新型氨制冷冷凝器的制造方法

新型氨制冷冷凝器的制造方法

【专利摘要】本发明公开了一种新型氨制冷冷凝器，包括列管换热器、循环管和喷射器，列管换热器的下管程连接冷却水进水管，上管程连接冷却水出水管，待液化和冷凝的氨蒸汽入口经喷射器进入列管换热器壳程的顶部；喷射器包括喷管、扩张管和喷射器管壁，喷管开口较大处连接待液化和冷凝的氨蒸汽入口，开口较小处连接扩张管开口较小处且连接处有环隙，扩张管开口较大处接通列管换热器壳程的顶部，喷射器管壁与喷管管壁、扩张管管壁形成密闭腔体，腔体与循环管接通。本发明通过文丘里效应巧妙合理的消除了空气富集膜对氨蒸汽冷凝和液化的影响，提高了氨制冷装置的效率和工作性能，节省了电力，结构简单，实用性强。

【专利说明】新型氨制冷冷凝器

【技术领域】

[0001]本发明涉及一种氨制冷装置中用于氨液化和冷凝的冷凝器。

【背景技术】

[0002]氨具有优良的热力学性能，在较大型的制冷系统中，一般都是采用氨作为制冷剂。在制冷的压缩、冷凝、节流、蒸发四步循环中，氨的冷凝是其中四步循环之一，氨冷凝器就是利用循环水换热实现氨蒸汽的冷凝液化，氨冷凝器一般设计压力接近2.5MP，是典型的压力容器。

[0003]在氨的冷凝循环中，总传热系数受较多的因素影响，其中受混入其中的不凝性气体影响非常大，实际生产中的不凝性气体一般就是空气，由于在氨蒸汽的冷凝过程中，氨蒸汽定向移向换热表面换热冷凝，这样的过程中只要有少量不凝性气体就会富集在换热表面，形成空气富集膜。

二次蒸汽，经过压缩机的压缩，压力和温度得以升高，热焓随之增加，被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽即生蒸汽使用，使料液维持蒸发状态，而加热蒸汽本 身将热量传递给物料本身冷凝成水。 蒸发器其工作过程是将低温位的蒸汽经压缩机压缩，温度、压力提高，热焓增加，然后进入换热器冷凝，以充分利用蒸汽的潜热。制冷温度t不同，制冷机制冷系数也不同，制冷温度t降低，压缩式制冷的制冷系数copc与吸收式制冷的制冷系数cop都随之降低，表１表示了copc，cop与制冷温度t的关系。

[0005]虽然在氨制冷系统中都有空气分离器，但最先进的空气分离器也不可能将系统中的空气等不凝性气体100%去除，因而需要尽量消除空气富集膜的影响，提高换热系数。

【发明内容】

此时，镜片在托架的带动下上升回到冷凝区，在这一过程中，由于温度的渐低，镜片表面ipa蒸汽冷凝液化，液化的ipa一部分在表面张力和重力的作用下离开镜片，一部分在夹具散热时挥发离开镜片表面，经以上过程后，镜片表面得到干燥。为了进一步提高蒸汽机的效率,增大蒸汽机的效率,瓦特在发明齿轮联动装置之后,对汽缸本身进行了研究,他发现,他虽然把纽可门蒸汽机的内部冷凝变成了外部冷凝,使蒸汽机的热效率有了显著提高,但他的蒸汽机中蒸汽推动活塞的冲程工艺与纽可门蒸汽机没有不同。在碱性条件下废水中的氨氮以游离氨的形式存在，当大量蒸汽与废水接触时，游离氨被吹脱出来析出的可溶性气体通过吸收器，氨被磷酸溶液吸收，再将此富氨溶液送入汽提器，使磷酸溶液再生并回收。

[0007]为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案:

一种新型氨制冷冷凝器，包括列管换热器、循环管和喷射器，其特征在于:列管换热器的下管程连接冷却水进水管，上管程连接冷却水出水管，待液化和冷凝的氨蒸汽入口经喷射器进入列管换热器壳程的顶部，列管换热器壳程的中下部经循环管与喷射器连通；喷射器包括喷管、扩张管和喷射器管壁，喷管开口较大处连接待液化和冷凝的氨蒸汽入口，开口较小处连接扩张管开口较小处且连接处有环隙，扩张管开口较大处接通列管换热器壳程的顶部，喷射器管壁与喷管管壁、扩张管管壁形成密闭腔体，腔体与循环管接通。

