[发明专利]带有滚动式液体飞溅器的方形卧式气体冷凝装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于虹吸原理的管壳卧式刮液冷凝器，具体来说，涉及一种带有滚动式液体飞溅器的方形卧式气体冷凝装置。

背景技术

水冷式冷凝器广泛应用于制冷和化工行业，水冷式冷凝器按其结构形式可分为壳管式冷凝器和套管式冷凝器两种，常见的是壳管式冷凝器。按照冷却介质流动方向可分为立式和卧式冷凝器。管壳卧式冷凝器具有水路水平安放和多路往复流动，使单次冷却的冷却水的流程增加，提高冷却水的温差的优点，在气体冷凝中占有重要的地位。在冷凝器工作过程中，蒸气在管壁面冷凝，由于冷凝液的热导率低，因此强化冷凝传热的关键在于减小冷凝液膜厚度。膜状冷凝，是冷凝过程的一种。特点是冷凝液能形成液膜而完全润湿器壁表面。液膜愈积愈厚，多余的冷凝液就沿壁流下。由于壁面上始终覆盖着一层液膜，壁面和被冷凝蒸气间的传热遇到了阻力，所以传热效率较低于滴状冷凝。冷凝器液膜厚度直接影响到整个冷凝效率，如何减小冷凝的液膜厚度是有待进一步研究的问题。而冷凝管外壁面长时间使用可能吸附杂质，也会引起冷凝效率的下降。由于冷凝气体在冷凝过程中要从过热气体冷却为饱和气体，再进行相变冷凝，如何有效降低冷凝气体冷凝前的过热度也是强化冷凝效率的方法之一。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种带有滚动式液体飞溅器的方形卧式气体冷凝装置，该装置中，接水斗接满液体后由于重力不平衡原理自动倾倒并减轻重量，在弹簧的收缩作用下带动磁铁轮子滚动，并带动刮液环在冷凝管外表面进行自动的往复刮液作业，刮掉冷凝液膜、利用刮液过程飞溅的过冷液体来吸收冷凝气体的热量，减小冷凝气体过热度，增加冷凝效率。

 技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种带有滚动式液体飞溅器的方形卧式气体冷凝装置，该冷凝装置包含冷却水进口、冷凝气体进口、壳体、呈水平布设的冷凝管、两块隔板、刮液装置、内磁铁、内磁铁轮子、外磁铁、外磁铁轮子、外磁铁通道、弹簧、滑轮线、定滑轮、出水管、升降通道、升降桶、接水斗、铰链支架、铰链、复位垫、倾倒口、冷却水出口和冷凝液体出口；其中，两块隔板分别固定连接在壳体内腔的两端，壳体的一端上部设有冷却水进口，壳体的一端下部设有出水管，壳体的顶部设有冷凝气体进口，壳体的底部设有冷凝液体出口，且冷凝气体进口和冷凝液体出口位于两块隔板之间；冷凝管位于壳体内部，且冷凝管两端分别固定连接在两块隔板上，冷凝管的内腔与隔板和壳体端面之间的空间连通；内磁铁位于壳体的底部，内磁铁通过内磁铁轮轴和内磁铁轴承分别与四个内磁铁轮子连接，内磁铁轮子置于壳体的底面上；刮液装置固定连接于内磁铁的顶部；外磁铁通道位于壳体的底部下方；外磁铁位于外磁铁通道中，外磁铁通过外磁铁轮轴和外磁铁轴承分别与四个外磁铁轮子连接，外磁铁轮子与壳体的底面相触，外磁铁和内磁铁之间产生相互吸引的磁力；出水管与升降通道固定连接，升降通道的底部设有冷却水出口；升降桶位于升降通道中，接水斗位于升降桶中，铰链支架和复位垫分别固定连接在升降桶的底面上，接水斗的底板通过铰链连接在铰链支架上；接水斗的一侧底端与复位垫相对，接水斗的另一侧为泄水口；升降桶底面上设有倾倒口；弹簧一端固定连接于外磁铁通道的端面，另一端与外磁铁侧面固定连接；定滑轮固定连接在一个隔板的底部；滑轮线一端连接于外磁铁的端面，另一端绕过定滑轮与升降桶顶部固定连接。

进一步：所述的刮液装置包括n个相互平行的刮液单元，每个刮液单元包括刮液环和短连杆，刮液环的内径等于凝管的外径，刮液环套装在冷凝管的外壁面上，刮液环的内壁面与冷凝管的外壁面可滑动接触，相邻的刮液环之间用短连杆连接；相邻的两个刮液单元之间通过长连杆连接。

进一步：所述的接水斗的底板为倾斜状态，当接水斗为空时，以铰链所处位置的竖线为分界线，靠近复位垫的接水斗一侧重量大于远离复位垫的接水斗一侧重量；当接水斗装满液体时，靠近复位垫的接水斗一侧重量小于远离复位垫的接水斗一侧重量。

进一步：所述的倾倒口与接水斗倾倒时的泄水口的位置相对应。

进一步：所述的内磁铁的底面与壳体底面之间的距离为1-2mm；外磁铁的顶面与壳体底面之间的距离为1-2mm。

进一步：所述的壳体和外磁铁通道均由非磁性材质制成。

进一步：所述的刮液装置、升降桶、接水斗均由密度低于1g/cm³的塑料制成，复位垫由橡胶制成。

    有益效果：与现有技术相比，本发明的有益效果是：