一种多管集束式涡流管冷热分离装置，属于压力气体节流降压、气体制冷和高低温分离应用技术领域。该装置构建了一个包容多个涡流管并且各自独立封闭的整体进气腔室、冷气收集腔和热端收集腔，能实现同时连续进气和完成冷热气分离的全过程。因装置扩大了整个腔室的空间容量，解决了在整个大装置中满足涡流管的基本适用条件和大流量处理需求间的矛盾。适用于需求处理量较大的场合，使之能够满足大幅度成倍地提高制冷量和制热量的要求。该装置可用于较大型的工业生产场合,是一种集致冷、致热于一身，并能实现冷、热量分离的装置。它适用于各种不同种类气体的制冷与加热,具备了组合式、集成式、撬装化及可拆卸等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多管集束式涡流管冷热分离装置，属于压力气体节流降压、气体制冷和高低温分离应用
技术介绍
涡流管技术是一种发展历史比较久远的技术，它一般是直接利用气体的压力能，最终将气体分离成冷、热两部分气流。工作时压力气体沿进气道进入涡流室外的环形储气缓冲腔内，在进、出气压差的作用下，经过单个或多个喷嘴并沿管壁切向高速射入涡流腔室中，在涡流室内产生强旋流运动，从而诱导出涡流效应，经过涡流变换后分离成两部分温度相差很大的气流，处于中心部位的气体温度较低，而外围外层的气体温度则高于入口气流温度，由于在热端调节阀与冷端分离孔板之间压力差的作用和影响下，中心处低温气体经冷端分离孔板后由冷端管流出，形成冷气流，而处于外层部位的气流温度较高，向相反方向 的另一端经调节阀后流出，即形成热气流。调节阀的作用可用来改变热端和冷端管内气体的流量比、压力差以及温度。 传统单作用式的涡流管一般都具有结构单一简单、无运动部件、操作方便、运行安全可靠、造价低、易维护等优点，同时又具有制冷、制热等方面的功能，以往人们对涡流管的研究几乎都集中于这类单管式涡流管的特性研究，国内相关专利93246501. 3、200310117391. 7,93227779. 9,200810066874. I 和 200810198402. I 等，基本上也均是不同结构形式的单一单管涡流管的专利，单管涡流管制冷器虽适用于一定的场合，因其结构特殊本身没有转动部件，且装置一般很小，可用于空间很小的地方。但也正是由于其装置本身体积容量过小，也导致其制冷量很小。对产能需求较大的场合，它的制冷量就明显难以满足使用要求了。单个涡流管的制冷量太小，这正是它们普遍存在的缺陷不足，也就极大地限制了它的应用范围。因为一套装置实际上只包含一个涡流管，另外由于一些涡流管受结构尺寸等的限制，使其冷、热分离的效果发挥的不是很好，制冷效率较低。并且由于整个装置体积较小，无论怎样放大，其制冷量都难以达到很大。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种多管集束式涡流管冷热分离装置，该装置应能完成大流量处理，结构紧凑合理，装配操作方便，并能确保性能稳定的多管集束式涡流管制冷与制热生产装置。本专利技术的技术解决方案是一种多管集束式涡流管冷热分离装置，它包括多个单管涡流管制冷器，它还包括一个冷气收集腔体、进气腔体和热端收集腔体，所述涡流管冷热分离装置采用多管集束式结构，2-50个涡流管共用一个进气腔体中的进气腔，各涡流管制冷器产生的冷气在冷气收集腔体的冷气收集腔中汇合后，经冷气排气汇总管排出，各涡流管制冷器产生的热气流在热端收集腔体的热端收集腔中汇合后，经热流排气管排出；所述多管集束式涡流管冷热分离装置设有位于进气腔中的喷嘴，喷嘴经孔板和设置在扩压板上的扩压器与冷气收集腔连通，喷嘴经热端管和气流调节阀与热端收集腔连通。