[发明专利]一种蒸发式气液分离装置

权利要求书

1.一种蒸发式气液分离装置，其特征在于一种蒸发式气液分离装置主要由上封头部件、罐体部件、下封头部件、蒸发渠道部件(8)、加热盘管部件(7)组成；上封头部件安装在罐体部件上端，下封头部件安装在罐体部件下端，加热盘管部件(7)与蒸发渠道部件(8)连接在一起，并且加热盘管部件(7)位于蒸发渠道部件(8)内腔，加热盘管部件(7)和蒸发渠道部件(8)安装在罐体部件内；

罐体部件从下至上依次由罐体法兰一(5)、罐体筒体(10)、罐体法兰二(11)焊接在一起，罐体筒体(10)呈圆筒形，罐体筒体(10)下端侧表面焊接有热媒出口管(6)，罐体筒体(10)上端侧表面焊接有热媒入口管(16)和工作液入口管(17)；热媒出口管(6)的一端有法兰，热媒出口管(6)有法兰的一端位于罐体筒体(10)的径向外侧，热媒出口管(6)的另一端位于罐体筒体(10)的径向内侧；热媒入口管(16)的一端有法兰，热媒入口管(16)有法兰的一端位于罐体筒体(10)的径向外侧，热媒入口管(16)的另一端位于罐体筒体(10)的径向内侧；罐体筒体(10)径向内侧表面焊接有若干个渠道支架(9)，渠道支架(9)采用角钢或者槽钢；

工作液入口管(17)的一端有法兰，工作液入口管(17)的另一端通过三通和弯头与若干个工作液支管连接在一起，工作液入口管(17)另一端的工作液支管分别是工作液支管一(30)、工作液支管二(31)、工作液支管三(32)，工作液入口管(17)有法兰的一端位于罐体筒体(10)的径向外侧，工作液入口管(17)的另一端位于罐体筒体(10)的径向内侧；

上封头部件从下至上依次由封头法兰二(12)、封头筒体二(13)、椭圆封头二(14)、排气管(15)焊接在一起，封头筒体二(13)呈圆筒形，排气管(15)的一端有法兰，排气管(15)的另一端焊接在椭圆封头二(14)的上端表面；

下封头部件从上至下依次由封头法兰一(4)、封头筒体一(3)、椭圆封头一(2)、排液管(1)焊接在一起，封头筒体一(3)呈圆筒形，排液管(1)的一端有法兰，排液管(1)的另一端焊接在椭圆封头一(2)的下端表面；

蒸发渠道部件(8)主要由若干个蒸发渠道组成，所有的蒸发渠道呈螺旋形，所有的蒸发渠道的截面呈U形，所有的蒸发渠道的螺旋方向相同，所有的蒸发渠道的上端焊接有渠道端板(24)，各个蒸发渠道上端的渠道端板(24)的内侧与各个蒸发渠道的U形截面内侧形成一个呈螺旋下降的半封闭内腔，各个蒸发渠道的螺旋直径不相等，蒸发渠道部件(8)装配后所有的蒸发渠道的螺旋轴线重合，从蒸发渠道部件(8)螺旋轴线向着径向外侧依次是蒸发渠道一(23)、蒸发渠道二(22)、蒸发渠道三(21)；蒸发渠道部件(8)安装在罐体部件内，各个蒸发渠道截面的下表面与渠道支架(9)焊接在一起；工作液入口管(17)的各个工作液支管的出口端分别位于各个蒸发渠道上端的渠道端板(24)的内侧；

加热盘管部件(7)主要由若干个加热盘管、若干个盘管支架(20)、下连接管(25)、上连接管(29)组成，所有的加热盘管呈螺旋形，所有的加热盘管的螺旋方向相同，各个加热盘管的螺旋直径不相等，加热盘管部件(7)装配后所有的加热盘管的螺旋轴线重合，从加热盘管部件(7)螺旋轴线向着径向外侧依次是加热盘管一(28)、加热盘管二(27)、加热盘管三(26)，下连接管(25)把加热盘管一(28)、加热盘管二(27)的下端连接在一起，上连接管(29)把加热盘管二(27)、加热盘管三(26)的上端连接在一起，加热盘管三(26)的下端与热媒出口管(6)没有法兰的一端连接在一起，加热盘管一(28)的上端与热媒入口管(16)没有法兰的一端连接在一起；若干个盘管支架(20)均匀分布在各个加热盘管的外表面；

