[实用新型]冷冻式干燥机用热交换器

说明书

本实用新型涉及热交换器，特别是一种冷冻式干燥机用热交换器。

已有的冷冻式干燥机用热交换器采用卧式双筒热交换器。其预冷器管道与蒸发器管道分别置于两个并列的圆筒形容器中，所述两个容器用两个小圆筒密封连接沟通，内装预冷器管道的容器两端分别设有进气口和出气口（见图1）。设有冷媒蒸发器管道的容器一端连接有自动排水器，冷媒蒸发管道嵌入制冷机回路中，使热交换器与冷冻机有机地组合成一台冷冻式干燥机（见图2）。卧式双筒热交换器由于采用卧式结构双筒长度方向一般为1.2～1.3米，宽度达0.8～0.9米，高0.35～0.4米在冷冻式干燥机中占了很大的空间，而且安装时要求水平安置，其倾斜角应小3°倾斜角大会相应多占空间和排水不畅，因此卧式热交换器给冷冻式干燥机的空间组合带来很大的困难和不便。此外由于气水分离器设于圆筒容器的一端，其空间受到圆筒容器半径的制约，气水分离效果不理想。

本实用新型的目的就是要提供一种改进的冷冻式干燥机用热交换器这种热交换器在冷冻式干燥机中所占的空间小，并且可以提高气水分离效果。

本实用新型的任务是以如下方式完成的：

冷冻式干燥机用热交换器，具有外壳、预冷器、导流片、蒸发器、气水分离器、自动排水器、进气口和出气口，其特点在于外壳是单圆筒直立式外壳，所述外壳内密接有下端敞开的圆筒，所述外壳与圆筒之间套有两端敞开的圆管，所述圆管的下端固定有大圆盘和气水分离器，所述圆筒的上端设有出气口和小圆盘，所述圆筒上端一侧密接有进气管，所述圆筒内设有预冷器管道，所述预冷器管道的上端与小圆盘上对应的预留通孔密接，所述预冷器管道的下端与大圆盘上对应的预留通孔密接，所述圆筒内壁上固定有导流片，所述外壳与圆管之间设有螺旋形冷媒蒸发管道，所述蒸发管道的冷媒进、出口分别伸出外壳壁外，所述外壳底部连接有自动排水器。

本实用新型热交换器的蒸发管道外壁可以固定有翅片。

本实用新型热交换器中，由于预冷器管道和冷媒蒸发器管道有机地组合在一个直立的容器中，整个热交换器的体积缩小，在冷冻式干燥机中相应所占的空间亦随之减小，特别是所占的平面位置大大地减小，因此给冷冻式干燥机的空间组合带来很大方便。由于气水分离器位置设在容器的下端，气水分离的空间很大，且顺应水的自重方向，因此气水分离的效果得到很大改善。由进气管进入容器内的高压、高温压缩气体经过圆筒中的导流片和预冷器管道外围时，由于高压、高温气体中的部分热量被预冷器管道中的低温纯净压缩气体顺路带走，因此进气的温度下降，再经过冷媒蒸发器管道进一步降温时，可以减轻冷媒蒸发器的负担，因此本实用新型的热交换器还能降低能耗。经测算，与功率相同的双筒卧式热交换器相比，可节约能耗8％左右。双筒卧式热交换器的冷媒管道之间的间隙较小，而本实用新型的螺旋形冷媒蒸发器管道之间的孔隙大，因此清除积垢比较方便。双筒卧式热交换器由于排水和少占空间的实际需要，规定安装时倾斜角必需小于3°，而本实用新型热交换器的安装要求不高，倾斜角只要小于30°即可。本实用新型的热交换器还有结构紧凑的优点。

以下将结合实施例附图对本实用新型作进一步详细描述。

图1是双筒卧式热交换器的立体构造局部剖视图

图2是双筒卧式热交换器与制冷机组合成冷冻式干燥机的构造原理图

图3是本实用新型热交换器的构造示意图

图4是本实用新型热交换器的立体示意图

参阅图3，外壳1为单圆筒直立式压力容器，外壳1内密接有下端敞开的圆筒2，外壳1与圆筒2之间套有圆管3，圆管3的下端固定有大圆盘4、气水分离器5，圆筒2的上端设有出气口6、小圆盘7，圆筒2上端一侧密接有进气管8，圆筒2内设有铜质预冷器管道9，预冷器管道9的上端与小圆盘7上对应的预留通孔密接，预冷器管道9的下端与大圆盘4上对应的预留通孔密接。圆筒2的内壁上固定有导流片10，外壳1与圆管3之间设有螺旋形冷媒蒸发管道11。参阅图4蒸发器管道11的冷媒进口和出口分别伸出外壳1的壁外，即冷媒蒸发管道11由外壳1下部进入容器后随圆管3的外壁螺旋而上，然后又沿上升的蒸发管道盘旋而下，再经外壳1伸出壳体之外。为了改善蒸发器的吸热功能，蒸发器管道11的外壁辗压出翅片13。外壳1下端气水分离器5以下的空间可适当加大，以增加气水分离时的接触面积，有利于提高气水分离效果。外壳1的下底还连接有自动排水器12。

本实用新型热交换器中的冷媒蒸发器管道11嵌入制冷机回路后组合成冷冻式干燥机。热交换器上的进气管8与空压机相连，出气口6与用气装置相连。空压机与制冷机接通电源后，空压机产生的压缩空气粗气由进气管8进入圆管2，粗气经导流片10导流，部分热量被预冷器管道9中的冷压缩空气带走，压缩空气粗气进行初步降温。粗气经圆筒2、圆管3之间的空隙进入冷媒蒸发器管道11的外围空间得以进一步降温，粗气中的水汽开始凝聚，再经气水分离器5后，压缩空气中的水分，杂质被折出，水滴因自重落在外壳1底部经自动排水器12排出，而干燥纯净的压缩空气则经预冷器管道9的内腔由出气口6排出供用气装置使用。