一種采用ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置，包括殼體、第一隔板、布液盤(pán)、降膜管、可動(dòng)孔板、定滑輪、滑輪線、懸吊接液桶、虹吸管、出液管、氣體進(jìn)口和第二隔板；出液管連接在殼體的底端，布液盤(pán)連接在第一隔板和第二隔板之間，降膜管位于布液盤(pán)下方，相鄰兩排之間的降膜管在水平方向上交叉排列；每根降膜管上套裝有一根Ω形彈簧；降膜管穿過(guò)可動(dòng)孔板的通孔；Ω形彈簧連接第一隔板和可動(dòng)孔板；滑輪線連接可動(dòng)孔板和懸吊接液桶；懸吊接液桶位于出液管中，虹吸管連接在懸吊接液桶中。該吸收裝置通過(guò)設(shè)置自動(dòng)往復(fù)清洗彈簧，使得降膜管外彈簧自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)液膜擾動(dòng)、均勻化液膜分布，并具備自動(dòng)除垢功能。
【專利說(shuō)明】一種采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于用于吸收式制冷【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]降膜吸收器廣泛應(yīng)用于制冷空調(diào)、化工等行業(yè)中，而管殼式噴淋降膜形式為主要應(yīng)用形式。在常見(jiàn)的管殼式噴淋降膜吸收器中，吸收溶液由溶液托盤(pán)下流小孔噴淋到管內(nèi)通過(guò)冷卻介質(zhì)的管束表面上，吸收液依次由上排管束流到下排管束，液體沿管壁呈液膜下流，管內(nèi)通過(guò)的冷卻介質(zhì)用于冷卻液膜，管間充滿被吸收氣體，氣體在與管壁上吸收溶液液膜接觸時(shí)被吸收入膜。
[0003]在吸收過(guò)程中，由于溶液膜表層吸收的氣體和吸收所放出的熱量要通過(guò)液膜表層傳向溶液內(nèi)部，因此在降膜的厚度方向上，形成了溫度梯度和濃度梯度，液膜表層處的的溫度和濃度比較高。根據(jù)惠特曼雙膜理論和質(zhì)擴(kuò)散斐克定律可知，某組分質(zhì)量的傳遞率=擴(kuò)散率X傳遞的推動(dòng)力，吸收過(guò)程中組分由氣相遷移至液相的推動(dòng)力是壓力差/?-/?'其中Pa是被吸收氣體的分壓力，/?/是與吸收溶液溫度、濃度相對(duì)應(yīng)的溶液表面被吸收氣體飽和分壓力。隨著吸收過(guò)程的進(jìn)行，溶液溫度升高，濃度上升，/Vt也隨之上升，吸收推動(dòng)力減小，使得吸收過(guò)程受阻。
[0004]如果能使得液膜在流動(dòng)過(guò)程中受到一定的擾動(dòng)，使得液膜厚度方向上的濃度場(chǎng)與溫度場(chǎng)均化，則可以有效降低液膜表面濃度與溫度；如果能將液膜翻轉(zhuǎn)，使液膜內(nèi)層(緊貼冷卻管表面一側(cè))翻到表層(與吸收氣體接觸的一側(cè))，則可以更有效地降低液膜表層的溫度和吸收濃度，在基本不增加設(shè)備投資的情況下，降低/Vt，加大吸收推動(dòng)力，從而提高吸收效果。
[0005]此外，液膜在流動(dòng)過(guò)程中，由于降膜管外壁面的物理特性變化常出現(xiàn)液膜分布不均，甚至出現(xiàn)降膜干管、溝流或股流等現(xiàn)象，這樣會(huì)減小液膜的有效吸收面積，導(dǎo)致吸收速率下降。而長(zhǎng)時(shí)間使用降膜管外表面吸附的雜質(zhì)、絮狀物、沉積物等也會(huì)影響到液膜的分布、吸收效果以及與冷卻水的傳熱效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置，利用虹吸原理，通過(guò)設(shè)置自動(dòng)往復(fù)清洗彈簧，使得降膜管外彈簧自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)液膜擾動(dòng)、均勻化液膜分布，并具備自動(dòng)除垢功能。