盘管支架(20)呈Ω形，盘管支架(20)截面呈矩形或者圆形，盘管支架(20)径向内侧是支架内环(18)，盘管支架(20)径向外侧是支架外环(19)；

加热盘管部件(7)与蒸发渠道部件(8)装配在一起时，各个加热盘管分别安装在对应的蒸发渠道的半封闭内腔，并且通过若干个盘管支架(20)把加热盘管部件(7)与蒸发渠道部件(8)连接在一起，盘管支架(20)的支架内环(18)安装在各个加热盘管的外表面，盘管支架(20)的支架外环(19)安装在各个蒸发渠道的U形截面内侧，若干个盘管支架(20)把加热盘管部件(7)支撑在蒸发渠道部件(8)呈螺旋下降的半封闭内腔；

加热盘管一(28)安装在蒸发渠道一(23)的内腔，加热盘管二(27)安装在蒸发渠道二(22)的内腔，加热盘管三(26)安装在蒸发渠道三(21)的内腔；

一种蒸发式气液分离装置的热媒是蒸汽，或者是热水，或者是其它携带热量的液体介质或气体介质；一种蒸发式气液分离装置的工作液是含有待分离气体的液体介质，该气体是工作液的溶解气体，或者是工作液加热分解后的气体。

2.根据权利要求1所述的一种蒸发式气液分离装置，其特征在于一种蒸发式气液分离装置的气液分离过程是：

热媒从一种蒸发式气液分离装置的热媒入口管(16)进入加热盘管部件(7)，热媒依次经过加热盘管一(28)、下连接管(25)、加热盘管二(27)、上连接管(29)、加热盘管三(26)，热媒从一种蒸发式气液分离装置的热媒出口管(6)排出；热媒通过加热盘管部件(7)向蒸发渠道部件(8)半封闭内腔中的工作液提供热量，蒸发渠道部件(8)中靠近螺旋轴线的蒸发渠道一(23)的蒸发路径较短，工作液吸收热量的时间较短，需要适当提高换热效率；热媒首先流过装配在蒸发渠道一(23)内腔的加热盘管一(28)，热媒在加热盘管一(28)中的温度较高，提高了工作液在蒸发渠道一(23)中的换热效率；

工作液从工作液入口管(17)进入罐体部件内，工作液分别从各个工作液支管流入蒸发渠道部件(8)的各个蒸发渠道的上端，工作液从工作液支管一(30)流入蒸发渠道一(23)的上端，工作液沿着蒸发渠道一(23)呈螺旋下降的半封闭内腔向下流动，工作液淹没加热盘管一(28)，工作液吸收加热盘管一(28)提供的热量，使工作液中的气体蒸发分离出来，或者使工作液中的气体分解分离出来，分离出来的气体向上流动，分离出来的气体从一种蒸发式气液分离装置的排气管(15)排出，分离气体后的工作液从蒸发渠道一(23)的下端流向下封头部件，分离气体后的工作液从一种蒸发式气液分离装置的排液管(1)排出；

与此同时，工作液从工作液支管二(31)流入蒸发渠道二(22)的上端，工作液从工作液支管三(32)流入蒸发渠道三(21)的上端，工作液分别沿着蒸发渠道二(22)和蒸发渠道三(21)呈螺旋下降的半封闭内腔向下流动，工作液分别吸收加热盘管二(27)和加热盘管三(26)提供的热量，使工作液中的气体蒸发分离出来，或者使工作液中的气体分解分离出来，分离出来的气体向上流动，分离出来的气体从一种蒸发式气液分离装置的排气管(15)排出，分离气体后的工作液分别从蒸发渠道二(22)和蒸发渠道三(21)的下端流向下封头部件，分离气体后的工作液从一种蒸发式气液分离装置的排液管(1)排出。