一种孔板型挡液装置

本发明属于节能技术领域，具体为一种孔板型挡液装置。

背景技术：

溴化锂吸收机被广泛应用于供暖系统以及各类工业过程当中，小型化、紧凑化、降低成本、简化结构是目前本领域设备研发优化的主要发展方向。在溴化锂吸收机中，都存在冷剂蒸汽气流从某一腔体流入另一腔体的情况，如蒸汽从发生器到冷凝器的流动及蒸汽从蒸发器到吸收器的流动。由于机组处于绝对压力仅0～20kpa的真空工作环境，蒸汽流动过程极易夹带小液滴，然而蒸汽流动过程中，不允许有液滴从一个腔体进入另一腔体，即不允许溶液液滴从发生器进入冷凝器或从吸收器进入蒸发器，也不允许冷剂水的液滴从蒸发器进入吸收器或从冷凝器进入发生器，否则将造成冷剂水污染、溶液被稀释等问题降低机组的性能，因此在气体流动通道中必须设置挡液装置。

现有技术中主要采用两类挡液装置，一类是百叶挡板型挡液装置(如专利cn201920322202.6、cn201521101233.7、cn201410217110.3采用的挡液装置)，另一类是挡管型挡液装置(如专利cn201410218902.2)，两类装置均需要较为复杂的结构设计及加工，并需要较大的空间，如百叶挡板型型挡液装置需要预留装置整体厚度的空间，尤其是百叶挡板的厚度，通常为150-200mm，而挡管型挡液装置则需要预留挡管90度弯头的空间，通常为100mm，并且需要逐个将挡管焊接固定到真空腔体内，加工工艺复杂，在机组小型化紧凑化的要求下，上述两类主流挡液技术在空间利用及加工工艺上均存在一定的弊端。此外，如专利cn201410218902.2所述的挡管型挡液装置，其只能阻挡单向液滴的飞溅(即第一腔体到第二腔体)，无法阻挡反向液滴的飞溅(即第二腔体到第一腔体)，而如吸收式热泵等机组中吸收器与蒸发器之间的挡液需求为两腔体之间液体不能互通，现有装置无法满足这一需求。

本专利申请提出一种孔板型挡液装置，可有效实现挡液、降低阻力、减小挡液装置所需空间并简化加工工艺。

技术实现要素：

针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种孔板型挡液装置，其特征在于，包括：由下方的第二腔体、上方的第一腔体、用于连通两个腔体的蒸汽通道和u形连通管五个部分组成，其中第一腔体和第二腔体使用腔体隔板分隔，蒸汽通道使用一张完整的挡液孔板分别与上方的第一腔体和下方的第二腔体分隔开，挡液孔板的上端、下端分别与第一腔体的上端面、第二腔体的下端面焊接；腔体隔板与挡液孔板焊接；挡液孔板上开有分别布置于上下两个区域的上部小孔和下部小孔，蒸汽通道分别通过上部小孔、下部小孔与第一腔体、第二腔体连通，上部小孔和下部小孔之间的垂直距离大于等于200mm；u形连通管的两端分别与第二腔体的下端面和蒸汽通道的下端面相连。

所述第一腔体为溴化锂吸收机中的冷凝器或蒸发器；所述第二腔体为溴化锂吸收机中的发生器或吸收器。

所述蒸汽通道设置于腔体的一侧或内部；当蒸汽通道设置于腔体的一侧时，挡液孔板的左右两侧与第一腔体和第二腔体的两侧板固接，挡液孔板、第一腔体和第二腔体的两侧板、第一腔体的上端面和第二腔体的下端面围成一个呈长方体的蒸汽通道；当蒸汽通道设置于腔体的内部时，挡液孔板的左右两侧固接，挡液孔板、第一腔体的上端面和第二腔体的下端面围出圆柱形的蒸汽通道；用于分隔第一腔体和第二腔体的腔体隔板上开有一个与蒸汽通道形状相同的通孔。

上部小孔和下部小孔均为均匀布置在挡液孔板上矩形区域内的小孔，上部小孔和所述下部小孔的布置方式分为：间隔区域设置或整片区域设置，其中整片区域设置为：在以水平线为上下界的范围内，均匀设置有布满整个板宽的小孔；间隔区域设置为：将整个板宽分成等宽的若干条状区域，在以两条水平线为上下界的范围内，均匀分布的小孔间隔设置于条状区域中。