[0007]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種采用Ω形彈簧的管 殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置，該吸收裝置包括殼體、第一隔板、布液盤(pán)、處于水平狀態(tài)的降膜管、可動(dòng)孔板、定滑輪、滑輪線、懸吊接液桶、虹吸管、出液管、氣體進(jìn)口、第二隔板；第一隔板和第二隔板分別固定連接在殼體內(nèi)腔的兩端，殼體的一端設(shè)有冷卻介質(zhì)出口和冷卻介質(zhì)進(jìn)口，殼體中部壁面設(shè)有氣體進(jìn)口，殼體的頂端設(shè)有溶液進(jìn)口，出液管連接在殼體的底端，出液管的底端設(shè)有溶液出口 ；布液盤(pán)固定連接在第一隔板和第二隔板之間，且布液盤(pán)位于殼體內(nèi)腔上部；降膜管位于布液盤(pán)下方，降膜管在高度方向上成排布置，相鄰兩排之間的降膜管在水平方向上交叉排列；每根降膜管上套裝有一根Ω形彈簧；可動(dòng)孔板位于殼體中，且可動(dòng)孔板上設(shè)有通孔，降膜管穿過(guò)可動(dòng)孔板的通孔，可動(dòng)孔板的通孔孔徑大于降膜管的外徑；可動(dòng)孔板通過(guò)定位凸緣與殼體內(nèi)壁相接觸；Ω形彈簧的一端連接第一隔板，另一端連接可動(dòng)孔板的一側(cè)；定滑輪通過(guò)輪軸連接在第二隔板上，滑輪線的一端連接可動(dòng)孔板的另一側(cè)，滑輪線的另一端繞過(guò)定滑輪，與懸吊接液桶連接；懸吊接液桶位于出液管中，虹吸管固定連接在懸吊接液桶中。
[0008]進(jìn)一步，所述的采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置，還包括止回凸臺(tái)，止回凸臺(tái)固定連接在殼體內(nèi)壁上，且止回凸臺(tái)位于定滑輪和可動(dòng)孔板之間。
[0009]進(jìn)一步，所述的Ω形彈簧的兩翼對(duì)稱布設(shè)在降膜管兩側(cè)，且其兩翼的底部下端分別位于下排兩相鄰降膜管的上表面上方。
[0010]進(jìn)一步，所述的可動(dòng)孔板上設(shè)有四個(gè)定位凸緣，分別與殼體的內(nèi)壁面接觸，可動(dòng)孔板可沿著殼體滑動(dòng)。
[0011]進(jìn)一步，所述的懸吊接液桶、虹吸管、第一隔板和第二隔板均為密度小于lg/cm3的塑料制成。
[0012]進(jìn)一步，所述的Ω形彈簧的弧形部分的內(nèi)徑與降膜管外徑相等，Ω形彈簧的弧形部分的內(nèi)圈與降膜管外壁相觸，Ω形彈簧的彈簧絲直徑小于或等于液膜厚度的一半，螺距為2-4毫米,勁度系數(shù)滿足下式:
k= (Gm-Gk) / (nL)
其中，k為Ω形彈簧的勁度系數(shù)，Gm為液位達(dá)到虹吸管上方彎曲部分時(shí)懸吊接液桶的總重量；Gk為液位處于虹吸管吸入口時(shí)，懸吊接液桶的總重量；n為降膜管的根數(shù)，L為虹吸管吸入口至上方彎曲部分的距離。
[0013]進(jìn)一步，所述的Ω形彈簧沿著管路方向的初始長(zhǎng)度滿足以下關(guān)系式:
H0=H-Gm/k
其中，Htl為Ω形彈簧的初始長(zhǎng)度，H為止回凸臺(tái)距離第一隔板的距離，k為Ω形彈簧的勁度系數(shù)，Gffl為液位達(dá)到虹吸管上方彎曲部分時(shí)，懸吊接液桶的總重量。
[0014]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果:
