[实用新型]压缩空气制冷装置

说明书

本实用新型涉及制冷装置，具体地指一种主要利用各厂矿企业车间里的通用压缩空气进行制冷的装置。

目前，在一些较大型工矿企业的各个车间里，一般都配备有通用的压缩空气管道，其中的压缩空气有的是生产过程中所必需，也有的是生产过程中的副产品，如炼钢过程中所产生的含氧气量极少的压缩空气，这些压缩空气中蕴含有大量的能量，但往往由于利用不充分而大量地浪费掉了。另一方面，各个车间里的许多盘、箱、柜等机器设备在运行过程中产生高温高热，需要进行局部降温。而对这些机器设备进行局部降温的工业用制冷机往往结构复杂，体积笨大，制造成本较高，同时需要消耗大量电能，还要防止漏氟等污染情况发生，因而其运行维护费用也很大。

本实用新型的目的就是要利用各车间里的通用压缩空气，提供一种结构简单紧凑，加工和装配容易，不用专门维护的压缩空气制冷装置，以给工业设备局部降温。

为达到上述目的，本实用新型所设计的压缩空气制冷装置，由油污及水分离器、联接器、联接管、外壳、涡流发生器、热气导管以及流量调节阀等部件装配而成。该涡流发生器是由内腔分别为锥台形孔和圆柱形孔的二管段构成，圆柱形孔管安装在外壳内部，其横截面上开有二至四个切向喷射孔，该段管件外壁与外壳内壁之间形成压缩空气进入的环形空间，其内腔形成使气流产生旋转的涡流室。锥台形孔管位于外壳外部，其孔径由涡流室一端中心处向外逐渐扩大，形成冷气导管。涡流室另一端连接有与其内径相同的热气导管，热气导管尾端装有流量调节阀。该联接器设计有一直角通孔，直角通孔的一端与油污及水分离器相连，直角通孔的另一端通过联接管与外壳内的环形空间相通，从而使油污及水分离器与涡流发生器及热气导管呈平行布置。其工作原理是利用压缩空气的压差，使空气在涡流室产生涡旋，发生外层热气流与中心冷气流的分离，再用冷气导管将冷气从涡流室中心引出，即可实现对设备等局部的降温。

本实用新型的优点在于：装置充分利用了车间里的通用压缩气源作动力，采用涡流发生器使气流发生冷热层分离，无电耗无污染，成本极低。并且采用联接器及联接管使油污及水分离器与涡流发生器等部件布局紧凑合理，容易加工及安装。同时可用流量调节阀方便调节制冷量大小，操作简单可靠，不需专门维护。

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细的描述：

图1为一种压缩空气制冷装置的装配结构示意图；

图2为图1中涡流发生器的结构示意图；

图3为图2的A-A剖示图；

图4为图2的B-B剖示图。

图中所示的压缩空气制冷装置，具有一个涡流发生器12，涡流发生器12由内腔分别为锥台形孔和圆柱形孔的二管段构成。圆柱形孔管安装在外壳11内部，其横截面上均匀开有四个切向喷射孔20，圆柱形孔管外壁可设计呈方形，以使加工喷射孔20更为方便。圆柱形孔管外壁与外壳11内壁之间形成供压缩空气进入的环形空间19，其内腔则形成使气流产生旋转的涡流室21。锥台形孔管位于外壳11的外部，其孔径由涡流室21一端中心处向外逐渐扩大，锥度为1∶10，形成冷气导管22。涡流室21另一端连接有与其内径一致的热气导管13，热气导管13的尾端装有流量调节阀。该流量调节阀由阀套16、阀体17、定位圈14、调节环15和卡套18构成，阀套16通过其端部内螺纹固定在热气导管13上，通过其端部外螺纹安装有定位圈14，阀体17通过螺纹安装在阀套16内，其端部通过卡套18与调节环15固定联接，转动调节环15可使阀体17在阀套16内移动，扩大或缩小阀体17与热气导管13口径上的间隙，调节热气流量大小，从而控制从冷气导管22流出冷气的温度高低。该装置还具有一个联接器7，联接器7内设计有一直角型通孔23，直角通孔23的一端通过紧固螺母8与联接管9的一端相接，联接管9上设有一指示其内压缩空气压力的压力表10，联接管9的另一端接在外壳11上与环形空间19相通。直角通孔23的另一端与油污及水分离器相连。该油污及水分离器包括一壳体3，壳体3的二端分别装有进气管接头1和供气管接头5，进气弯管2和供气弯管4分别通过接头安装在壳体3内，壳体3上还设有一排污阀6。油污及水分离器与制冷主体部分涡流发生器12以及热气导管13呈平行布置，使得整体结构紧凑，不占空间，同时安装、拆卸也十分方便。

本实用新型工作时，将装置竖向固定好，使排污阀6位置在下，通过管道将压缩空气引入油污及水分离器，利用油污及水的自重使其从压缩空气中分离出来，沉积到分离器底部，定期从排污阀6排放，以保证压缩空气的清净度。经过处理符合要求的压缩空气通过联接器7、联接管9进入到外壳11和涡流发生器12所形成的环形空间19，再通过喷射孔20射入涡流室21，在其内产生强烈的涡旋，使涡流室21内的外缘空气发生过热，中心空气变得过冷。中心的冷空气可以通过冷气导管22引出，用于给设备制冷，外缘的热空气受涡流室21与冷气导管22结合处环形台阶的阻碍，只能从热气导管13排出。转动热气导管13端部的流量调节阀，通过控制热气流量可以调节冷气的温度。当0.16～0.5MPa的压缩空气喷入本装置时，空气进入涡流室节流膨胀，其转速可达1400转/分，冷气温度可达5℃～-20℃。