一体式气液分离换热器制造技术

本实用新型专利技术属于水环真空泵机组系统中的气液分离技术领域，具体涉及一种一体式气液分离换热器，包括本体装置和泄压装置，本体装置包括壳体，壳体下部设有列管式换热器，列管式换热器横向贯穿壳体的左、右端面；换热器外壳内设有若干换热进水管和若干换热出水管，换热进水管和换热出水管的两端分别由固定管板和浮头板固定在一起，浮头板的外径小于换热器外壳的内径。本实用新型专利技术所述的一体式气液分离换热器，兼具气液分离和对工作液降温两种功能，结构紧凑，占用空间小；当水环真空泵用作水环压缩机时，泄压装置可保护设备不受损害；换热管束可从其本体装置中抽出进行维修、除垢后继续使用；并有防止汽蚀的技术特点，运行安全稳定。

【技术实现步骤摘要】
一体式气液分离换热器
本技术涉及一种一体式气液分离换热器，属于水环真空泵机组系统中的气液分离

技术介绍
水环式真空泵属容积式泵，也可用作压缩机，作压缩机时称为水环式压缩机。在工程领域，水环真空泵运行过程中，以水为工作液，水环真空泵排出的气液混合物中含有大量气体，气液混合物经由气液分离器分离后，把分离液收集用于再循环利用，避免气体进入真空泵，造成真空泵抽吸性能下降。工作液温度升高时，会导致水环真空泵的抽气效率变差，甚至丧失抽气功能，直接影响水环真空泵的工作性能和系统的安全运行。在水环真空泵系统中，液相分离产物只有经过换热器冷却后，才能进入水环真空泵本体内并作为工作液使用。现有的液环真空泵系统存在如下缺陷：1、传统的气液分离器只能将气和水分离，不具备降温功能，水环真空泵需要同时设有换热器和气液分离器两种具有不同功能的设备，工作液的降温依靠独立的换热器实现，导致整个机组占用空间大，耗用原材料多，增加了机组制造和使用成本。2、即使存在换热器和气液分离器为一体式的设备，水环真空泵运行一段时间后，换热器内部及冷却水管路中易结垢，若冷却水硬度高，此种情况尤甚，换热器固定于气液分离器壳体内，不能进行及时的维修与清垢，因而降低了设备的经济性和使用寿命，且由于换热器内部结垢，必然增大液体介质流阻，造成能耗增加。3、水环真空泵在长时间运行过程中存在气蚀问题，没有防止气蚀发生的技术方案，会影响设备的性能及安全性。4、鉴于水环真空泵以水为工作液，内腔无机械摩擦，且其具有等温压缩的技术特点，在各应用行业的生产工艺中，尤其是抽吸、压送易燃易爆气体工作中，将水环真空泵用作水环压缩机是最好的选择，但作为水环压缩机使用时，缺少压力释放装置，容易造成设备受损。
技术实现思路
根据以上现有技术中的不足，本技术要解决的技术问题是：提供一种兼具气液分离和工作液降温两种功能的一体式气液分离换热器，结构紧凑，分离和换热效果好。本技术所述的一体式气液分离换热器，包括本体装置和泄压装置，本体装置包括壳体，壳体上设有气液混合介质入口和排气口，壳体下部设有列管式换热器，列管式换热器横向贯穿壳体的左、右端面；所述的列管式换热器包括换热器外壳，换热器外壳上设有工作液进口和工作液出口，工作液进口位于壳体内，工作液出口位于壳体外；换热器外壳内设有若干换热进水管和若干换热出水管，换热进水管和换热出水管的两端分别由固定管板和浮头板固定在一起，浮头板的外径小于换热器外壳的内径，浮头板外设有浮头盖；换热器外壳上靠近固定管板的一端设有分程箱，分程箱上设有冷却水进口和冷却水出口，分程箱内设有分程隔板，将分程箱的内腔分隔为进水腔和出水腔；换热器外壳的另一端设有外头盖。气液混合介质入口与水环真空泵的排气口连通，换热进水管设有固定管板的一端，与分程箱上的冷却水进口连通，换热出水管设有固定管板的一端，与分程箱上的冷却水出口连通；换热进水管的另一端与换热出水管的另一端通过浮头板和浮头盖形成的内腔相连通。水环真空泵机组运行时，气液混合介质从气液混合介质入口进入壳体，工作液留在壳体内，而气体则通过排气口排出；冷却水从冷却水进口注入分程箱进水腔，先后流经换热进水管、浮头盖、换热出水管、分程箱出水腔，从冷却水出口流出，输送至工艺系统的冷却装置，冷却后再次从冷却水进口注入，形成闭式循环，为壳体内的工作液降温。由于浮头板外径尺寸小于换热器外壳内径尺寸，当使用一段时间，列管式换热器内由换热进水管和换热出水管组成的换热管束结垢后，可将换热管束从列管式换热器抽出，对其进行维修，清理水垢后继续使用。鉴于水环真空泵以水为工作液，内腔无机械摩擦，且其具有等温压缩的技术特点，在各应用行业的生产工艺中，尤其是抽吸压送易燃易爆气体的工艺过程，将水环真空泵用作水环压缩机是最好的选择，为此，本体装置上设有泄压装置。所述的泄压装置包括泄压管，泄压管与壳体内腔相通，按照由靠近壳体至远离壳体的方向，泄压管上依次设有阀门II、放气阀II、安全阀、放气阀I和阀门I，与阀门II、放气阀II、安全阀、放气阀I和阀门I并联设有阀门III。机组运行过程中，当前级系统压力意外骤升，导致壳体内压力超过限定压力时，泄压装置的安全阀瞬间被打开，释放能量，从而保障设备的安全。阀门I与阀门II常开，阀门III平时关闭，当安全阀、放气阀I和放气阀II需要维修或更换时，关闭阀门I与阀门II，打开阀门III泄压，不必关机维修。当水环真空泵作水环压缩机使用时，所述泄压装置可及时泄放前级系统传导的压力，保护设备不受损害。液体在一定温度下，压力降低至该温度下的汽化压力时，水环泵内部会发生气蚀现象，对泵造成损害。所述的壳体上设有气蚀管接口，气蚀管接口最好位于壳体的最高位置，汽蚀管接口与水环真空泵内腔连通，当水环真空泵在易产生气蚀的高真空度状态下运行时，可防止气蚀现象的发生，保护泵安全运行。所述的壳体内，排气口的下方设有挡流板，水环真空泵运行时，气液混合介质进入壳体时呈喷射状，挡流板的外径最好大于所述排气口的内径，防止液体溅入排气口。所述的壳体下方设有排污口，排污口最好设置在壳体最低处，用于定期排出所述壳体内的沉淀物。所述的壳体上设有溢流口，用于控制壳体内的液位高度。所述的壳体上设有补液管和备用补液口，补液管向下贯穿所述壳体，深入所述壳体内部，防止补液时造成液体飞溅；备用补液口平时封闭，在所述补液管不能正常补液时启用。所述的壳体上设有液位计接口，用于连接磁翻板液位计。所述的壳体底部设有底座，起支撑固定作用。本技术与现有技术相比所具有的有益效果是：本技术所述的一体式气液分离换热器，设计新颖，性能完善，结构简化、合理，兼具气液分离和对工作液降温两种功能，且结构紧凑，占用空间小；当水环真空泵用作水环压缩机时，泄压装置可通过释放前级系统传导的压力，保护设备不受损害；本技术可从其本体装置中抽出设置于其内部的换热管束，进行维修、除垢后继续使用，易于维修保养，使用寿命长；并有防止汽蚀的技术特点，运行安全稳定。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本体装置的俯视图；图3是本体装置的左视图；图4是本体装置的右视图。图中：1、气液混合介质入口；2、壳体；3、气蚀管接口；4、撑杆；5、排气口；6、挡流板；7、底座；8、排污口；9、液位计接口；10、补液管；11、备用补液口；12、溢流口；13、工作液出口；14、泄压管；15、阀门I；16、放气阀I；17、安全阀；18、放气阀II；19、阀门II；20、阀门III；21、冷却水出口；22、分程隔板；23、分程箱；24、固定管板；25、换热器外壳；26、换热出水管；27、浮头板；28、浮头盖；29、外头盖；30、工作液进口；31、换热进水管；32、冷却水进口；33、泄压装置。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步描述：如图1所示，本技术所述的一体式气液分离换热器，包括本体装置和泄压装置33，本体装置包括壳体2，壳体2上设有气液混合介质入口1和排气口5，排气口5的下方设有挡流板6，挡流板6由4条撑杆4固定在壳体2上。壳体2下部设有列管式换热器，列管式换热器横向贯穿壳体2的左、右端面；所述的列管式换热器包括换热器外壳25，换热器外壳25上设有工作液进口30和工作液出口13，工作液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体式气液分离换热器，其特征在于：包括本体装置和泄压装置(33)，本体装置包括壳体(2)，壳体(2)上设有气液混合介质入口(1)和排气口(5)，壳体(2)下部设有列管式换热器，列管式换热器横向贯穿壳体(2)的左、右端面；所述的列管式换热器包括换热器外壳(25)，换热器外壳(25)上设有工作液进口(30)和工作液出口(13)，工作液进口(30)位于壳体(2)内，工作液出口(13)位于壳体(2)外；换热器外壳(25)内设有若干换热进水管(31)和若干换热出水管(26)，换热进水管(31)和换热出水管(26)的两端分别由固定管板(24)和浮头板(27)固定在一起，浮头板(27)的外径小于换热器外壳(25)的内径，浮头板(27)外设有浮头盖(28)；换热器外壳(25)上靠近固定管板(24)的一端设有分程箱(23)，分程箱(23)上设有冷却水进口(32)和冷却水出口(21)；换热器外壳(25)的另一端设有外头盖(29)。