(O強(qiáng)化吸收的熱質(zhì)傳遞過(guò)程。本發(fā)明中相鄰兩排降膜管中的降膜管上下錯(cuò)開(kāi)排列，吸收溶液由托盤(pán)噴淋孔下流，由最上層降膜管均勻分為兩側(cè)下流，下流的液膜外表面與管間充滿的被吸收氣體進(jìn)行吸收放熱，而液膜內(nèi)表面與降膜管外表面進(jìn)行換熱冷卻，將液膜表面吸收熱通過(guò)液膜和管壁傳遞給管內(nèi)流動(dòng)的冷卻介質(zhì)。當(dāng)管外兩側(cè)下流的吸收溶液經(jīng)Ω形彈簧兩翼形成的導(dǎo)流絲翻轉(zhuǎn)到下一層降膜管，使在上層緊貼降膜管壁的液膜冷的內(nèi)表面翻轉(zhuǎn)為下層管外下流的液膜外表面，而上層管下流液膜熱的外表面翻轉(zhuǎn)為緊貼下層管壁下流的內(nèi)表面，從而使吸收液膜在降膜管外下流吸收過(guò)程中，借助于該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了液膜內(nèi)外翻轉(zhuǎn)。通過(guò)這種周期性的液膜翻轉(zhuǎn)過(guò)程，使液膜的內(nèi)外兩個(gè)液面交替實(shí)現(xiàn)被吸收氣體及冷卻壁面之間的翻轉(zhuǎn)接觸，從而強(qiáng)化吸收的熱質(zhì)傳遞過(guò)程。
[0015](2)降膜管外彈簧自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)液膜擾動(dòng)、均勻化液膜分布，并具備自動(dòng)除垢功能。本發(fā)明中的Ω形彈簧連接孔板，孔板通過(guò)定滑輪改向后連接懸吊接液桶，在接液初始時(shí)刻，懸吊接液桶由于還未開(kāi)始接液，懸吊接液桶處于最高位置，Ω形彈簧也處于最小拉伸長(zhǎng)度。隨著降膜液不斷向懸吊接液桶中存積，懸吊接液桶質(zhì)量逐漸增加，Ω形彈簧也逐漸拉伸。當(dāng)注進(jìn)懸吊接液桶中的溶液液位低于虹吸管上端彎曲的部分時(shí)，虹吸管不會(huì)發(fā)生虹吸現(xiàn)象。隨著注進(jìn)溶液的持續(xù)增加，當(dāng)注進(jìn)懸吊接液桶中的溶液液位高于虹吸管上端彎曲的部分時(shí)，懸吊接液桶處于最高液位，Ω形彈簧拉伸長(zhǎng)度也達(dá)到最大。虹吸管發(fā)生虹吸現(xiàn)象。大氣壓強(qiáng)壓著溶液流入虹吸管。由于虹吸管的出液口低于桶里的液位，產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，溶液就順著管子流了出來(lái)，直到液位下降到彎管進(jìn)液口之下。接著又開(kāi)始第二次儲(chǔ)液的過(guò)程，不斷循環(huán)。在循環(huán)過(guò)程中，懸吊接液桶質(zhì)量周期變化引起Ω形彈簧不斷的收縮與拉伸，沿著降膜管外壁面左右運(yùn)動(dòng)，特別是虹吸現(xiàn)象的時(shí)候，接液桶質(zhì)量快速降低，Ω形彈簧會(huì)較快的進(jìn)行收縮。Ω形彈簧的往復(fù)拉伸與收縮過(guò)程使得液膜不停的受到擾動(dòng)，使得液膜厚度方向上的濃度場(chǎng)與溫度場(chǎng)均化，則可以有效降低液膜表面濃度與溫度，促進(jìn)吸收。Ω形彈簧本身對(duì)液膜的周向?qū)Я髯饔茫沟靡耗し植嫉靡跃鶆蚧?，有效預(yù)防了降膜干管、溝流或股流現(xiàn)象的發(fā)生。另外，由于Ω形彈簧輕貼于降膜管外壁面上，Ω形彈簧在降膜管外的輕微剮蹭能有效的去除污垢和預(yù)防污垢的產(chǎn)生，特別是對(duì)于降膜管外的凝絮物、纖維雜質(zhì)有很好的去除效果。在對(duì)吸收裝置進(jìn)行沖洗時(shí)，降膜管外的Ω形彈簧往復(fù)運(yùn)動(dòng)和剮蹭作用可以使清洗液在降膜管外反復(fù)沖刷，能更有效清洗降膜管。
