[实用新型]一种用于分液式冷凝器的高效分液联箱

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及是一种用于分液式冷凝器的高效分液联箱。 

【背景技术】

公开号为CN101025340A中国专利申请公开了一种多级冷却中间分液式空气冷凝器，其是具有高效冷凝能力、高传热系数、高效利用空间等特点的换热器，其中分液联箱作为其中关键部件，起到“阻气”和“排液”的作用，最终实现气液分离功能。衡量分液联箱性能的指标为分液效率，指沿联箱底部流出液量与来流支管总液量比值。工程研究表明，分液效率越大，多级冷却换热器的换热效率越高。对于现代社会而言，设备换热效率的提升能够减少碳排放、减少能耗、减少设备制造成本。 

目前，在工程应用的分液联箱中，来流支管与联箱连接，并与联箱内壁平齐，参见图1。联箱为光滑管，这样的结构加工简单，获取方便，能够实现分液联箱基本功能。公开号为CN101482378A的中国实用新型专利提出了一种漏液阻气装置，由至少一个当量主孔和若干个当量辅孔组成，具有运行排液量范围宽的特点。但通过实验研究过程发现，在某些来流工况下，比如在来流液相速度较小时，由于壁面黏附作用，液体形成贴壁流，从而使液相很容易进入出流支管，使沿联箱底部流出的液量减少，气液分离效率减小；此外，当来流速度较大时，以射流形式撞击联箱内壁，由于联箱内壁为光滑壁面，射向壁面的液流发生贴壁周向扩展流动，加之科氏加速度、联箱内部气流扰动影响，连续的液膜很容易破碎，大的液滴很容易被气流卷吸形成小液滴，这些微小的液体微团被气流携带进入出流支管，从而也使得进入联箱底部的液量减少，气液分离效率减小。此外，常规孔板式排液芯为孔板结构，即其上通孔为均匀分布的薄板。通过研究发现，沿来流支管进入的气液两相混合物进入联箱后，气流冲击还会使排液芯上部液膜扰动增强，使液膜上表面呈 波动状态，且波动幅度不一致，进而使通过排液芯不同区域的液体流速不一致，这种不一致反过来影响液膜表面产生的波动行为，使联箱内部流场变得更复杂，最终导致液膜波动“顶峰”处的液体被气流带走，进入出流支管，使分液效率降低。 

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于针对以上所述现有技术存在的不足，提供一种能够提高气液分离效率，改善液膜表面波动特性，尤其是当液相以低速贴壁流或高速射流形式进入联箱时的气液分离效率，整个设计简洁巧妙，成本低，工艺性好，具有很高的工程应用价值的用于分液式冷凝器的高效分液联箱。 

为了实现上述目的，本实用新型是这样实现的：一种用于分液式冷凝器的高效分液联箱，包括来流支管、联箱、排液芯和出流支管，所述来流支管和出流支管安装于所述联箱外侧壁，在所述联箱内安装排液芯，在所述联箱内壁设置捕液扇区。 

所述来流支管和出流支管为水平设置的圆管，所述联箱为竖直设置的圆管，且所述联箱的内径为来流支管内径的2～4倍。 

所述来流支管安装于所述联箱外侧壁，且所述来流支管的一端插入联箱侧壁并在所述联箱内侧壁凸出一段。 

所述来流支管在所述联箱内侧壁凸出长度为1/4联箱内径。所述捕液扇 

区内设置若干沿联箱纵向设置的沟槽。 

所述沟槽内设置若干凸起的辅助沟槽，使扩散速度迅速衰减。 

所述捕液扇区内设置若干沿联箱纵向区域设置散布凸点表面或者凹凸不平的网状覆层。 

所述散布凸点表面中凸点的顶部到凸点最底部形成的凹槽之间的距离为10～100um。或者网状覆层的凸起顶端表面与凹陷底部表面之间的距离为10～100um。或者，所述沟槽凸起顶端表面与凹陷底部表面之间的距离为10～100um。 

所述捕液扇区设置于联箱内侧壁夹角θ为180-270度之间的扇形内侧壁区域上。 

所述排液芯由分层固定于所述联箱侧壁上的具有封气排液孔的若干孔板组成，所述孔板在所述联箱内为偏心设置怕，偏心距离S，在靠近联箱远离出流支管来流支管的内侧通孔面积比接近出流支管来流支管的外出侧通孔面积大；所述排液芯安装于所述出流支管下部，当来流液流速度较大时，其与出流支管的高差增大，反之减小。 

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和有益技术效果如下：通过在原有分液联箱基础上设置来流支管插入联箱且凸出一小段;在联箱内壁设置捕液扇区，排液芯孔板设置非均布的通孔，相比原分液联箱，减少了沿出流支管流出的液量，抑制了联箱内部导致分液效率降低的扰动，提高了分液联箱的气液分离效率；更难得的是，本实用新型是在原有分液联箱基础上，通过巧妙的改进装配关系和结构形状，工艺性好，几乎不增加制造成本，却能较好的改善分液联箱的气液分离作用，具有较高的经济性和推广价值。