CN202119171U - 一种设置集气槽的不凝性气汇集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种溴化锂吸收式制冷机内设置集气槽的不凝性气汇集装置。该装置采用安装在吸收器内开口朝下的集气槽，集气槽内布置冷却管，冷却管内流动冷却水，冷却管外分布喷淋溴化锂浓溶液，集气槽顶部设置抽气口或抽气管，抽取不凝性气体。

Description

一种设置集气槽的不凝性气汇集装置

技术领域

本实用新型涉及不凝性气体的自动抽气装置，该装置通过对不凝性气体的自动汇集，实现极少抽气量的条件下，能有效排除含量稀薄的不凝性气体，属于溴化锂吸收式制冷设备的技术领域。 

背景技术

溴化锂吸收式制冷机是以水为制冷剂、溴化锂溶液为吸收剂的的制冷设备。设备的蒸发器内，液态水在低压下蒸发吸热，变为水蒸汽，水蒸汽进入设备的吸收器，被溴化锂浓溶液吸收，维持了蒸发器的低气压，使水能够继续蒸发吸热，如此维持制冷循环。水在100℃沸腾时的饱和压力为102kPa，而在低温下的饱和压力非常低，例如：要制取7℃的冷水时，机组的蒸发温度必须≤5℃，而水在5℃的饱和压力仅为0.87kPa。所以，溴化锂吸收式制冷是一种在高真空状态下工作的制冷设备，真空状态的好坏直接影响机组的性能和寿命。如何保证机组的高度真空度，是衡量溴化锂吸收式制冷机质量高低的重要指标之一。 

由于溴化锂溶液在含氧状态下对钢材具有较强的腐蚀性，并在腐蚀过程中产生氢气；同时，在向设备注入溴化锂溶液时，由于溴化锂溶液中的溶解气也会带入不凝性气体；机体的泄漏也会进入不凝性气体。所以溴化锂吸收式制冷机组在运行过程中，总会有不凝性气体产生，必须随时将不凝性气体排出，维持所需要的高真空度。为了排除机体内的不凝性气体，通常设置自动抽气装置。例如有一种采用溶液引射原理，利用溶液通过喷嘴时的高流速时形成的负压，带走机体内的不凝性气体，并通过真空泵排出机体外。 

由于机组体内空间太大，不凝性气体含量稀薄，且几乎均匀的分布于机体内的各处，或向机体内压力较低的位置移动。而自动抽气装置的抽气量非常小，如何布置自动抽气装置在机体内的吸气位置及吸气口形式，利用自动抽气装置的有限的吸气量，最大限度的排出不凝性气体，是一个困难课题。它将直接影响机组真空度的维持效果，影响机组的运行效果与寿命。 

目前，溴化锂吸收式制冷机的自动抽气***，一般不带有集气装置，主要采用抽气管的方式来进行直接抽气。图1为一种典型的直接抽气结构的示意。在吸收器底部的中间位置布置抽气管，抽气管底部开设有小孔，开口朝下。 

由于不凝性气体总是汇集于压力最低处，机组工作时，冷剂蒸汽总是由蒸发器向吸收器流动，则机组内压力较低的位置应该位于吸收器内，而且应该位于吸收器内溶液容度较高、冷却水温度较低的位置。但通常的机组流程设计方式是冷却水低进高出，而浓溶液为高进低出。因此，实际上机组内无明显的低压区，或认为水蒸汽流程最长的位置为压力最低点。所以，通常将自动抽气装置的吸气口布置在吸收器底部的中间位置，如图1所示。但是，实际上此处的低压是不很明显的，仅是凭经验判断。同时，即使此处存在相对低压，其压差也是相当微弱的，而且此处的不凝性气体与水蒸气是共存的，水蒸气含量远大于不凝性气体的成分，在自动抽气装置有限的抽气量的条件下，排除不凝性气体的能力是非常微弱的，自动抽气装置的效果也将十分有限。 

如果自动抽气装置的抽气效果不好，随着不凝性气体容度的增加，机组的效率将大幅降低，制冷量减少，机组的腐蚀加快，寿命降低。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是在上述用于自动抽气装置的基础上提供一种排除不凝性气体的能力更好、更稳定的结构设置。 

为解决上述技术问题，本实用新型对不凝性气体自动抽气装置的结构作了进一步改进：在溴冷机的吸收器内专门安装设置了不凝性气体的集气槽，集气槽是一个薄板制成的槽状体，两端与吸收器两端的管板连接，左右与顶部连续封闭，只有下方开口。安装在吸收器内开口朝下的集气槽，集气槽内布置冷却管，这些冷却管也属于整个吸收器冷却管的一部分。冷却管内流动冷却水，冷却管外分布喷淋溴化锂浓溶液，由于冷却管的冷却，使槽内溴化锂浓溶液维持相对低温，具备较强的吸水性，形成较低的吸收压力区。由于局部低压区的存在，使大量的水蒸汽与不凝性气体的混合气体从集气槽的底部进入，该混合气体进入集气槽后的流动过程中，水蒸气不断被溴化锂浓溶液吸收，剩下的不凝性气体由于流动惯性以及继续被混合气体裹挟推动，向上流动至集气槽的顶部。因此，集气槽顶部的不凝性气体的浓度最高，在不凝性气体浓度最高的集气槽顶部设置抽气口，连接抽气管，抽出不凝性气体，使不凝性气体的排除效率大幅提高。 

