带独立气水分离器的逆流换热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及化工或机械上的分离装置技术领域，尤其涉及一种低温压缩空气的带独立气水分离器的逆流换热装置，解决现有技术中的顺流换热方式换热效率低，压缩空气达不到较好的预冷效果，蒸发器的换热效果差的问题，包括预冷器、和预冷器相连通的蒸发器，其特征是所述的蒸发器的排气管与气水分离器的进气口相连，气水分离器的排气管与预冷器相通，预冷器上设有进气口、出气口，进气口进入预冷器的通道与蒸发器相通，气水分离器进入预冷器的通道与出气口相通。节能，提高气水分离效率，保证了成品气的干燥度。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化工、机械设备上的气水分离
，尤其涉及一种低温压缩空气的带独立气水分离器的逆流换热装置。
技术介绍
现有的气水分离器一般都采用顺流换热，也有按其特有场合作用范围设计的。如专利公告号为CN201618437U —种窖式气水分离器，在水箱一侧装有冷水箱，其内安装多道平行排列的冷凝支管，冷凝管下方设有积水箱，每两道冷凝支管首尾通过弯管相连通。如专利公告号为CN201578939U —种气水分离装置，包括罐体、设置于罐体的壁面上的进气口、 设置于罐体的底部的自动排水管、设置于罐体的顶部的排气口、设置于罐体的壁面上的液位计、与液位计连接的传感器、设置于自动排水管上的电动闸阀、分别与电动闸阀和传感器相连接的电控箱，液位计包括与罐体连通的最高水位监控装置和最低水位监控装置，最低水位监控装置高于所述自动排水管的端口，该装置解决瓦斯气与水无法分离的问题。又如专利公告号为CN201482333U —种气水分离器，设有安装在支架上的分离器本体，分离器本体在筒体的上端设有带有进气接口的上封头，在筒体的下端设有带有排污接头的下封头， 在筒体内设置有气水分离装置，气水分离装置在筒体内的上部和下部分别设置有上挡板和下挡板，在上挡板和下挡板上居中设置有固定管，在固定管上均布有导流板，在导流板外套设有导流筒，在导流筒与筒体之间形成有气水通道，导流筒体的上部圆周面上开设有出气接口。顺流换热影响了换热效率，压缩空气没有达到较好的预冷效果，蒸发器内分离出的冷凝水滞留在蒸发器内，影响了蒸发器的换热效果。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中的顺流换热方式换热效率低，压缩空气达不到较好的预冷效果，蒸发器的换热效果差的问题，提供一种结构设计合理的逆流换热及带独立气水分离装置，干燥后的压缩空气进入预冷器，与蒸发器中低温冷空气进行逆流热交换，在蒸发器出口温度达到所要求的压力露点，然后进入气水分离器，干燥气体继而再次进入预冷器，与预冷器中的热空气进行热交换。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种带独立气水分离器的逆流换热装置，包括预冷器、和预冷器相连通的蒸发器，其特征是所述的蒸发器的排气管与气水分离器的进气口相连，气水分离器的排气管与预冷器相通，预冷器上设有进气口、出气口，进气口进入预冷器的通道与蒸发器相通，气水分离器进入预冷器的通道与出气口相通。蒸发器中设有制冷剂换热器，被干燥压缩空气从进气口进入预冷器中，与从蒸发器至气水分离器出来的已干燥低温冷空气进行逆流热交换，其焓、温度及含湿量下降；从预冷器输出的被干燥压缩空气的压力露点已经降低，但还未达到干燥的要求，被干燥空气继而进入蒸发器；在蒸发器中与制冷剂换热器进行热交换，温度继续降低，在蒸发器出口，其温度已达到所要求的压力露点。从蒸发器输出的气水混合的低温压缩空气进入气水分离器，在气水分离器中高效分离析出水分，干空气再进入预冷器，与进入预冷器的热空气进行热交换，干空气温度升高后，从出气口排出。作为优选，所述的蒸发器为圆柱形，预冷器与蒸发器相连的管道设置在蒸发器圆柱体的一端，气水分离器的进气口通过短管与蒸发器圆柱体的另一端相连。气水分离器也设为圆柱体形状，预冷器与蒸发器平行设置，气水分离器的上端为出气管，气水分离器与蒸发器连接的管道位于气水分离器轴向中部位置，这样三者连接成一个稳固的整体。作为优选，所述的预冷器为圆柱形，气水分离器的排气管连接在预冷器圆柱体的一端，出气口设置在预冷器圆柱体的另一端。从气水分离器输出的气体尽可能地在预冷器中充分与干燥压缩空气进行热交换，所以气体通过的路线设为最长为佳。作为优选，所述的蒸发器制冷剂进管通过节流装置与冷凝器相连，蒸发器制冷剂的输出管与压缩机相连，压缩机的输出管与冷凝器相连。制冷压缩机排出的高温、高压制冷剂气体，进入冷凝器，放出热量后冷凝为液体，从冷凝器输出的液态制冷剂通过节流装置降压、降温而成为低温的气水二相状态进入蒸发器，节流装置采用毛细管或膨胀阀。