CN101725501A - 带有气泡收集装置的气泡泵 - Google Patents

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Abstract

一种带有气泡收集装置的气泡泵，其特征在于：气泡泵提升管下部与低位储液器连接，低位储液器连接到发生器，低位储液器内部设置有热交换器，热交换器与外界热源连接，在所述热交换器上方与热交换器垂直的位置连接有气泡收集装置。低位储液器上部呈八字结构，气泡收集装置通过三片肋片固接于低位储液器内壁。气泡收集装置下部呈八字结构，上部连接有出口管口，低位储液器上部的八字结构和气泡收集装置下部的八字结构相互平行的。本发明结构简单，单位时间内提升管所提升的液体量达到最大，提高了气泡泵的效率；可直接利用低品位不稳定热源，造价低且效率高。

Description

带有气泡收集装置的气泡泵
技术领域
本发明涉及单压吸收式制冷技术与设备，具体涉及一种带有气泡收集装置的气泡泵。
背景技术
在单压吸收制冷***中，气泡泵在两相流状态下工作，通过垂直提升管底部外接的加热装置产生足够的热流密度以蒸发出泵管内的氨并形成气泡；气泡在管内上升并推动液体流向高位贮液器；同时，提升管中的气液混合物的密度比发生器(即低位储液器)中液体的密度要小，因此能产生足够的浮升力将管内两相流体提升到一定的高度。目前的研究指出提升管内的两相流在弹状流或由弹状流向块状流过渡时，气泡泵的输送效率最高，即单位时间所提升的液体量最大。
然而，目前的气泡泵存在的主要问题和缺点是：一，由于在垂直提升管底部进行加热，产生的气泡先从泡状过渡到弹状，不能保证提升管内两相流一直处在弹状流下工作，气泡泵的效率较低；二，气泡泵工作稳定性差，受热源品位的影响较大，在不稳定热源下运行时，气泡泵提升的液体量无保证；三，应用的范围受到限制，需要通过两重换热设备来利用低品位热源，热损失较大，而且增加了设备的投入，经济性下降。
综上所述，目前气泡泵工作效率较差，且不能直接利用低品位不稳定热源，亟待研发一种提升效率高、可直接利用低品位不稳定热源驱动的气泡泵。
发明内容
本发明是针对现有气泡泵在应用过程中存在：效率低、工作不稳定和不能直接利用低品不稳定热源等缺点，采用复叠的八字结构，进行对气泡的收集和液体的导流。本发明不仅能够直接利用低品位不稳定热源，减少能量损失，而且能够在直接利用低品位热源时使气泡泵性能稳定，提升液体量明显增加。
一种带有气泡收集装置的气泡泵，其特征在于：气泡泵提升管下部与低位储液器连接，所述低位储液器连接到发生器，低位储液器内部设置有热交换器，热交换器与外界热源连接，在所述热交换器上方与热交换器垂直的位置连接有气泡收集装置。
所述的低位储液器上部呈八字结构，起导流作用；气泡收集装置通过三片肋片固接于低位储液器内壁。
所述的气泡收集装置下部呈八字结构，上部连接有出口管口，其作用是收集气泡。
低位储液器上部的八字结构和气泡收集装置下部的八字结构是相互平行的，以减小流动阻力。
该气泡收集装置犹如气泡逐步长大的一个“休息室”，达到一定压力后进入提升管，从而保证气泡泵提升管一直保持在弹状流下工作，而不经过其它流型的转变，既提高了气泡泵的工作效率，又减少热量的输入。
本发明带有气泡收集装置的气泡泵，在提升管内部能够形成稳定的弹状流，因为在低位储液器中，低品位不稳定热源通过热交换器加热液体形成气泡，由于气泡形成的速率较快，而气泡收集装置上端开口较小，使得气泡在气泡收集装置里积聚，气泡收集装置压力升高，随着压力的升高，气泡逸出的速率提高，达到一定的压力后，气泡逸出的速率与气泡形成的速率达到平衡，从而形成稳定的气泡。
本发明带有气泡收集装置的气泡泵采用的驱动热源是工厂的余热废热、太阳能等低品位不稳定的热源，并可直接利用这类热源使***达到稳定。
本发明所述的带有气泡收集装置的气泡泵的优点和积极效果是：
1、单位时间内提升管所提升的液体量达到最大，提高了气泡泵的效率；
2、能够直接使用低品位不稳定热源，能量利用率大大提高，扩大了热源利用的范围；
3、由于提升管一直在高效下工作，降低了加热功率，节约了能源；
4、结构简单、造价低且效率高，减少了经济投入，方便市场推广。
附图说明
图1带有气泡收集装置的气泡泵结构示意图。
1、低位储液器，2、热交换器，3、气泡收集装置，4、提升管，5、高位储液器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述，，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
一种带有气泡收集装置的气泡泵，如图1所示，包括提升管4、气泡收集装置3和低位储液器1，气泡泵提升管4下部与低位储液器1连接，所述低位储液器1连接到发生器，低位储液器1内部设置有热交换器2，热交换器2与外界热源连接，在所述热交换器2的上方，与热交换器垂直的位置连接有气泡收集装置3。所述的低位储液器1上部呈八字结构，起导流作用；气泡收集装置3通过三片肋片固接于低位储液器1内壁。所述的气泡收集装置3下部呈八字结构，上部连接有出口管口，其作用是收集气泡。低位储液器1上部的八字结构和气泡收集装置3下部的八字结构是相互平行的，以减小流动阻力。所述的热交换器2设置在气泡收集装置3的下方，使形成的气泡能够积聚在收集器中。
在单压吸收式制冷***中，发生结束后的氨水稀溶液由底部连接管路进入低位储液器1，被低位储液器1内的热交换器2进一步加热，稀溶液中的大部分氨受热沸腾产生气泡。开始时，由于气泡形成的速率较快，而气泡收集装置3的上端出口较小，产生的气泡来不及逸出，小气泡先在收集器3的储气室中慢慢积聚，随着压力的升高，逸出的速率提高，提升管4中的含气率也越来越大，达到一定的压力后，气泡形成的速率与气泡逸出的速率达到平衡，从而形成稳定的气泡，同时在提升管4内形成稳定的弹状流。气泡收集装置3的上端则不断逸出弹状气泡，气泡在上升过程中推动液体到达高位储液器5。由于提升管4内的气液混合物的密度低于低位储液器1中液体的密度，因此产生足够的压力差推动低位储液器1中的液体进入提升管4中。

Claims (4)

1.一种带有气泡收集装置的气泡泵，其特征在于：气泡泵提升管下部与低位储液器连接，所述低位储液器连接到发生器，低位储液器内部设置有热交换器，热交换器与外界热源连接，在所述热交换器上方与热交换器垂直的位置连接有气泡收集装置。
2.根据权利要求1所述的一种带有气泡收集装置的气泡泵，其特征在于：所述的低位储液器上部呈八字结构，气泡收集装置通过三片肋片固接于低位储液器内壁。
3.根据权利要求1所述的一种带有气泡收集装置的气泡泵，其特征在于：所述的气泡收集装置下部呈八字结构，上部连接有出口管口。
4.根据权利要求1所述的带有气泡收集装置的气泡泵，其特征在于：低位储液器上部的八字结构和气泡收集装置下部的八字结构是相互平行的。
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