在所述上部小孔或/和所述下部小孔的腔体一侧设有一块隔板，隔板遮挡在上部小孔和下部小孔外。

所述隔板直接焊接于第一腔体或第二腔体上端面的下方，或者通过连接板焊接于挡液孔板的腔体一侧。

所述隔板为无孔板或设有匹配孔的有孔板；隔板无孔部分的下端位置需低于相邻的上部小孔或下部小孔的最低开孔位置但不低于相邻的上部小孔或下部小孔的最低开孔位置向下50mm。

当隔板为有孔板时，所述隔板为上下两端均固接的安装形式，此时隔板和挡液孔板之间围成一个辅助积液通道，辅助积液通道的下端面和邻侧腔体的下端面之间通过u形辅助连通管相连。

所述当隔板为有孔板时，匹配孔的位置需与挡液孔板上的上部小孔或下部小孔的位置在水平位置上交错设置。

所述上部小孔和所述下部小孔的设置方式分为：在以水平线为上下界的范围内，将整个板宽分成等宽的若干条状区域，小孔间隔设置于条状区域中；

所述匹配孔在竖直方向上同样交错设置，或所述匹配孔在竖直方向上设置于与上部小孔或下部小孔正对的间隔区域中，匹配孔的尺寸和分布方式与所对应的上部小孔或下部小孔相同。

本发明的有益效果在于：

1.加工简单，成本低：该装置仅需加工1到2块薄板孔板就可实现挡液作用，相比常规的百叶挡板型或挡管型挡液装置加工成本更低。该装置虽然仅采用孔板这一简单的部件，但通过巧妙的蒸汽通过路径设计，使其达到挡液效果。

2.通过采用孔板小孔对过孔蒸汽夹带的液滴进行第一次挡液，再通过迫使蒸汽在经过整个孔板时进行多次角度、高度改变，尤其是蒸汽从孔板进出蒸汽通道需要经历的180度角度改变及一定的高度变化，迫使液滴在多次撞击壁面及重力作用下最终落下。

3.节约空间，结构紧凑：该装置本身仅在空腔内增加了两道薄孔板的空间，相比其他挡液方式更加节约空间，尤其适用于吸收机的小型化、紧凑化设计。

4.流动阻力小，挡液效果好：该装置的孔口数量、孔径均可根据蒸汽流量进行调整，从而控制蒸汽流速较低，一般低于20m/s，从而一方面降低蒸汽流动中带液几率以提高挡液效果，另一方面降低蒸汽流动阻力。

附图说明

图1为本发明一种孔板型挡液装置实施例1的立面示意图；

图2为本发明实施例1中挡液孔板的正视图；

图3为本发明实施例1中挡液孔板的焊接过程示意图；

图4为本发明实施例2的立面示意图；

图5为本发明实施例2中挡液孔板的正视图；

图6为本发明实施例2中隔板的正视图；

图7为本发明实施例3中挡液孔板和两块隔板安装后的结构示意图；

图8为本发明实施例3中挡液孔板的正视图；

图9为本发明实施例3中隔板的正视图；

图10为本发明实施例3的结构示意图。

其中：

1-第一腔体；2-第二腔体；3-挡液孔板；4-上部小孔；5-下部小孔；6-蒸汽通道；7-u形连通管；8-隔板；11-匹配孔；12-腔体隔板；61-上部辅助积液通道；62-下部辅助积液通道；101-第一u形辅助连通管；102-第二u形辅助连通管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1～图10所示的本发明的泛实施例，拥有独立金属外壳的溴化锂吸收机内部包括：由下方的第二腔体2、上方的第一腔体1、用于连通两个腔体的蒸汽通道6和u形连通管7五个部分组成，其中第一腔体1和第二腔体2使用腔体隔板12分隔，蒸汽通道6使用一张完整的挡液孔板3分别与上方的第一腔体1和下方的第二腔体2分隔开，挡液孔板3的上端、下端分别与第一腔体1的上端面、第二腔体2的下端面焊接；挡液孔板3上开有分别布置于上下两个区域的上部小孔4和下部小孔5，蒸汽通道6分别通过上部小孔4、下部小孔5与第一腔体1、第二腔体2连通，上部小孔4和下部小孔5之间需保证最小200mm高的垂直距离；u形连通管7的两端分别与第二腔体2的下端面和蒸汽通道6的下端面相连，u形连通管7用于连通蒸汽通道下方和邻侧腔体下方的积液；从而将蒸汽通道6被挡液滴回流至相邻的腔体内。

第一腔体1为溴化锂吸收机中的冷凝器或蒸发器，其中冷凝器通过管道与冷却水管路相连，蒸发器通过管道与低温热水管路相连；第二腔体2为溴化锂吸收机中的发生器或吸收器，当第一腔体1为冷凝器时，第二腔体2为溴化锂吸收机中的发生器；当第一腔体1为蒸发器时，第二腔体2为溴化锂吸收机中的吸收器；其中发生器通过管道与高温热水管路相连，吸收器通过管道与冷却水管路相连。

