一种立式吸收装置的制作方法

本发明涉及余热制冷技术领域，具体为一种立式吸收装置。

背景技术：

低品位余热回收利用中的吸收单元是整个热泵及余热制冷系统中至关重要环节，其吸收效果率决定整套吸收系统的吸收效率及传质传热效率。

现有技术中，吸收器或吸收塔大多采用填料塔通过增加气液换热面，强化传质传热，但是对于特殊情况，如贫液吸收气相，需排掉所释放的热量时，普通填料塔已经不能解决问题。而结合换热器结构，采用卧式吸收方式，是在管壳式换热器基础上改良管型、布液方式等方法，但是卧式吸收器体积庞大，占地面积过大；常规立式吸收塔中通过优化管程排列方式或管型来提高传质传热效率，而立管不易布液，原因是即便采用布液器，在一定距离上达到均匀布液，但是对于大体积吸收器而言，立管较长时，管壁上液膜易汇聚形成液体流束。上述各种情况下，无论是常用的氨水吸收系统，还是单效的溴化锂吸收系统，吸收效率仍然较低，此项问题较为严重，现有技术中为了达到预期的吸收剂吸收量，除在工质液中增加添加剂外，采用增加列管的换热面积以提高换热量，进一步提高吸收量，但吸收装置的体积被放大，进而增加成本浪费。或者采用成本较高的波纹管等异型管均匀布管方式，以牺牲定量的压损来扩大管内循环水的湍流强度，进而增强换热效果，但是并不能较大的提升管外布液效果，对提高吸收剂的吸收效果影响较小。

为了解决这些问题，本申请结合现有技术进行新的工艺设计，提出一种立式吸收装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种立式吸收装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种立式吸收装置，包括外壳a和底座b，所述外壳a包括上壳、气相管道、贫液入口和喷头，所述底座b包括前段循环水出管、循环水进管、支撑管、螺旋盘管、液体再分布器、后段循环水出管、下壳和富液出口管。

优选的，所述气相管道固定插接在上壳的侧壁上，所述贫液入口的贯通插接在上壳的顶壁上，所述贫液入口的下端贯通连接有喷头。

优选的，所述下壳的底壁固定贯通插接有富液出口管，所述下壳上固定贯通插接有前段循环水出管，所述前段循环水出管贯通连接有后段循环水出管，所述下壳上固定贯通插接有循环水进管，所述后段循环水出管与循环水进管之间设置有间隔式排布的螺旋盘管与液体再分布器，所述螺旋盘管与液体再分布器的侧面环绕设置有四个支撑管，四个所述支撑管均固定连接在下壳的上端面上。

优选的，所述螺旋盘管包括下层管、中层管和上层管贯通连接组成，所述下层管、中层管和上层管上下重叠排布，所述中层管的数目不少于五个。

优选的，所述液体再分布器为中空的环装槽体结构，所述液体再分布器包括外围堰、隔液板、积液槽、布液管孔、底板、溢液孔、导液管和进液孔。

优选的，所述外围堰与四个支撑管固定连接，所述外围堰的下侧固定连接有底板，所述外围堰的内侧固定连接有交替设置的隔液板和积液槽，所述隔液板包括上下两个横隔液板与两个竖隔液板，下侧所述横隔液板上开设有均匀设置的布液管孔，两个所述竖隔液板之间贯通连接有导液管，所述竖隔液板的上侧开设有连续排布的溢液孔，所述竖隔液板的下侧开设有连续排布的进液孔。

优选的，所述螺旋盘管的直径小于液体再分布器。

优选的，所述进液孔的直径小于溢液孔。

优选的，所述外壳a和底座b之间通过螺栓连接，且外壳a和底座b之间设置有密封垫。

优选的，所述前段循环水出管、循环水进管、气相管道、贫液入口和富液出口管上均设置有相应的阀门。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、相同换热面积时，相比卧式吸收装置，本立式盘管吸收装置大大降低占地面积，相比填料塔立式吸收塔，本本立式盘管吸收装置内部结构更紧凑，直径及高度更小，设备体积更小，节省成本。

2、经模拟计算，采用本立式盘管吸收装置，盘管表面“湿区”占比86％，而现有卧式吸收装置列管表面“湿区”占比为81％，换热管表面“湿区”越大，说明布液效果越优，传质换热效率越高。

