CN103836852A - 一种分凝分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种分凝分离器，由精馏罐和精馏层组成，所述精馏层固定于精馏罐罐体内部，所述精馏罐的罐体侧壁上设有第一管道接口，该第一管道接口位于所述精馏层下方，所述精馏罐的罐体下端设有第二管道接口，所述精馏罐的罐体上端设有第三管道接口；所述分凝分离器，采用高压液体内部传热传质分离方式，利用低压返流提供分离驱动力，使高压流体的冷凝回流将高压流体中高沸点组分在较高区分分离出来，同时确保分离出的气体中包含高沸点组分远远低于传统平衡闪蒸方式，且分离方式仅依靠重力，无需外来机械部件和特殊流道设计，可获得较高的热效率和很好的运行可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及非共沸混合工质自动复叠制冷领域，尤其是一种分凝分离器。
背景技术
目前，随着高新技术的发展，食品、医疗、军工等行业都对特定的低温环境有了很迫切的要求。低温制冷技术在低温生物、低温医学、冷冻冷藏、气体液化、低温电子、国防科学等领域都有着广泛的应用。现在获得-40℃～-150℃低温环境的方法主要有单一工质的多级压缩、复叠式制冷、混合工质的自动复叠等方式，其中单一工质的多级压缩式制冷循环所获得制冷温度介于-70℃～-40℃之间，通过分级压缩可降低每级的压比，但因增加压缩机设备，其系统相对较复杂、初投资较高；复叠式压缩制冷循环可获得较低的制冷温度-90℃～-60℃，但此类装置要求两台或多台压缩机，系统过于复杂，尤其是低温级所采用压缩机制作工艺要求高，高温级和低温级匹配较难控制，系统效率较低，随着级数的增加其技术难度和制造成本明显提高；自动复叠制冷循环利用非共沸混合工质作为制冷剂，只需要一个压缩机，就可获得所需低温环境，通过高沸点工质蒸发来实现低沸点工质冷凝，其结构简单，低温端无运动部件，运行更加可靠，系统效率较高。
然而现阶段自动复叠制冷循环系统中使用的气液分离装置为气液分离器，由于高低沸点混合工质在气液分离器中的分离方式是等温等压下的平衡闪蒸方式，很难实现高低沸点工质的有效分离，因此研发一种可获得较高热效率的气液分离装置具有非常重要的生产实践意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种分凝分离器。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种分凝分离器，由精馏罐和精馏层组成，所述精馏层固定于精馏罐罐体内部，所述精馏罐的罐体侧壁上设有第一管道接口，该第一管道接口位于所述精馏层下方，所述精馏罐的罐体下端设有第二管道接口，所述精馏罐的罐体上端设有第三管道接口。
优选的，上述分凝分离器，所述精馏层固定于精馏罐罐体内部的中上部。
优选的，上述分凝分离器，所述精馏层为网筛构造。
优选的，上述分凝分离器，所述精馏层的材质为钛合金。
优选的，上述分凝分离器，所述精馏罐的材质为钛合金。
本发明结构有如下有益效果：
上述分凝分离器，采用高压液体内部传热传质分离方式，利用低压返流提供分离驱动力，使高压流体的冷凝回流将高压流体中高沸点组分在较高区分分离出来，同时确保分离出的气体中包含高沸点组分远远低于传统平衡闪蒸方式，且分离方式仅依靠重力，无需外来机械部件和特殊流道设计，可获得较高的热效率和很好的运行可靠性。
附图说明
图1是本发明所述分凝分离器的结构示意图。
图中：1-精馏罐 2-精馏层 3-第一管道接口
4-第二管道接口 5-第三管道接口
具体实施方式
为进一步说明本发明，现配合附图进行详细阐述：
如图1所示，一种分凝分离器，由精馏罐1和精馏层2组成，所述精馏层2为网筛构造，所述精馏层2固定于精馏罐1罐体内部的中上部，所述精馏罐1的罐体侧壁上设有第一管道接口3，该第一管道接口3位于所述精馏层2下方，所述精馏罐1的罐体下端设有第二管道接口4，所述精馏罐1的罐体上端设有第三管道接口5，所述精馏层2的材质为钛合金，所述精馏罐1的材质为钛合金。
使用过程中，所述分凝分离器的第一管道接口3与第一换热器管道连接，第二管道接口4和第三管道接口5与第二换热器管道连接，第二换热器连接有主蒸发器，形成循环系统，当制冷剂在精馏罐1中时，气态制冷剂通过精馏层2，利用精馏层2的紊流作用，降低气态制冷剂的流速，增加气态制冷剂的饱和度，从而获得较高的热效率和很好的运行可靠性，保证了制冷效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种分凝分离器，其特征在于：由精馏罐和精馏层组成，所述精馏层固定于精馏罐罐体内部，所述精馏罐的罐体侧壁上设有第一管道接口，该第一管道接口位于所述精馏层下方，所述精馏罐的罐体下端设有第二管道接口，所述精馏罐的罐体上端设有第三管道接口。
2.根据权利要求1所述的分凝分离器，其特征在于：所述精馏层固定于精馏罐罐体内部的中上部。
3.根据权利要求1或2所述的分凝分离器，其特征在于：所述精馏层为网筛构造。
4.根据权利要求3所述的分凝分离器，其特征在于：所述精馏层的材质为钛合金。
5.根据权利要求1所述的分凝分离器，其特征在于：所述精馏罐的材质为钛合金。
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