所述喷嘴设置在筒体壁上开设有1-9个通孔缺口的法兰筒座内，在喷嘴上设有相应的1-9个喷嘴口。所述进气腔体与扩压板和进气腔封盖固定连接形成进气腔，所述冷气收集腔体与扩压板固定连接形成冷气收集腔。所述热端收集腔体与热腔端盖固定连接形成热端收集腔。所述热端管采用左热端管经管接头固定连接右热端管，左热端管的一端呈圆弧面与碗状面的喷嘴一侧压紧连接，右热端管的另一端则连接气流调节阀。所述气流调节阀包括阀座和阀杆芯，热腔内套筒的一端设置阀座，另一端通过定位阀套设置阀杆芯，固定连接在热腔内套筒上的右侧法兰通过左侧法兰和压紧件把阀座固 定连接在右热端管上，定位阀套与热腔内套筒的内筒壁面配合且定位。所述热腔内套筒上设有与热端收集腔连通的短管。所述扩压板之上均匀布置有2-50个扩压器，每一扩压器均为锥形孔，锥度为6-15度角，入口为小口径，出口为大径，呈锥形扩散状，紧贴扩压板是多个独立分散的孔板，孔板中的内孔直径仅为热端管口径的1/2 1/3。所述冷气收集腔体、进气腔体和热端收集腔体的截面形状采用圆形、方形或矩形，圆形的直径范围为200-3000mm,方形或矩形的最大边长为3000mm,所述热端管长度范围为300-4000mmo采用上述技术方案的多管集束式涡流管冷热分离装置不同于单管涡流管，它可以解决单管式涡流管存在的诸多不足，通过扩大各个腔室的空间布局和容量，设计改变装置的构造形式。通过结构的创新确保整合后的本装置实现机理，更加具有实效。具体则是根据需要将多支结构尺寸相同的涡流管集中排列组合摆放在一个腔室中，实现同时连续进行和完成进气和冷热气分离的全过程，因扩大了整个装置腔室的空间容量，所以也必然增大其总的制冷量。适用于需求处理量较大的场合。使之能够满足大幅度成倍地提高制冷量和制热量的要求。该装置可用于较大型的工业生产场合，如油田气及天然气的集中生产开采及输送或大型楼宇的中央空调、除湿干燥等的使用。该装置具备了组合式、集成式及撬装化、可拆卸等优点。适用于各种不同种类气体的制冷与加热。本专利技术的有益效果是 1、多管集束式涡流管装置，解决了单管式涡流管存在的诸多不足，能够确保装置致冷致热机理的实现，可连续完成进气和冷热气分离的全过程，适用于需求处理量较大的场合； 2、结构上合理实现了多管束的集成和组合排列，随着装置内腔室空间容量的增大，可完成大流量气体处理的要求，能够很好的满足成倍和大幅度地提高制冷量和制热量的需要； 3、结构简单可行，可拆卸维修，可调整测试，装配操作方便并能确保性能稳定，具备了组合式、集成化及撬装化等优点； 4、无运动部件，工作中振动轻微，运行可靠； 5、适用于多种大型的工业应用场合，也适合各种不同种类气体的制冷与加热； 6、便于分别汇总收集冷气和热气，以利于不同用途；7、方便各自保温和保冷，减少冷量损失，提高制冷制热效率，同时也便于降低噪音。 8、制造加工的配合精度较易保证，结构尺寸范围宽，各组管间互相有配合，能够协同组装；附图说明 图I是一种多管集束式涡流管冷热分离装置的结构图。图2是图I中的冷端放大图。 图3是图I中的热端放大图。图4是图I中的I放大图。图5是图4中的A-A剖视图。图6是采用圆形壳体的布置图。图7是采用方形壳体的布置图。图8是采用矩形壳体的布置图。