蒸汽通道6设置于腔体的一侧或内部；当蒸汽通道6设置于腔体的一侧时，挡液孔板3的左右两侧与第一腔体1和第二腔体2的两侧板固接(如图2)，挡液孔板3、第一腔体1和第二腔体2的两侧板、第一腔体1的上端面和第二腔体2的下端面围成一个呈长方体的蒸汽通道6；当蒸汽通道6设置于腔体的内部时，挡液孔板3的左右两侧固接(如图6)，挡液孔板3、第一腔体1的上端面和第二腔体2的下端面围出圆柱形的蒸汽通道6；用于分隔第一腔体1和第二腔体2的腔体隔板12上开有一个与蒸汽通道6形状相同的通孔；

在本实施例中，第二腔体2和第一腔体1之间所使用的腔体隔板12为一张钢板，即第二腔体2的上端面和第一腔体1下端面为同一块钢板；腔体隔板12与挡液孔板3焊接从而保证第一腔体1和第二腔体2各自的密封；容易理解的是，第二腔体2和第一腔体1之间可以使用其他更厚的装置如保温层进行隔开，但是上下端仍需要是和第二腔体2和第一腔体1相同的材料以保证第二腔体2和第一腔体1在加装蒸汽通道6之后的封闭性，如由保温层夹在两块钢板之间组成的腔体隔板12。

上部小孔4和下部小孔5均为均匀布置在挡液孔板3上矩形区域内的小孔。上部小孔4和下部小孔5的设置方式分为：间隔区域设置或整片区域设置，其中整片区域设置为：在以水平线为上下界的范围内，设置有布满整个板宽的小孔；间隔区域设置为：将整个板宽分成等宽的若干条状区域，在以两条水平线为上下界的范围内，小孔间隔设置于条状区域中。具体的，将挡液孔板3从左到右平均分为2n个条状区域，其中1≤n≤20，每个奇数条状区域的上部和下部的同一水平范围内，均包括均匀设置的多个上部小孔4或多个下部小孔5；容易理解的，在保证各区域的上部小孔4或下部小孔5之间需间隔设置的前提下，上部小孔4和下部小孔5可以分别位于偶数和奇数区域内。

在本实施例中，小孔的直径为3-10mm，挡液孔板3的宽度与机组相同，条状区域的宽度为挡液孔板3宽度的1/4到1/20。

在上部小孔4或/和下部小孔5的腔体一侧设有一块隔板8，隔板8遮挡在上部小孔4和下部小孔5外；布置于第一腔体1内的隔板8，用于防止第一腔体1液体飞溅至挡液孔板3的上部小孔4；布置于第二腔体2内的隔板8，用于防止第二腔体2液体飞溅至挡液孔板3的下部小孔5。

隔板8直接焊接于第一腔体1或第二腔体2上端面的下方，或者通过连接板焊接于挡液孔板3的腔体一侧；隔板8为无孔板或设有匹配孔的有孔板；

当隔板8为无孔板时，隔板8无孔部分的下端位置需低于相邻的上部小孔4或下部小孔5的最低开孔位置但不低于相邻的上部小孔4或下部小孔5的最低开孔位置向下50mm；

当隔板8为有孔板时，匹配孔11的位置需与挡液孔板3上对应的小孔(上部小孔4或下部小孔5)的位置在水平位置上交错设置，且无孔部分的下端位置需低于相邻的上部小孔4或下部小孔5的最低开孔位置但不低于相邻的上部小孔4或下部小孔5的最低开孔位置向下50mm；当上部小孔4或下部小孔5的设置方式为间隔区域设置时，还可以选择在竖直方向上同样交错设置，即该隔板8上也将整个板宽分成与所对因的上部小孔4或下部小孔5等宽的若干条状区域，在设有上部小孔4或下部小孔5的条状区域内，不设有匹配孔11，匹配孔11与上部小孔4或与下部小孔5在水平方向上或在竖直方向上均错开；匹配孔11的尺寸和分布方式与所对应的上部小孔4或下部小孔5相同。

同时当隔板8为有孔板时，隔板8的上端面和下端面可以选择上下两端均固接的安装形式，此时隔板8和挡液孔板3之间围成一个辅助积液通道，辅助积液通道的下端面和邻侧腔体的下端面之间通过u形辅助连通管相连；上下两端均固接的安装形式为：当隔板8设置于第一腔体1内时，隔板8的上端面和下端面与第一腔体1的上端面和下端面焊接；当隔板8设置于第二腔体2内时，隔板8的上端面和下端面与第二腔体2的上端面和下端面焊接。