[0016](3)裝置工作穩(wěn)定性高。本發(fā)明中Ω形彈簧絲直徑不超過(guò)液膜厚度的一半，螺距為2-4毫米?？衫靡后w表面張力，使得液膜平鋪在導(dǎo)流絲上，使得導(dǎo)流絲上的液膜雙面均能吸收氨氣。同時(shí)，本發(fā)明設(shè)定了適當(dāng)?shù)摩感螐椈蓜哦认禂?shù)和初始長(zhǎng)度，可使得Ω形彈簧的水平移動(dòng)位置與懸吊接液桶上下移動(dòng)的位置相對(duì)應(yīng)。懸吊接液桶、虹吸管、隔板均為輕質(zhì)塑料材質(zhì)，、使得接得的溶液在懸吊接液桶總質(zhì)量中占較大比重，保證了該裝置的Ω形彈簧水平方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明中懸吊接液桶在初始接液時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明中懸吊接液桶在最高液位時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為圖1和圖2中的A-A面剖視圖。
[0020]圖4為本發(fā)明中Ω形彈簧在降膜管上的位置示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明中液膜翻轉(zhuǎn)的示意圖。
[0022]圖中包括:冷卻介質(zhì)出口 1、冷卻介質(zhì)進(jìn)口 2、溶液進(jìn)口 3、殼體4、第一隔板5、布液盤(pán)6、降膜管7、可動(dòng)孔板8、定滑輪9、滑輪線10、懸吊接液桶11、虹吸管12、出液管13、溶液出口 14、Ω形彈簧15、氣體進(jìn)口 16、止回凸臺(tái)17、第二隔板18。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0024]如圖1至圖5所示，本發(fā)明的采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置，包括殼體4、第一隔板5、布液盤(pán)6、處于水平狀態(tài)的降膜管7、可動(dòng)孔板8、定滑輪9、滑輪線
10、懸吊接液桶11、虹吸管12、出液管13、氣體進(jìn)口 16和第二隔板18。第一隔板5和第二隔板18分別固定連接在殼體4內(nèi)腔的兩端。殼體4的一端設(shè)有冷卻介質(zhì)出口 I和冷卻介質(zhì)進(jìn)口 2，殼體4中部壁面設(shè)有氣體進(jìn)口 16，殼體4的頂端設(shè)有溶液進(jìn)口 3。出液管13連接在殼體4的底端，出液管13的底端設(shè)有溶液出口 14。布液盤(pán)6固定連接在第一隔板5和第二隔板18之間,且布液盤(pán)6位于殼體4內(nèi)腔上部。降膜管7位于布液盤(pán)6下方。降膜管7在高度方向上成排布置，相鄰兩排之間的降膜管7在水平方向上交叉排列。每根降膜管7上套裝有一根Ω形彈簧15?？蓜?dòng)孔板8位于殼體4中，且可動(dòng)孔板8上設(shè)有通孔。降膜管7穿過(guò)可動(dòng)孔板8的通孔，可動(dòng)孔板8的通孔孔徑大于降膜管7的外徑?？蓜?dòng)孔板8通過(guò)定位凸緣與殼體4內(nèi)壁相接觸。Ω形彈簧15的一端連接第一隔板5。另一端連接可動(dòng)孔板8的一側(cè)。定滑輪9通過(guò)輪軸連接在第二隔板18上?；喚€10的一端連接可動(dòng)孔板8的另一側(cè)，滑輪線10的另一端繞過(guò)定滑輪9，與懸吊接液桶11連接。懸吊接液桶11位于出液管13中。虹吸管12固定連接在懸吊接液桶11中。虹吸管12中出液管的底端位于懸吊接液桶11底部外側(cè)。
[0025]進(jìn)一步，所述的采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置，還包括止回凸臺(tái)17，止回凸臺(tái)17固定連接在殼體4內(nèi)壁上，且止回凸臺(tái)17位于定滑輪9和可動(dòng)孔板8之間。止回凸臺(tái)17用于對(duì)可動(dòng)孔板8進(jìn)行限位，避免可動(dòng)孔板8對(duì)定滑輪9造成干涉。
