[发明专利]高温型四合一冷凝净化器

说明书

技术领域：

本发明涉及压缩空气净化技术领域，具体涉及将空气压缩机排出的高温高压气体进行冷却、干燥、净化的热交换器——高温型四合一冷凝净化器。

背景技术：

高温型冷凝净化器一般呈分体结构，即前置冷却器与净化器之间相互分离，两者用法兰和管件连接。其中前置冷却器一般由空气进出口、冷却水进出口等组成；净化器由预冷器、蒸发器、汽水分离器等组成。高温型冷凝净化器的工作原理是：空压机排出的高压高温气体，首先进入前置冷却器冷却至比冷却水入口水温高4～6℃，再进入预冷器与冷湿空气进行热交换，一方面使湿热空气降低温度，减少压缩空气的含湿量，降低其焓值，另一方面使冷湿空气升温，增加压缩空气的内能，同时利用其冷量节约能源；然后再进入蒸发器里与冷媒进行热交换，强制冷却到10℃以内；最后通过预冷器升温至比进口温度低10～15℃排出。

现有高温型冷凝净化器存在热交换效果差，冷量利用率低，传热温差大，结构不紧凑，内部易腐蚀，排水管道经常堵塞等缺陷。其原因在于：

①前置冷却器、预冷器、蒸发器多为卷筒结构。由于有纵向焊缝，往往使桶体圆度受影响，因此造成导流板与桶壁存在间隙，且较大，从而导致部分气流直接从这些间隙窜过而未进行充分热交换。

②前置冷却器与净化器之间相互分离，两者用法兰和管件连接，结构庞大。

③蒸发器结构为铜管套铝片的壳管翅片式结构。铜和铝两种不同材料存在接触热阻，且较大，影响传热。

④圆型或球型结构前置冷却器、预冷器、蒸发器，材料利用率虽高，但空间利用率低，设备结构不紧凑。

⑤前置冷却器、预冷器、蒸发器壳体多用碳钢材料制作，桶体内壁极易锈蚀，防腐处理困难，剥落的焊渣、锈粉容易堵塞排水系统。

发明内容：

本发明的目的是提供一种高温型四合一冷凝净化器，这种冷凝净化器具有换热效果好、冷量利用率高、结构紧凑、占用空间小和抗腐蚀性能好的优点。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种高温型四合一净化器，包括前置冷却器、预冷器、蒸发器、汽水分离器、空气进出口、冷却水进出口、冷媒进出口、测压口、测温口、排水口，其特征在于：所述前置冷却器、预冷器、蒸发器为板翅式结构；前置冷却器、预冷器、蒸发器、汽水分离器四者结合成一体，互相紧密贴合；前置冷却器、预冷器、蒸发器的翅片水平放置，三者呈上下层叠，汽水分离器设置在预冷器和蒸发器的端部。

前置冷却器、预冷器、蒸发器以及汽水分离器均用相同的铝合金材料制作。

本发明的有益效果是：

①采用板翅式结构，前置冷却器一层走热空气，一层走冷却水，空气冷却水层层相隔；预冷器一层走热空气，一层走冷空气，冷热空气层层相隔；蒸发器一层走空气，一层走冷媒，空气冷媒层层相隔；三组热交换器，每一层通道都很小，不存在窜气，所以热交换效果好。前置冷却器冷却水与空气的温差小(约4℃)，比现有壳管式换热小2℃以上，预冷器冷热空气的温差也小于10℃，比现有壳管式换热小5℃以上，所以冷量利用率高。

②前置冷却器、预冷器、蒸发器、汽水分离器四者结合成一体，结构紧凑、占用空间小、保温效果好，更加节能。

③前置冷却器、预冷器、蒸发器、汽水分离器等都用相同材料制作，可以避免不同材料之间的接触热阻；此外，铝合金材料表面生成氧化铝膜有很好的抗腐蚀性能，故无须进行防腐处理，也不会发生锈垢堵塞排水管的现象。

附图说明：

图1为本发明高温型四合一净化器的原理示意图；

图2为本发明高温型四合一净化器的结构示意图的主视图；

图3为本发明高温型四合一净化器的结构示意图的俯视图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、2、3所示，高温型四合一冷凝净化器包括前置冷却器1、预冷器2、蒸发器3、汽水分离器4，前置冷却器1上设有空气进口5、冷却水进口7、冷却水出口8，预冷器2上设有空气出口6，空气进口5设有测压口11和测温口12，蒸发器3上设有冷媒进口9、冷媒出口10和排水口13，汽水分离器4上设有排水口13和测温口12；前置冷却器1、预冷器2、蒸发器3三者上下层叠设置，前置冷却器1位于最上方，预冷器2位于中间，蒸发器3位于最下方，汽水分离器4设置在预冷器2和蒸发器3的端部，前置冷却器1、预冷器2、蒸发器3、汽水分离器4四者结合成一体，互相紧密贴合。由于前置冷却器1、预冷器2、蒸发器3、汽水分离器4四者结合成一体，且互相紧密贴合，因此无需再另外使用附加的管道将它们连接。