制冷循环原理：制冷剂在低温低压液体状态时吸热达到沸点后蒸发成为低温低压蒸汽，蒸发成气体的制冷剂在压缩机作用下成为高温高压气体，此高温高压冷凝后成为高压液体，高压液体经过膨胀阀变成低压低温液体，再度吸热蒸发构成了冷冻机的制冷循环。3、电磁阀按照功能分类：水用电磁阀、蒸汽电磁阀、制冷电磁阀、低温电磁阀、燃气电磁阀、消防电磁阀、氨用电磁阀、气体电磁阀、液体电磁阀、微型电磁阀、脉冲电磁阀、液压电磁阀 常开电磁阀、油用电磁阀、直流电磁阀、高压电磁阀、防爆电磁阀等。超声去脂的原理:超声波是通常的电能转换成大于l6khz的高频能量而形成的，超声波对液体产生一种内爆效应，即波的膨胀与压缩使液体内形成众多的微空隙，这些空隙内为气体和蒸汽，在压缩周期内超声波对液体分子产生正压效应，而在膨胀周期内则产生负压效应。

[0009]当待液化和冷凝的氨蒸汽从进气口导入，通过喷管使气体以较高速度喷入扩张管时，会在喷射器壁内腔产生一定的低压，低压会促使循环管内的气体被吸入、并从扩张管排出，类似泵连续吸入、这就是文丘里效应。[0010]本发明的关键是要产生吸入、排出的气体循环功能，所以喷管和扩张管通过缩口提高了氨蒸汽流速，在腔体内产生负压就能带动整个冷凝器通过循环管形成气流对流循环。

这是一项单独检查压缩机运行性能的工作,在试车 前,应使压缩机的吸、排气管与制冷系统暂时分离.压缩机启动时,从大气中吸入空气,经气缸压缩后仍排入大气,当逐渐关闭排气阀时,压缩机的排气压力升高,当压力升至0.2-0.3mpa。空气在制冷系统中会使制冷效率降低，突出的现象时吸、排气压力升高（但排气压力还未超出额定值），压缩机出口至冷凝器进口处温度明显增高，由于系统内有空气，排气压力、排气温度都升高。柴油机工作过程中，每当活塞下行时，曲轴箱内的气体（包括泄漏来的燃气）受压缩，使箱内气体压力升高，造成油底壳结合面处机油向外渗漏，并对活塞运动产生阻力。

[0012]采用这种喷射器带动冷凝器的内部高压氨蒸汽循环，就能实现不断扰动和破除空气富集膜，从而大大提高氨蒸汽冷凝过程中的总传热系数氨冷凝器设计，降低氨冷凝压力，使压缩机排气压力降低，压缩机电力消耗减少。

[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:

没有运动部件、结构设计特别巧妙、简单、合理、利用喷射带动整体对流能不停扰动和破坏空气富集膜，实时更新换热面，保持较高的总传热系数；提高了总传热系数，就能降低氨冷凝压力，从而降低压缩机排气压力，降低电力消耗；氨蒸汽节流喷射度很小，根本不会引起电力消耗超标；设备简单、可靠，不需人工操作与维护。

【专利附图】

【附图说明】

[0014]图1是新型氨制冷冷凝器的平面结构示意图。

[0015]图2是喷射器的平面放大图。

[0016]图中各标号表不:

压缩机六段来的压力为27 mpa的新鲜补充气，与循环气混合后进入氨冷器、氨分离器、冷交换器，经循环机升压并经过油分离器除油后进入氨合成塔的内件与外筒的环隙，冷却塔壁，出来后经预热器升温后进入氨合成塔内件，完成反应后离开反应器，分别进入废热锅炉、预热器、软水加热器回收热量，最后经水冷器、冷交换器、氨冷器降温冷却，将合成的氨液化分离出系统，未反应的氮氢气循环使用。这种换热器是将换热管成排地固定在钢架上，热流体在管内流动,冷却水 从上方喷淋装置均匀淋下,故也称喷淋式冷却 器.喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液膜,管外给热系数较沉浸式增大很多.另外,这种换热器大多放置在空 气流通之处,冷却水的蒸发亦带走一部分热量,可起到降低冷却水温度,增大传热推动力的作用.因此,和沉浸式相比,喷 淋式换热器的传热效果大有改善。目前装置减顶抽真空系统，采用蒸汽喷射抽空器，三级抽真空，受蒸汽系统影响较大，不利于装置平稳运行，若采用蒸汽喷射抽空器加机械抽真空的混合抽空系统可显示出其经济性的优点。