[0026]進(jìn)一步，所述的Ω形彈簧15的兩翼對(duì)稱布設(shè)在降膜管7兩側(cè)，且其兩翼的底部下端分別位于下排兩相鄰降膜管的上表面上方。這樣，沿著Ω形彈簧15的兩翼向下流動(dòng)的液體會(huì)落到下排的降膜管上。因?yàn)榻的す?在高度方向上成排布置，相鄰兩排之間的降膜管7在水平方向上交叉排列，所以上排中的Ω形彈簧15兩翼中向下流動(dòng)的液體會(huì)落到下排的降膜管上。[0027]進(jìn)一步，所述的可動(dòng)孔板8上設(shè)有四個(gè)定位凸緣，分別與殼體4的內(nèi)壁面接觸，可動(dòng)孔板可沿著殼體4滑動(dòng)。設(shè)置四個(gè)定位凸緣，可增加可動(dòng)孔板8在殼體4中移動(dòng)的穩(wěn)定性。
[0028]進(jìn)一步,所述的懸吊接液桶11、虹吸管12、第一隔板5和第二隔板18均為密度小于lg/cm3的塑料制成。
[0029]進(jìn)一步，所述的Ω形彈簧15的弧形部分的內(nèi)徑與降膜管7外徑相等，Ω形彈簧15的弧形部分的內(nèi)圈與降膜管7外壁相觸，Ω形彈簧15的彈簧絲直徑小于或等于液膜厚度的一半，螺距為2-4毫米，勁度系數(shù)滿足下式:
k= (Gm-Gk) / (nL)
其中，k為Ω形彈簧15的勁度系數(shù)，Gm為液位達(dá)到虹吸管12上方彎曲部分時(shí)懸吊接液桶11的總重量；Gk為液位處于虹吸管12吸入口時(shí)，懸吊接液桶11的總重量；11為降膜管的根數(shù)，L為虹吸管吸入口至上方彎曲部分的距離。
[0030]所述的Ω形彈簧15沿著管路方向的初始長(zhǎng)度滿足以下關(guān)系式:
H0=H-Gm/k
其中，Htl為Ω形彈簧15的初始長(zhǎng)度，H為止回凸臺(tái)17距離第一隔板的距離，k為Ω形彈簧15的勁度系數(shù)，Gm為液位達(dá)到虹吸管12上方彎曲部分時(shí)，懸吊接液桶11的總重量。
[0031]在上述結(jié)構(gòu)的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置的工作原理和工作過(guò)程如下:
如圖1和圖2所示，本發(fā)明中Ω形彈簧15連接可動(dòng)孔板8，可動(dòng)孔板8通過(guò)定滑輪9
改向后連接懸吊接液桶11，在接液初始時(shí)刻，懸吊接液桶11由于還未開(kāi)始接液，懸吊接液桶11最輕，懸吊接液桶11處于最高位置，Ω形彈簧15也處于最小拉伸長(zhǎng)度。隨著降膜液不斷向懸吊接液桶11中存積，懸吊接液桶11質(zhì)量逐漸增加，通過(guò)滑輪線10和可動(dòng)孔板8的力傳遞，Ω形彈簧15逐漸拉伸，當(dāng)注進(jìn)懸吊接液桶11中的溶液的液位低于虹吸管12上端彎曲的部分時(shí)，因?yàn)楹缥?2內(nèi)有空氣不會(huì)發(fā)生虹吸現(xiàn)象。但是隨著注進(jìn)懸吊接液桶11中的溶液持續(xù)增加，當(dāng)注進(jìn)懸吊接液桶11中的溶液液位高于虹吸管12上方彎曲部分時(shí)，吊接液桶11處于最高液位，吊接液桶11質(zhì)量達(dá)到最大，Ω形彈簧15拉伸長(zhǎng)度也達(dá)到最大。由于此時(shí)虹吸管12內(nèi)灌滿了溶液，則會(huì)發(fā)生虹吸現(xiàn)象。大氣壓強(qiáng)壓著溶液流入虹吸管12，由于虹吸管12的出液口低于懸吊接液桶11里的液位，產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，溶液就順著管子流了出來(lái)，直到液位下降到虹吸管12中彎管進(jìn)液口之下。接著又開(kāi)始第二次儲(chǔ)液的過(guò)程。溶液儲(chǔ)滿了之后又發(fā)生虹吸現(xiàn)象，使得懸吊接液桶11中的溶液再次流掉。在循環(huán)過(guò)程中，懸吊接液桶11質(zhì)量周期變化引起Ω形彈簧15不斷的收縮與拉伸，沿著降膜管7外壁面左右運(yùn)動(dòng)。特別是虹吸現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，懸吊接液桶11質(zhì)量快速降低，Ω形彈簧15會(huì)較快的進(jìn)行收縮。