专利名称：液位指示稳定的补液式低温沸腾换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种低温沸腾换热器，特别是一种采用稳定筒来稳定换热筒液位的液位指示稳定的补液式低温沸腾换热器。属于低温工程与低温技术领域。
背景技术：
随着制冷、气体分离、低温技术的迅速发展，低温换热器的应用越来越广泛，在国防、航空、医学等领域占有越来越重要的位置。低温换热器作为低温设备的主要组成部分，其性能直接影响到低温设备的经济指标、安全可靠与发展前途。传统的低温沸腾换热是在一个换热容器中进行的，在沸腾的状况下，会引起液位很大的波动，影响了换热器的整体换热性能。已有技术中，专利号为CN97235940.0，名称为“常压液膜扰动式沸腾换热器”的实用新型专利是通过燃烧室产生的高温烟气将热量传给热媒工质，热媒工质在一定真空度的密闭容器内相应的饱和温度下，达到沸腾状态。然后，热媒工质以沸腾的方式将热量传给冷流体，于是冷流体的温度升高。根据设置在密闭容器上的液位计显示当密闭容器内的液位低于设定值时，开启单向补液阀，将热媒工质补至液位设定值。从而保证密闭容器内的蒸汽压力低于当地大气压，热媒液位在正常液位限定范围内，使换热器维持正常运行工况。由于液位值对换热器的正常运行起着重要的作用，但是该实用新型没有考虑沸腾对液位计显示值的影响，从而会给液位计的显示值带来一定的偏差，沸腾剧烈的情况下，液位波动很大时，将会影响换热器的正常运行。专利号为CN200510024942.4，名称为“满液型紧凑管束蒸发换热器”的发明专利是在低温差的条件下也能发生强烈的沸腾现象，从而大大提高换热器的换热性能。但是当沸腾现象非常强烈时对液面产生很大的影响，进而会降低换热器的换热性能。在低温下，冷量的价值随温度水平的降低而提高，因此必须使冷量损失减到尽可能小的程度。低温下的沸腾多在小温差下进行，沸腾会使液面发生剧烈的波动，给液位计的显示值带来一定的偏差，从而影响换热器的换热量，达不到工程实际所需要的换热性能。
发明内容
为了克服已有技术的不足和缺陷，本发明提供一种液位指示稳定的补液式低温沸腾换热器。本发明是通过下述技术方案实现的，本发明将加注液体及装液位计的稳定筒与沸腾换热的换热筒分开，通过气相连通管、液相连通管和连接板相互连接在一起，减小了沸腾引起的液位计信号波动。本发明包括稳定筒、换热筒、轴向支撑、径向支撑、连接板、气相连通管、液相连通管、液位计、换热盘管、补液管和汇气管。其中换热筒是由换热筒上封头、换热筒下封头和换热筒筒体相互焊接而成，稳定筒是由稳定筒上封头、稳定筒下封头和稳定筒筒体相互焊接而成。换热筒和稳定筒通过气相连通管、液相连通管和两块连接板相互连接在一起，液位计安装在稳定筒筒体外壁上，四根轴向支撑分别对称固定在稳定筒筒体和换热筒筒体上部外侧，两根径向支撑分别固定在稳定筒筒体和换热筒筒体中部外侧相对应的位置上。稳定筒上封头中部开有排气口，两侧分别开有液体入口和进气口；稳定筒下封头中部开有液体出口。换热筒上封头中部开有出气口；换热筒下封头中部开有液体入口，两侧分别开有换热盘管入口和换热盘管出口。液相连通管的两端分别与换热筒下封头液体入口和稳定筒下封头液体出口相连；气相连通管的一端与换热筒上封头出气口相连，另一端穿过稳定筒上封头进气口与汇气管相连，汇气管是一圆环形的管子，水平置放在稳定筒上部，圆环形汇气管的内侧均匀开有若干小孔。换热盘管两端分别与换热筒下封头的换热盘管入口和换热盘管出口相连。补液管从稳定筒上封头的液体入口插入稳定筒底部。
该换热器采用双面镀铝涤纶薄膜或铝箔与隔热纸一一间隔组合的绝热结构。换热器稳定筒筒体比换热筒筒体高，而且稳定筒的顶部高于换热筒的顶部。这样的布置使得稳定筒中的气腔高度增高，减少了过量的加注液体，换热筒中气体发生夹带液滴的话，在稳定筒内起到气液分离器的作用，有效防止了液体的损失。