图中，I、冷气排气汇总管，2、冷气收集腔体，2a、冷气收集腔，3、螺帽，4、扩压板，4a、扩压器，5、法兰，6、进气腔体，6a、进气腔，7、双头螺柱，8、进气总管，9、双头螺柱，10、螺帽，11、进气腔封盖，12、螺帽，13、热腔密封小端盖，14、0形密封圈，15、双头螺柱，16、螺帽，17、左侧法兰，18、0形密封圈，19、压紧件，20、阻涡器，21、热流排气管，22、热端收集腔体，22a、热端收集腔，23、双头螺柱，24、热腔端盖，25、双头螺柱，26、定位阀套，27、螺帽，28、O形密封圈，29、孔板，30、0形密封圈，31、双头螺柱及螺母，32、喷嘴，32a、喷嘴口，33、法兰筒座，33a、通孔缺口，34、阀座，35、热腔内套筒，35a、短管，36、右侧法兰，37、丝对，38、阀杆芯，39、左热端管,40、管接头,41、右热端管,42、圆形壳体,43、方形壳体,44、单管润流管、45、矩形壳体。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明 图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多管集束式涡流管冷热分离装置，它包括多个单管涡流管制冷器，其特征在于：它还包括一个冷气收集腔体（2）、进气腔体（6）和热端收集腔体（22），所述涡流管冷热分离装置采用多管集束式结构，2？50个涡流管共用一个进气腔体（6）中的进气腔（6a），各涡流管制冷器产生的冷气在冷气收集腔体（2）的冷气收集腔（2a）中汇合后，经冷气排气汇总管（1）排出，各涡流管制冷器产生的热气流在热端收集腔体（22）的热端收集腔（22a）中汇合后，经热流排气管（21）排出；所述多管集束式涡流管冷热分离装置设有位于进气腔（6a）中的喷嘴（32），喷嘴（32）经孔板（29）和设置在扩压板（4）上的扩压器（4a）与冷气收集腔（2a）连通，喷嘴（32）经热端管和气流调节阀与热端收集腔（22a）连通。
【技术特征摘要】
1.一种多管集束式涡流管冷热分离装置，它包括多个单管涡流管制冷器，其特征在于它还包括一个冷气收集腔体(2)、进气腔体(6)和热端收集腔体(22)，所述涡流管冷热分离装置采用多管集束式结构，2-50个涡流管共用一个进气腔体(6)中的进气腔(6a)，各涡流管制冷器产生的冷气在冷气收集腔体(2)的冷气收集腔(2a)中汇合后，经冷气排气汇总管(I)排出，各涡流管制冷器产生的热气流在热端收集腔体(22)的热端收集腔(22a)中汇合后，经热流排气管(21)排出；所述多管集束式涡流管冷热分离装置设有位于进气腔(6a)中的喷嘴(32)，喷嘴(32)经孔板(29)和设置在扩压板(4)上的扩压器(4a)与冷气收集腔(2a)连通，喷嘴(32)经热端管和气流调节阀与热端收集腔(22a)连通。2.根据权利要求I所述的多管集束式涡流管冷热分离装置，其特征在于所述喷嘴(32)设置在筒体壁上开设有1-9个通孔缺口(33a)的法兰筒座(33)内，在喷嘴(32)上设有相应的1-9个喷嘴口(32a)。3.根据权利要求I所述的多管集束式涡流管冷热分离装置，其特征在于所述进气腔体(6)与扩压板(4)和进气腔封盖(11)固定连接形成进气腔(6a)，所述冷气收集腔体(2)与扩压板(4)固定连接形成冷气收集腔(2a)。4.根据权利要求I所述的多管集束式涡流管冷热分离装置，其特征在于所述热端收集腔体(22)与热腔端盖(24)固定连接形成热端收集腔(22a)。5.根据权利要求I所述的多管集束式涡流管冷热分离装...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱彻，胡大鹏，代玉强，邹久鹏，刘培启，王泽武，张礼鸣，张大为，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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