Ω形彈簧15的往復(fù)拉伸與收縮過(guò)程使得液膜不停的受到擾動(dòng)，使得液膜厚度方向上的濃度場(chǎng)與溫度場(chǎng)均化，則可以有效降低液膜表面濃度與溫度，促進(jìn)吸收。另外，Ω形彈簧15本身對(duì)液膜的周向?qū)Я髯饔?，使得液膜分布得以均勻化，有效預(yù)防了降膜干管、溝流或股流現(xiàn)象的發(fā)生。由于Ω形彈簧15輕貼于降膜管7外壁面上，Ω形彈簧15在降膜管7外的輕微剮蹭能有效的去除污垢和預(yù)防污垢的產(chǎn)生，特別是對(duì)于降膜管外的凝絮物、纖維雜質(zhì)有很好的去除效果。在對(duì)吸收裝置進(jìn)行沖洗時(shí)，降膜管7外的Ω形彈簧15往復(fù)運(yùn)動(dòng)和剮蹭作用可以使清洗液在降膜管7外反復(fù)沖刷，能更有效清洗降膜管7。
[0032]如圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明中降膜管7上下錯(cuò)開(kāi)排列，吸收溶液由托盤(pán)噴淋孔下流，由最上層降膜管7均勻分為兩側(cè)下流，下流的液膜外表面與管間充滿的被吸收氣體進(jìn)行吸收放熱，而液膜內(nèi)表面與降膜管7外表面進(jìn)行換熱冷卻，將液膜表面吸收熱通過(guò)液膜和管壁傳遞給管內(nèi)流動(dòng)的冷卻介質(zhì)。當(dāng)降膜管7外兩側(cè)下流的吸收溶液經(jīng)Ω形彈簧15兩翼形成的導(dǎo)流絲翻轉(zhuǎn)到下一層降膜管7上，使在上層緊貼降膜管壁的液膜冷的內(nèi)表面翻轉(zhuǎn)為下層管外下流的液膜外表面，而上層管下流液膜熱的外表面翻轉(zhuǎn)為緊貼下層管壁下流的內(nèi)表面，從而使吸收液膜在降膜管外下流吸收過(guò)程中，借助于該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了液膜內(nèi)外翻轉(zhuǎn)。通過(guò)這種周期性的液膜翻轉(zhuǎn)過(guò)程，使液膜的內(nèi)外兩個(gè)液面交替實(shí)現(xiàn)被吸收氣體及冷卻壁面之間的翻轉(zhuǎn)接觸，從而強(qiáng)化吸收的熱質(zhì)傳遞過(guò)程。
[0033]本發(fā)明的吸收裝置能自動(dòng)增強(qiáng)液膜擾動(dòng)、均勻化液膜分布，并能有效實(shí)現(xiàn)液膜翻轉(zhuǎn)，在Ω形彈簧兩翼的導(dǎo)流絲上可實(shí)現(xiàn)雙面吸收，從而提高吸收效率。通過(guò)改變降膜管排列形式和利用Ω形彈簧兩翼形成的導(dǎo)流絲，實(shí)現(xiàn)上下兩管液膜的內(nèi)外翻轉(zhuǎn)。同時(shí)，本發(fā)明有效預(yù)防了降膜干管、溝流或股流現(xiàn)象的發(fā)生，并具備自動(dòng)除垢功能，利于降膜吸收器的沖洗，從而提高吸收裝置的氣體吸收率并延長(zhǎng)吸收裝置使用時(shí)間。
【權(quán)利要求】
1.一種采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置，其特征在于，該吸收裝置包括殼體(4)、第一隔板(5)、布液盤(pán)(6)、處于水平狀態(tài)的降膜管(7)、可動(dòng)孔板(8)、定滑輪(9)、滑輪線(10)、懸吊接液桶(11)、虹吸管(12)、出液管(13)、氣體進(jìn)口(16)、第二隔板(18)； 第一隔板(5)和第二隔板(18)分別固定連接在殼體(4)內(nèi)腔的兩端，殼體(4)的一端設(shè)有冷卻介質(zhì)出口( I)和冷卻介質(zhì)進(jìn)口( 2 )，殼體(4 )中部壁面設(shè)有氣體進(jìn)口( 16 )，殼體(4 )的頂端設(shè)有溶液進(jìn)口( 3 )，出液管(13 )連接在殼體(4 )的底端，出液管(13 )的底端設(shè)有溶液出口(14);布液盤(pán)(6)固定連 