【技术特征摘要】
1.一种一体式气液分离换热器，其特征在于：包括本体装置和泄压装置(33)，本体装置包括壳体(2)，壳体(2)上设有气液混合介质入口(1)和排气口(5)，壳体(2)下部设有列管式换热器，列管式换热器横向贯穿壳体(2)的左、右端面；所述的列管式换热器包括换热器外壳(25)，换热器外壳(25)上设有工作液进口(30)和工作液出口(13)，工作液进口(30)位于壳体(2)内，工作液出口(13)位于壳体(2)外；换热器外壳(25)内设有若干换热进水管(31)和若干换热出水管(26)，换热进水管(31)和换热出水管(26)的两端分别由固定管板(24)和浮头板(27)固定在一起，浮头板(27)的外径小于换热器外壳(25)的内径，浮头板(27)外设有浮头盖(28)；换热器外壳(25)上靠近固定管板(24)的一端设有分程箱(23)，分程箱(23)上设有冷却水进口(32)和冷却水出口(21)；换热器外壳(25)的另一端设有外头盖(29)。2.根据权利要求1所述的一体式气液分离换热器，其特征在于：所述的泄压装置(33)包括泄压管(14)，泄压管(14)与壳体(2)内腔相通，按照由靠...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，商玉玲，李娟，李彪，
申请(专利权)人：山东精工泵业有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37