[发明专利]一种膨胀阀后电磁调节的气液分离装置

说明书

本发明公开了一种膨胀阀后电磁调节的气液分离装置，包括气液混合工质进口、气相工质出口、液相工质出口、磁性浮子、永磁体、非铁磁导筒、挡液板、电磁铁和外筒体。本发明利用磁性物质“异极相吸、同极相斥”的原理，控制液相工质出口的开闭和磁性浮子浮起所需浮力，进而使该装置能够根据实际工况进行动态调节。最终，本发明通过实现膨胀阀后气液混合状态工质的充分两相分离，使液相工质进入蒸发器，一方面提高蒸发器的有效换热面积，另一方面降低工质的压力损失，提高热泵和制冷系统的运行效率，实现节能减排的目的。

技术领域

本发明涉及一种用于膨胀阀后的气液分离装置，属于热泵和制冷系统领域，特别是涉及一种膨胀阀后电磁调节的气液分离装置。

背景技术

随着我国经济的发展，基于逆卡诺循环的热泵和制冷系统(下文简称热泵和制冷系统)因其显著的节能属性而被广泛应用于建筑物和工业生产过程中的供热和制冷领域，因而其运行能耗受到了社会的密切关注。以建筑能耗为例，据统计，全球约1/3的温室气体排放与建筑能耗相关，而制热、制冷能耗占到建筑能耗的65％左右。因此，如何提高热泵和制冷系统运行效率，降低能耗对我国的节能减排事业具有重要的现实意义。

目前，对于基于逆卡诺循环的热泵和制冷系统，膨胀阀是其重要组成部件，液态工质经过其节流降压后变为气液混合物，随后气液混合物进入蒸发器蒸发吸热变为气态工质进入压缩机，而在实际运行过程中，膨胀阀后气液混合状态的工质存在气液相分布的不均匀性，一方面造成工质在蒸发器内，尤其是干式蒸发器内工质分配不均匀的情况，进而造成其换热面积得不到充分利用；另一方面，气液混合工质的体积流速较大，造成工质在管路和蒸发器内产生较大的压降。上述两个方面均对热泵和制冷系统的高效运行产生不利影响，因此实现热泵和制冷系统膨胀阀后气液两相工质的充分两相分离，尽量降低蒸发器进口工质的干度十分必要，而现有气液分离器主要用于分离蒸发器出口少量的液态工质来保证压缩机不发生“液击”现象，而膨胀阀后气液混合状态的工质，其液相占比远高于蒸发器出口的工质，所以现有气液分离器并不满足膨胀阀后的两相分离需求。

因此，现有装置中亟需一种实现热泵和制冷系统膨胀阀后气液混合状态工质两相分离的装置。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种膨胀阀后电磁调节的气液分离装置。

为实现上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：

一种膨胀阀后电磁调节的气液分离装置，包括气液混合工质进口、气相工质出口、液相工质出口、磁性浮子、永磁体、非铁磁导筒、挡液板、电磁铁和外筒体。所述气液混合工质进口一般与热泵或制冷系统膨胀阀相连，气相工质一般与热泵或制冷系统压缩机吸气口相连，液相工质出口一般与热泵或制冷系统蒸发器进口相连。装置内部设置非铁磁导筒，所述非铁磁导筒与液相工质出口相连，其壁面布置有多个进液孔，所述磁性浮子置于非铁磁导筒内，磁性浮子内置永磁体，且永磁体的两极竖直布置。所述电磁铁设置在非铁磁导筒顶端。所述挡液板固定在非铁磁导筒外壁且挡液板外边缘与外筒体内壁具有一定间隙，保证液态工质能够流入外筒体底部位置。

所述非铁磁导筒采用非铁磁材料制成，避免材料本身对磁性浮子的动作产生影响。

所述电磁铁通过改变绕组电流的方向，利用异极相吸，同极相斥的原理，调节磁性浮子浮起所需要的浮力。

本发明相比现有技术的有益效果是：

1.利用膨胀阀后气液分离器，能够使膨胀阀后气液两相工质的气相和液相充分分离，从而使蒸发器进口的工质为纯液状态或接近纯液状态，一方面通过改善换热通道内的工质分配均匀性从而提高有效换热面积，另一方面，通过降低节流阀后工质的体积流速，减少工质压力损失；

2.利用磁铁“异极相吸、同极相斥”效应来控制磁性浮子浮起所需要的浮力，能够间接实现对汽液分离装置底部工质的密度调节，使该装置能够根据热泵或制冷系统工况变化做出动态调节。

附图说明