工作时，绝对压力仅0～20kpa的气体以10-20m/s流速由第二腔体2依次通过下部小孔5、蒸汽通道6和上部小孔4最终归进入第一腔体1，气体中夹带的小液滴在经过下部小孔5、蒸汽通道6和上部小孔4时，分散并撞击到蒸汽通道6的侧壁上，最后沿侧壁流至蒸汽通道6的下方，u形连通管7使蒸汽通道6中的被挡液滴回流至第二腔体2，由于上部小孔4与下部小孔5之间有足够的高度，使从下部小孔5进入蒸汽通道6的液滴无法到达上部小孔4所处的位置，最终流回第二腔体2。

如图1和图2所示的本发明实施例1，包括：由下方的第二腔体2、上方的第一腔体1、用于连通两个腔体的蒸汽通道6和u形连通管7五个部分组成，其中第一腔体1和第二腔体2使用腔体隔板12分隔，蒸汽通道6使用一张完整的挡液孔板3分别与第一腔体1和第二腔体2分隔开，挡液孔板3的上端、下端分别与第一腔体1的下端面、第二腔体2的上端面焊接；挡液孔板3上开有分别布置于上下两个区域的上部小孔4和下部小孔5，蒸汽通道6分别通过上部小孔4、下部小孔5与第一腔体1、第二腔体2连通，u形连通管7的两端分别与第二腔体2的下端面和蒸汽通道6的下端面相连。

蒸汽通道6设置于腔体的一侧，挡液孔板3的左右两侧与第一腔体1和第二腔体2的两侧板固接，挡液孔板3、第一腔体1和第二腔体2的两侧板、第一腔体1的上端面和第二腔体2的下端面围成一个呈长方体的蒸汽通道6；

在实施例1中，蒸汽通道6在水平方向上的截面形状为矩形，但该形状可以根据挡液孔板3的安装位置以及第一腔体1和第二腔体2的外形变化而变化，如半月形或三角形。

在实施例1中，上部小孔4和下部小孔5的设置方式均为：整片区域设置；即，上部小孔4和下部小孔5均在以某两水平线为上下界以及挡液孔板3宽度为左右界的范围内，均匀设置有直径为5mm小孔；上部小孔4和下部小孔5之间的垂直距离为600mm。

在实施例1中，两块隔板8与挡液孔板3的距离相同，隔板8为无孔板，位于第一腔体1内(上方)的隔板8与第一腔体1的上端面焊接，位于第二腔体2内(下方)的隔板8通过连接板焊接于挡液孔板3的腔体一侧。

如图4～图6所示的本发明实施例2，包括：由下方的第二腔体2、上方的第一腔体1、用于连通两个腔体的蒸汽通道6和u形连通管7五个部分组成，其中第一腔体1和第二腔体2使用腔体隔板12分隔，蒸汽通道6使用一张完整的挡液孔板3与第一腔体1和第二腔体2分隔开，挡液孔板3的上端、下端分别与第一腔体1的下端面、第二腔体2的上端面焊接；挡液孔板3上开有分别布置于上下两个区域的上部小孔4和下部小孔5，蒸汽通道6分别通过上部小孔4、下部小孔5与第一腔体1、第二腔体2连通，u形连通管7的两端分别与第二腔体2的下端面和蒸汽通道6的下端面相连。

蒸汽通道6设置于腔体的一侧，挡液孔板3的左右两侧与第一腔体1和第二腔体2的两侧板固接，挡液孔板3、第一腔体1和第二腔体2的两侧板、第一腔体1的上端面和第二腔体2的下端面围成一个呈长方体的蒸汽通道6；

在实施例2中，蒸汽通道6在水平方向上的截面形状为矩形，但该形状可以根据挡液孔板3的安装位置以及第一腔体1和第二腔体2的外形变化而变化，如半月形或三角形。

在实施例2中，上部小孔4和下部小孔5的设置方式均为：间隔区域设置；即，上在以水平线为上下界的范围内，将整个板宽分成等宽的若干条状区域，直径为4mm的小孔间隔设置于条状区域中；条状区域的宽度为200mm，上部小孔4和下部小孔5之间的垂直距离为500mm。

在实施例2中，如图4所示的上部小孔4和下部小孔5设置在同一条状区域内，具体的，挡液孔板3被分为区域311～区域318这八个等宽条状区域，同时；区域311、区域313、区域315和区域317中的同一高度位置(中部偏上)内设有上部小孔4，且区域311、区域313、区域315和区域317中的同一高度位置(底部偏上)内设有下部小孔5；

