jù)權利要求1所述的新型氨制冷空氣分離器，其特征在于:所述排氣裝置包括排氣節(jié)流閥、浮筒法、水箱、浮筒和排氣管，排氣管上依次設有排氣節(jié)流閥和浮筒法，排氣管的管口伸入浮筒中，浮筒下部完全開放并懸浮在水箱中，浮筒法與浮筒經連接桿連接，浮筒法的開度由浮筒懸浮的高度決定。
3.根據(jù)權利要求1所述的新型氨制冷空氣分離器，其特征在于:所述內筒和外筒均設有液位計。
4.根據(jù)權利要求1所述的新型氨制冷空氣分離器，其特征在于:所述外筒的外壁上設有保溫層。
【文檔編號】F25B43/04GK104006589SQ201410278672
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月21日 優(yōu)先權日:2014年6月21日
【發(fā)明者】銀永忠 申請人:吉首大學