[实用新型]一种冷凝器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷凝器。

背景技术

冷凝器是化工生产中一种常用设备，主要用于液化物料。现有技术中的冷凝器分为列管式冷凝器和板式冷凝器，其工作原理是气体进入冷凝器内以后与管壁或者板体接触，并进行热交换，从而达到气体降温、冷凝的效果。

现有技术中的冷凝器在处理高速流动的气体时，分别存在以下技术问题：1、列管式冷凝器，当气体在管体内流速较快时，气体与管壁接触时间较短，而气体在较短的时间难以达到冷凝效果；

2、板式冷凝器，高速流动的气体在冷凝器中冷却的效果相比列管式冷凝器效果要好，但如果气体中含有可结晶的物质，在长时间的冷却过程中，附着在板上的物料会越来越多，影响了后续气流的冷却效果，严重时会堵塞冷凝器；

综上，现有技术中的冷凝器存在结构不合理、气体冷却时间短、冷凝器冷却效果差的不足。

发明内容

本实用新型提供的一种冷凝器，旨在克服现有技术中的冷凝器气体冷却时间短、冷却效果差的不足。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种冷凝器，包括具有内腔的壳体，在工作状态下，所述壳体上端设有与内腔相通的排气口，所述壳体下端设有与内腔相通的排液口，所述壳体上在位于排气口与排液口之间设有进气口，所述进气口与内腔相通，所述进气口与排气口之间的竖直距离大于进气口与排液口之间的竖直距离，所述内腔内设有对进气口进入的气流进行导向的导向结构，所述壳体外固定有利用冷媒介降低壳体温度的热交换结构。上述构成加长了进气口与排气口之间的竖直距离，从而加长了气体的冷却时间，气体可以在内腔内被完全冷却，提交了冷凝器冷却气体的效果；另外，气体不断由进气口进入，后进入的气体与在先进入且被液化后的气体进行热交换，通过低温的液体与气体进行热交换，加快了气体与冷凝器的热交换效率。

上述热交换结构可以为：所述热交换结构包括外壳，外壳与壳体之间形成容纳冷媒介的冷媒室，所述外壳下端设有与冷媒室相通的冷媒进口，所述外壳上端设有与冷媒室相通的冷媒出口。该结构使得冷媒介与壳体接触均匀，冷媒介冷却壳体效率高且壳体温度均匀，并且，将冷媒进口设置在外壳的下端，冷媒介由外壳下端进入，而位于壳体内被液化后的气体向下流动，此过程中，冷媒介可以进一步冷却液化后的气体，使液化后的气体与未液化的气体进行热交换，进一步提高了冷凝器的冷却效率。

上述热交换结构还可以为：所述热交换结构包括具有冷媒进口和冷媒出口的冷媒输送管，所述冷媒输送管盘绕在壳体外，冷媒输送管盘绕在壳体外以后，所述冷媒进口与排液口之间的竖直距离小于冷媒出口与排液口之间的竖直距离。该热交换结构的构造十分简单，降低了冷凝器的制造成本。

为了提高冷凝器的冷却效果，应尽量增大气体与内腔侧壁的接触时间，因此，内腔和导向结构可以设置为：所述内腔的横截面形状为圆形，所述导向结构为具有导向叶片的导向柱，所述导向柱通过支架固定在内腔的侧壁上，所述导向叶片呈螺旋形盘绕在导向柱上，所述导向柱的中心线与内腔的轴线重合

为了进一步提高导向叶片的导向效果，所述导向柱转动连接在支架上，所述支架包括连接在内腔侧壁上的连接部和固定在连接部上与内腔轴线重合的转轴部，所述导向柱上设有与转轴部配合的装配孔，所述装配孔与转轴部之间设有滚动轴承；

为了避免支架干扰气流的流动方向，所述连接部上表面的水平高度低于进气口最低处的水平高度。

为了使气流具有正确的流动方向，所述进气口的出气方向与内腔的侧壁相切。

所述内腔的横截面形状还可以为：所述内腔的横截面形状为至少两条圆弧围成的弧边形。弧边形的内腔横截面形状使得气体在内腔内旋转时具有紊流效果，提高了气体与内腔侧壁的接触面积，从而提高了冷凝器的冷却效果。

为了使进气口内进入的气流具有正确的方向，所述进气口的出气方向与内腔中心线的夹角为45度到90度，且进气口的出气方向斜向排气口。

为了使导向叶片更好地对气流进行导向，所述进气口的最低处与导向叶片的最低处平齐。

为了使液体容易集中排出，所述壳体的下端具有汇聚水流的锥形部，所述排液口位于锥形部的下端。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种冷凝器，在工作状态下，壳体上端设有与内腔相通的排气口，所述壳体下端设有与内腔相通的排液口，所述壳体上在位于排气口与排液口之间设有与内腔相通的进气口，所述进气口与排气口之间的竖直距离大于进气口与排液口之间的竖直距离，所述壳体的内腔内设有对进气口进入的气流进行导向的导向结构，所述壳体外固定有利用冷媒介降低壳体温度的热交换结构；