接在第一隔板(5)和第二隔板(18)之間，且布液盤(pán)(6)位于殼體(4)內(nèi)腔上部；降膜管(7)位于布液盤(pán)(6)下方，降膜管(7)在高度方向上成排布置,相鄰兩排之間的降膜管(7)在水平方向上交叉排列；每根降膜管(7)上套裝有一根Ω形彈簧(15);可動(dòng)孔板(8)位于殼體(4)中，且可動(dòng)孔板(8)上設(shè)有通孔，降膜管(7)穿過(guò)可動(dòng)孔板(8)的通孔，可動(dòng)孔板(8)的通孔孔徑大于降膜管(7)的外徑；可動(dòng)孔板(8)通過(guò)定位凸緣與殼體(4)內(nèi)壁相接觸；Ω形彈簧(15)的一端連接第一隔板(5)，另一端連接可動(dòng)孔板(8)的一側(cè)；定滑輪(9)通過(guò)輪軸連接在第二隔板(18)上，滑輪線(10)的一端連接可動(dòng)孔板(8)的另一側(cè)，滑輪線(10)的另一端繞過(guò)定滑輪(9)，與懸吊接液桶(11)連接；懸吊接液桶(11)位于出液管(13)中，虹吸管(12)固定連接在懸吊接液桶(11)中。
2.按照權(quán)利要求1所述的采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置，其特征在于，還包括止回凸臺(tái)(17)，止回凸臺(tái)(17)固定連接在殼體(4)內(nèi)壁上，且止回凸臺(tái)(17)位于定滑輪(9)和可動(dòng)孔板(8)之間。
3.按照權(quán)利要求1所述的采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置，其特征在于，所述的Ω形彈簧(15)的兩翼對(duì)稱布設(shè)在降膜管(7)兩側(cè)，且其兩翼的底部下端分別位于下排兩相鄰降膜管的上表面上方。
4.按照權(quán)利要求1所述的采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置，其特征在于，所述的可動(dòng)孔板(8)上設(shè)有四個(gè)定位凸緣，分別與殼體(4)的內(nèi)壁面接觸，可動(dòng)孔板可沿著殼體(4)滑動(dòng)。
5.按照權(quán)利要求1所述的采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置，其特征在于，所述的懸吊接液桶(11)、虹吸管(12)、第一隔板(5)和第二隔板(18)均為密度小于Ig/cm3的塑料制成。
6.按照權(quán)利要求1所述的采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置，其特征在于，所述的Ω形彈簧(15)的弧形部分的內(nèi)徑與降膜管(7)外徑相等，Ω形彈簧(15)的弧形部分的內(nèi)圈與降膜管(7)外壁相觸，Ω形彈簧(15)的彈簧絲直徑小于或等于液膜厚度的一半，螺距為2-4毫米，勁度系數(shù)滿足下式:
k= (Gm-Gk) / (nL) 其中，k為Ω形彈簧(15)的勁度系數(shù)，Gm為液位達(dá)到虹吸管(12)上方彎曲部分時(shí)懸吊接液桶(11)的總重量；Gk為液位處于虹吸管(12)吸入口時(shí)，懸吊接液桶(11)的總重量；η為降膜管的根數(shù)，L為虹吸管吸入口至上方彎曲部分的距離。
7.按照權(quán)利要求1所述的采用Ω形彈簧的管殼臥式液膜翻轉(zhuǎn)降膜吸收裝置，其特征在于，所述的Ω形彈簧(15)沿著管路方向的初始長(zhǎng)度滿足以下關(guān)系式:
H0=H-Gm/k其中，Htl為Ω形彈簧(15)的初始長(zhǎng)度，H為止回凸臺(tái)(17)距離第一隔板的距離，k為Ω形彈簧(15)的勁度系數(shù)，Gm為液位達(dá)到虹吸管(12)上方彎曲部分時(shí)，懸吊接液桶(11)的總重 。
【文檔編號(hào)】F25B37/00GK103983048SQ201410227740
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】楊柳, 杜塏, 張小松 申請(qǐng)人:東南大學(xué)