3、外壳a与底座b可分离，后期利于检修。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明主体结构示意图；

图2为本发明分体结构示意图；

图3为本发明的下层管结构示意图；

图4为本发明的上层管结构示意图；

图5为本发明的液体再分布器的俯视结构示意图；

图6为本发明的液体再分布器的仰视结构示意图；

图7为本发明的隔液板的立体结构示意图一；

图8为本发明的隔液板的立体结构示意图二。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

上壳1、前段循环水出管2、循环水进管3、支撑管4、气相管道5、螺旋盘管6、下层管61、上层管62、液体再分布器7、外围堰71、隔液板72、横隔液板721、竖隔液板722、积液槽73、布液管孔74、底板75、溢液孔76、导液管77、进液孔78、贫液入口8、喷头9、后段循环水出管10、下壳11、富液出口管12。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的在于提供一种点式布液卧式吸收装置，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

如图1，本立式盘管吸收装置由上壳1、前段循环水出管2、循环水进管3、支撑管4、气相管道5、螺旋盘管6、液体再分布器7、贫液入口8、喷头9、后段循环水出管10、下壳11、富液出口管12组成；其中上壳1、气相管道5、贫液入口8和喷头9连接为上外壳a，其他所有组件与下壳11连接为底座b。贫溶液由贫液入口8管道流入，通过喷头9均匀喷洒布液至螺旋盘管6表面；贫液滴淋至少五层中层管后经液体再分布器7收集后，继续向下层螺旋盘管6表面布液；贫液吸收经气相管道5入口流入的气相后变为富溶液，由富液出口管12流出本立式盘管吸收装置；循环水经前段循环水出管2进入后段循环水出管10后流入各层螺旋盘管，最后汇聚循环水进管3流出本立式盘管吸收装置。

本发明提供的立式盘管吸收装置分为上、下两部分结构：外壳a和底座b，外壳a与底座b通过法兰连接，外壳a外顶部与贫液入口8连结，内部分出均匀分布一根以上的细管，细管与喷头9通过螺纹连接，气相管道5与外壳a底部焊接；底座b由前段循环水出管2、循环水进管3、支撑管4、螺旋盘管6、液体再分布器7、后段循环水出管10、下壳11和富液出口管12。

上述一组螺旋盘管6由下层管61、中层管和上层管62上下重叠排布组成，下层管61、中层管和上层管62均由一根以上采用相同绕制方法的盘管组成，中层盘管相邻管外表面间距为3mm以上；多个螺旋盘管6之间设置液体再分布器7；液体再分布器7与其上一层螺旋盘管6外表面间距为3mm以上；液体再分布器7与其下一层螺旋盘管6外表面间距为3mm以上；上述液体再分布器7满足液体收集再分布功能。

上述所有螺旋盘管6均水平固定，不能浮动，达到的效果是顶部均匀喷淋的贫液在螺旋盘管6表面均匀布液，吸收壳程气相后，通过液体再分布器7可以重新收集再次均匀分布至下一组螺旋盘管6表面吸收气相变为富液，最后经富液出口管12流出本装置。

上述本发明提供的液体再分布器，液体淋至底板75及横隔液板721后，由外围堰71使积液槽73内的液位逐渐上升，同时穿过隔液板72的导液管77串联所有积液槽73，使积液槽73内液位一致，液位升至均匀分布的进液孔78时，液体通过竖隔液板722间的进液孔78进入两个竖隔液板722之间，最后经横隔液板721上的均匀分布的布液管孔74淋至下层螺旋盘管6表面；上述进液孔78孔径较小，若液体流量较大时，积液槽内液位升至孔径较大的溢液孔76时，大量液体便进入两个竖隔液板722内。

上述布液管孔74、积液槽73、螺旋盘管6同轴且均匀分布，每圈布液管孔数量为10个以上；布液管孔74与竖直方向夹角为1°以上，且布液管孔74出口为尖嘴型，达到降低液体流出布液管孔74时液滴分散、增强汇聚效果。

所有螺旋盘管6一端与后段循环水出管10连结，另一端与循环水进管3连结；循环水采用下进下出方式；较优的，进循环水管顶部增加设置弯头，达到的效果是底部进循环水到达对应高度后再分别进入各螺旋盘管6，可以实现下进上出，提高流体换热效率；贫液吸收气相时所放出的热量被循环水带走。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。