在实施例2中，隔板8为有孔板，如图5所示的匹配孔11的位置与挡液孔板3上的上部小孔4或下部小孔5的位置在水平位置上以及在竖直方向上均交错设置；具体的，与挡液孔板3匹配的，上下两块隔板8均被分为区域821～区域828这八个等宽条状区域，在两块隔板8上的区域822、区域824、区域826和区域828中的上方的位置内设有匹配孔11，安装时区域822和区域311相对，从而所有匹配孔11和上部小孔4、以及和下部小孔5在水平方向上和在竖直方向上均错开；

在实施例2中，两块隔板8与挡液孔板3的距离相同，且两块隔板8均采用上下两端均固接的安装形式，位于第一腔体1内(上方)的隔板8的上下端面与第一腔体1的上下端面焊接，隔板8和挡液孔板3之间围成一个上部辅助积液通道61，上部辅助积液通道61的下端面和邻侧腔体的下端面之间通过第一u形辅助连通管101相连；位于第二腔体2内(下方)的隔板8的上下端面与第二腔体2的上下端面焊接，隔板8和挡液孔板3之间围成一个下部辅助积液通道62，下部辅助积液通道62的下端面和邻侧腔体的下端面之间通过第二u形辅助连通管102相连。

如图7～图10所示的本发明实施例3，由下方的第二腔体2、上方的第一腔体1、用于连通两个腔体的蒸汽通道6和u形连通管7五个部分组成，其中第一腔体1和第二腔体2使用腔体隔板12分隔，蒸汽通道6使用一张完整的挡液孔板3与第一腔体1和第二腔体2分隔开，挡液孔板3的上端、下端分别与第一腔体1的下端面、第二腔体2的上端面焊接；挡液孔板3上开有分别布置于上下两个区域的上部小孔4和下部小孔5，蒸汽通道6分别通过上部小孔4、下部小孔5与第一腔体1、第二腔体2连通，u形连通管7的两端分别与第二腔体2的下端面和蒸汽通道6的下端面相连。

蒸汽通道6设置于腔体的内部，挡液孔板3的左右两侧固接，挡液孔板3、第一腔体1的上端面和第二腔体2的下端面围出圆柱形的蒸汽通道6；用于分隔第一腔体1和第二腔体2的腔体隔板上开有一个与蒸汽通道6形状相同的通孔；

在实施例3中，蒸汽通道6在水平方向上的截面形状为圆形，但该形状可以根据腔体隔板的开孔形状的变化而变化，如椭圆形或正多边形。

在实施例3中，上部小孔4和下部小孔5的设置方式均为：间隔区域设置；即，上在以水平线为上下界的范围内，将整个板宽分成等宽的若干条状区域，直径为3mm的小孔间隔设置于条状区域中；条状区域的宽度为100mm，上部小孔4和下部小孔5之间的垂直距离为800mm。

在实施例3中，如图8所示的上部小孔4和下部小孔5分别位于偶数和奇数区域内，具体的，挡液孔板3被分为区域321～区域328这八个等宽条状区域，同时；区域322、区域324、区域326和区域328中的同一高度位置(中部偏上)内设有上部小孔4，区域321、区域323、区域325和区域327中的同一高度位置(底部偏上)内设有下部小孔5；

在实施例3中，隔板8为有孔板，如图9所示的匹配孔11的位置与挡液孔板3上的上部小孔4或下部小孔5的位置在水平位置上以及在竖直方向上均交错设置；具体的，与挡液孔板3匹配的，上下两块隔板8均被分为区域811～区域818这八个等宽条状区域，在上方隔板8上的区域811、区域813、区域815和区域817中的上半部的位置内设有匹配孔11，在下方隔板8上的区域812、区域814、区域816和区域818中的上半部的位置内设有匹配孔11；安装时区域822和区域311相对，从而所有匹配孔11和上部小孔4、以及和下部小孔5在水平方向上或在竖直方向上均错开；

在实施例3中，两块隔板8与挡液孔板3的距离相同，且两块隔板8均采用上下两端均固接的安装形式，位于第一腔体1内(上方)的隔板8的上下端面与第一腔体1的上下端面焊接，隔板8和挡液孔板3之间围成一个上部辅助积液通道61，上部辅助积液通道61的下端面和邻侧腔体的下端面之间通过第一u形辅助连通管101相连；位于第二腔体2内(下方)的隔板8的上下端面与第二腔体2的上下端面焊接，隔板8和挡液孔板3之间围成一个下部辅助积液通道62，下部辅助积液通道62的下端面和邻侧腔体的下端面之间通过第二u形辅助连通管102相连。