作为优选，所述的节流装置的控制管道连接在压缩机与蒸发器制冷剂输出管之间。当蒸发器制冷剂输出管的压力增大到设定数值时，节流装置自动调节冷凝器输出的液气混合压力。本技术的有效效果是逆流换热提高了换热效率，使进气温度降低，减轻了压缩器的负荷，节省了能源，提高了气水分离效率，保证了成品气的干燥度。附图说明图1是本技术的一种结构示意图。图2是本技术图1的左视结构示意图。图3是本技术的一种工作状态流程结构示意图。图中1.预冷器，2.蒸发器，3.气水分离器，4.压缩机，5.出气口，6.电子排水阀，7.节流装置，8.冷凝器，9.压缩机。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。参见图1、图2，本实施例一种带独立气水分离器的逆流换热装置，设有圆柱形的预冷器1，和预冷器1平行设置同为圆柱形的蒸发器2。预冷器1上设有进气口 4和出气口 5，在预冷器1内，从进气口 4进入的通道与从出气口 5相通的通道充分相互交叉，使两条管道中的气体得到充分的热交换。进气口4进入预冷器1的通道与蒸发器2相通。蒸发器2 的排气管与气水分离器3的进气口相连，气水分离器3的排气管与预冷器1中出气口 5相通的管道连接。气水分离器的下端部位设有电子排水阀6。如图3所示构成冷冻干燥机系统，蒸发器中设有制冷剂换热器，制冷剂换热器通过节流装置7与冷凝器8相连，制冷剂换热器的输出管与压缩机9相连，压缩机9的输出管与冷凝器8相连，节流装置7的控制管连接到压缩机9和制冷剂换热器的输出管之间。工作时，制冷剂流程如下制冷压缩机9排出的高温、高压制冷剂气体，进入冷凝器8，放出热量，冷凝为液体。从冷凝器输出的液态制冷剂通过节流装置7降压、降温而成为低温的气水二相状态进入蒸发器2，在蒸发器2中与被干燥空气进行热交换而气化。过热气体从蒸发器输出后，进入制冷压缩机进行下一个循环。冷冻干燥机蒸发器2中的制冷剂换热器表面温度低于0°C，将会在换热器表面上结霜、结冰而影响被干燥气体的流动，进而影响冷冻干燥机整机的工作，因此需保证蒸发器制冷剂换热器表面温度高于0°C，这就要控制制冷剂的蒸发温度不能过低，为此设置节流装置7，来调节蒸发压力，节流装置7选用膨胀阀。当蒸发压力降低到一定程度，膨胀阀导通，高温、高压气体直接进入蒸发器2，以维持蒸发器2制冷剂换热器表面的温度高于0°C。压缩空气流程是从进气口 4进入冷冻干燥机的被干燥压缩空气，先进入预冷器1 中，与从蒸发器2输出的已干燥低温冷空气进行热交换，其焓、温度及含湿量下降。从预冷器输出的被干燥压缩空气的压力露点已经降低，但还未达到干燥的要求，被干燥空气继而进入蒸发器2。在蒸发器2中与制冷剂换热器进行热交换，温度继续降低，在蒸发器2出口， 其温度达到所要求的压力露点。从蒸发器2输出的气水混合的低温压缩空气进入气水分离器3，在气水分离器中分离析出的水分，干空气再进入预冷器1，与进入冷冻干燥机预冷器1 的热空气进行热交换，使其温度升高后，最后从出气口 5排出冷冻干燥机。上述实施例是对本技术的说明，不是对本技术的限定，任何对本技术的简单变换后的结构、工艺均属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种带独立气水分离器的逆流换热装置，包括预冷器（１）、和预冷器相连通的蒸发器（２），其特征是所述的蒸发器（２）的排气管与气水分离器（３）的进气口相连，气水分离器（３）的排气管与预冷器（１）相通，预冷器（１）上设有进气口（４）、出气口（５），进气口（４）进入预冷器（１）的通道与蒸发器（２）相通，气水分离器（３）进入预冷器（１）的通道与出气口（５）相通。

【技术特征摘要】
1.一种带独立气水分离器的逆流换热装置，包括预冷器(1)、和预冷器相连通的蒸发器(2)，其特征是所述的蒸发器(2)的排气管与气水分离器(3)的进气口相连，气水分离器 (3)的排气管与预冷器(1)相通，预冷器(1)上设有进气口(4)、出气口(5)，进气口(4)进入预冷器(1)的通道与蒸发器(2)相通，气水分离器(3)进入预冷器(1)的通道与出气口(5) 相通。2.根据权利要求1所述的带独立气水分离器的逆流换热装置，其特征在于所述的蒸发器(2)为圆柱形，预冷器(1)与蒸发器(2)相连的管道设置在蒸发器(2)圆柱体的一端，气水分离器(3)的进气口通过短管与蒸发器(2)圆柱体的另一端相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆伟成，徐朝辉，
申请(专利权)人：杭州溢达机电制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86