这种集气槽通常可设置于吸收器内腔压力较低的中间位置，但由于本实用新型的集气槽内已经有冷却效果好的冷却管，具备吸气作用。所以，根据不同结构的溴化锂制冷机组，集气槽安装在其他任何位置，照样可以顺利完成集气工作。 

又本实用新型的集气槽内侧的抽气管口可以直接在集气槽顶部开口作为抽气口，也可以在集气槽顶部内侧设置抽气管，在抽气管上开多个抽气 口，这样的效果会更好些。 

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 

图1是一种以往典型的不凝性气直接抽气结构的示意图。 

图2是本实用新型设置集气槽的不凝性气汇集装置示意图。 

图3是本实用新型具体用于溴冷机吸收器部分的结构示意图。 

图4是图3所示改进部分局部放大图。 

具体实施方式

图1为以往一种典型的不凝性气直接抽气结构的示意。在布有大量冷却管1和溴化锂喷淋头2的吸收器底部的中间位置布置抽气管3，抽气管底部设有小孔，开口朝下。对不凝气体抽气并由抽出管6排出到外界。如上所述，这种直接抽气结构的效果不好。 

图2是本实用新型集气槽方式的不凝性气体自动汇集装置，工作原理如下：在布有大量冷却管1和溴化锂喷淋头2的吸收器内，设置集气槽4，替代原抽气管3的位置，集气槽内安装冷却水管5和溴化锂喷淋头2，它用来降低集气槽内冷却水管5外壁溴化锂浓溶液的温度，使溴化锂浓溶液具备较强的吸收水蒸汽的能力，使集气槽内压力降低，从而形成集气槽内的低压区，利用该低压区吸引气体向集气槽流动，涌入集气槽的水蒸汽被溴化锂浓溶液吸收，使集气槽4内不凝性气体不能被溴化锂吸收而浓缩分离，然后利用抽气***将不凝性气体经抽气管口7和抽出管6排出机组外。 

机组采用低温段冷却水首先通入冷却管5内，这些水流出冷却管5后，再进入吸收器的其他冷却管1。溴化锂浓溶液直接布淋于冷却管5和1的 外表。使集气槽4内的压力低于吸收器其他区域压力，形成机组内部压力差，从而使不凝性气体有效吸引入集气槽4。 

图3是一个具体溴冷机吸收器部分按照本实用新型的实际结构的应用图示。图中同前所述：1是吸收器冷却管；2是溴化锂喷淋头；4是集气槽；5是集气槽内的冷却管；6是不凝性气体抽出管；7是不凝性气体抽气管口。 

如图4，由于在吸收器内安装了集气槽4，吸收器容器内的支撑板8需要开槽让集气槽通过。为了提高支撑板承受容器壁真空压力的结构强度，在支撑板的局部区域作了变更，设计时使支撑板留出较宽的不开槽区域9；下部增加过流支撑板10，用来提高容器底部壁12耐压性能；又为了让溴化锂溶液沿轴向流动，还在过流支撑板10中间开槽11。 

实现本实用新型，溴化锂吸收式制冷机的吸收器可以作如下的设计、改造和安装： 

在具备多根冷却管1和溴化锂喷淋头2的吸收器内，靠近吸收器下部中线位置，安装集气槽4，它是一个薄板制成的槽状体，两端与吸收器两端的管板连接，左右与顶部连续封闭，只有下方开口；集气槽的顶部连接不凝性气体抽气管口7；集气槽内布置多根冷却管5，冷却管上方再布置溴化锂浓溶液的喷淋头2；喷淋头2连接到高浓度溴化锂流入管13。 

结构上确保内部各管道实现如下连接：高浓度溴化锂溶液流入该吸收器各喷淋头2，包括流入集气槽顶部的喷淋头2；低温冷却水最冷段先流入集气槽内的冷却管5，流出的冷水再流到吸收器其他冷却管1；不凝气抽气管口7和抽出管6能实现不凝气体的顺利抽出。 

集气槽内的抽气管口7可以直接在集气槽顶部开口，如图3所示。也可以在集气槽顶部内侧设置抽气管，抽气管上开多个抽气口，如示意图2。 

吸收器下部顺集气槽方向和集气槽周边，结构上应确保气流可以顺畅，不应有较大的气流阻隔。 

按以上操作方式，溴冷机正常工作情况下即可实现不凝性气体较好的抽出。本实用新型集气槽方式的有益效果是：使用集气槽4可以保证较大的抽气截面积。普通的抽气管3以轴向开一些抽气小孔的形式进行抽气，抽气管的截面积较小，抽气孔径较小，气流阻力大，抽气速度较慢。而新型集气装置由于用集气槽4取代了抽气管3，抽气截面积大幅度增加，使抽气速度明显提高。又由于槽内安装低温的冷却管5，使水蒸汽被有效吸收，对不凝性气体分离效果明显改善，提高了抽除不凝气体的效率。 

Claims (3)

1.一种设置集气槽的不凝性气汇集装置，其特征在于采用安装在吸收器内开口朝下的集气槽，集气槽内布置冷却管，冷却管内流动冷却水，冷却管外分布喷淋溴化锂浓溶液，集气槽顶部设置抽气口或抽气管。

2.根据权利要求1所述一种设置集气槽的不凝性气汇集装置，其特征在于：集气槽可以设置于溴化锂吸收式制冷机吸收器内。

3.根据权利要求1所述一种设置集气槽的不凝性气汇集装置，其特征在于：所述集气槽内的抽气管口可以直接在集气槽顶部开口作为抽气口，也可以在集气槽顶部内侧设置抽气管，抽气管上开多个抽气口。 

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