【具体实施方式】

[0017]现结合附图，对本发明进一步具体说明。

固定管板换热器先进行壳程试压，同时检查换热管与管板连接接头，然后进行管程试压。平盖管箱，公称直径500mm，管程和壳程设计压力均为1.6mpa，公称换热面积54 m2，碳素钢较高级冷拔换热管外径25mm，管长6m，4管程，单壳程的浮头式换热器，其型号为：。由于换热器壳程流体的温差不大，壳程压力不高，因此，选用固定管板式换热器较为适宜。

[0019]本设计的核心是在传统氨制冷冷凝器结构的基础上加上一喷射器4，喷射器4由于氨蒸汽的喷入产生文丘里效应，使整个冷凝器内高压气体产生对流运动，在循环管5内产生上升气流。

[0020]当待液化和冷凝的氨蒸汽从进气口 3导入，通过喷管12使气体以较高速度喷入扩张管13时，会在喷射器壁内腔产生一定的低压，低压会促使循环管5内的气体被吸入、并从扩张管13排出，类似泵连续吸入、这就是文丘里效应。

由于气液的比重差，气体从液体中分离出来，从出口管中排出，液体在气液分离室中下沉，经多次循环，直到吸入管内的气体排净而充满液体，完成自吸过程，泵开始正常输液。四通阀是制冷设备中不可缺少的部件，其工作原理是，当电磁阀线圈处于断电状态，先导滑阀在右侧压缩弹簧驱动下左移，高压气体进入毛细管①后进入右端活塞腔，另一方面，左端活塞腔的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀左移，使排气管与室外机接管相通，另两根接管相通，形成制冷循环。四通阀是制冷设备中不可缺少的部件，其工作原理是，当电磁阀线圈处于断电状态，先导滑阀在右侧压缩弹簧驱动下左移，高压气体进入毛细管后进入右端活塞腔，另一方面，左端活塞腔的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀左移，使排气管与室外机接管相通，另两根接管相通，形成制冷循环。

这是一项单独检查压缩机运行性能的工作,在试车 前,应使压缩机的吸、排气管与制冷系统暂时分离.压缩机启动时,从大气中吸入空气,经气缸压缩后仍排入大气,当逐渐关闭排气阀时,压缩机的排气压力升高,当压力升至0.2-0.3mpa。空气在制冷系统中会使制冷效率降低，突出的现象时吸、排气压力升高（但排气压力还未超出额定值），压缩机出口至冷凝器进口处温度明显增高，由于系统内有空气，排气压力、排气温度都升高。柴油机工作过程中，每当活塞下行时，曲轴箱内的气体（包括泄漏来的燃气）受压缩，使箱内气体压力升高，造成油底壳结合面处机油向外渗漏，并对活塞运动产生阻力。

[0023]采用这种喷射器4带动冷凝器的内部高压氨蒸汽循环，就能实现不断扰动和破除空气富集膜，从而大大提高氨蒸汽冷凝过程中的总传热系数，降低氨冷凝压力，使压缩机排气压力降低，压缩机电力消耗减少。

[0024]上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下氨冷凝器设计，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

【权利要求】

1.一种新型氨制冷冷凝器，包括列管换热器、循环管和喷射器，其特征在于:列管换热器的下管程连接冷却水进水管，上管程连接冷却水出水管，待液化和冷凝的氨蒸汽入口经喷射器进入列管换热器壳程的顶部，列管换热器壳程的中下部经循环管与喷射器连通；喷射器包括喷管、扩张管和喷射器管壁，喷管开口较大处连接待液化和冷凝的氨蒸汽入口，开口较小处连接扩张管开口较小处且连接处有环隙，扩张管开口较大处接通列管换热器壳程的顶部，喷射器管壁与喷管管壁、扩张管管壁形成密闭腔体，腔体与循环管接通。

【文档编号】F25B39/04GK104006581SQ201410278677

【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月21日 优先权日:2014年6月21日

【发明者】银永忠 申请人:吉首大学