本发明将将加注液体及装液位计的稳定筒与沸腾的换热筒分开布置，通过气相连通管、液相连通管和连接板相互连接在一起。换热筒壳体内低温液体沸腾后生成的气体通过气相连通管进入到稳定筒上部，与圆环形的汇气管相连接。在稳定筒内，进入稳定筒的气体会对液面产生冲击力。为了降低气流对液位的冲击，在汇气管内侧均匀开有小孔，使气体沿水平方向喷出。汇气管的作用一是为了使气流均匀，另一个是起到气液静止分离器的作用，降低气流对液位的冲击，使液位指示稳定。另外，补液管从稳定筒上封头的液体入口插入稳定筒底部，也减小了加注低温液体对稳定筒液面的冲击。最终使该换热器的液面指示稳定。
本发明的有益效果由于低温液体的沸腾换热与液位计的指示是分别在两个筒体中进行的，减小了沸腾引起的液位计信号波动；圆环形汇气管的使用，使气流均匀，降低气流对液位的冲击。使低温沸腾换热器的液位指示稳定，提高了低温沸腾换热器的换热性能，具有显著的经济效益和社会效益。
图1是本发明低温沸腾换热器外形结构主示意图；图2是本发明低温沸腾换热器外形结构左侧示意图；图3是本发明低温沸腾换热器内部结构示意图；图中，1是轴向支撑、2是补液管、3是稳定筒液体入口、4是稳定筒上封头、5是稳定筒筒体、6是差压式液位计、7是径向支撑、8是连接板、9是稳定筒下封头、10是稳定筒液体出口、11是液相连通管、12是换热筒液体入口、13是换热筒下封头、14是换热筒筒体、15是换热筒上封头、16是稳定筒进气口、17是气相连通管、18是换热盘管入口、19是换热盘管出口、20是稳定筒排气口、21是汇气管、22是换热盘管、23换热筒出气口。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。如图1、图2和图3所示，本发明包括稳定筒、换热筒、四根轴向支撑1、两根径向支撑7、连接板8、气相连通管17、液相连通管11、差压式液位计6、换热盘管22、补液管2和汇气管21。其中换热筒是由换热筒上封头15、换热筒下封头13和换热筒筒体14相互焊接而成，稳定筒是由稳定筒上封头4、稳定筒下封头9和稳定筒筒体5相互焊接而成。换热筒和稳定筒通过气相连通管17、液相连通管11和两块连接板8相互连接在一起，差压式液位计6安装在稳定筒筒体5的外壁上，四根轴向支撑1分别对称固定在稳定筒筒体5和换热筒筒体14上部外侧，两根径向支撑7分别固定在稳定筒筒体5和换热筒筒体14中部外侧相对应的位置上。稳定筒上封头4中部开有稳定筒排气口20，两侧分别开有稳定筒液体入口3和稳定筒进气口16；稳定筒下封头9中部开有稳定筒液体出口10。换热筒上封头15中部开有换热筒出气口23；换热筒下封头13中部开有换热筒液体入口12，两侧分别开有换热盘管入口18和换热盘管出口19。液相连通管11的两端分别与换热筒液体入口12和稳定筒液体出口10相连；气相连通管17的一端与换热筒出气口23相连，另一端穿过稳定筒进气口16与汇气管21相连，汇气管21是一圆环形的管子，水平置放在稳定筒上部，圆环形汇气管21的内侧均匀开有若干小孔。换热盘管22两端分别与换热筒的换热盘管入口18和换热盘管出口19相连。补液管2从稳定筒液体入口3插入稳定筒底部。
该换热器采用双面镀铝涤纶薄膜或铝箔与隔热纸一一间隔组合的绝热结构。换热器稳定筒筒体5比换热筒筒体14高，而且稳定筒的顶部高于换热筒的顶部。这样的布置使得稳定筒中的气腔高度增高，减少了过量的加注液体，换热筒中气体发生夹带液滴的话，在稳定筒内起到气液分离器的作用，有效防止了液体的损失。
为了减小系统漏热，本发明的轴向支撑1和径向支撑7均采用玻璃钢材料。除了轴向支撑1和径向支撑7外，所有部件材料都采用0Cr18Ni9不锈钢。
权利要求
1.一种液位指示稳定的补液式低温沸腾换热器，包括换热筒、四根轴向支撑(1)、两根径向支撑(7)、差压式液位计(6)、换热盘管(22)和补液管(2)，其特征在于还包括稳定筒、连接板(8)、气相连通管(17)、液相连通管(11)和汇气管(21)，其中换热筒是由换热筒上封头(15)、换热筒下封头(13)和换热筒筒体(14)相互焊接而成，稳定筒是由稳定筒上封头(4)、稳定筒下封头(9)和稳定筒筒体(5)相互焊接而成，换热筒和稳定筒通过气相连通管(17)、液相连通管(11)和两块连接板(8)相互连接在一起，差压式液位计(6)安装在稳定筒筒体(5)的外壁上，四根轴向支撑(1)分别对称固定在稳定筒筒体(5)和换热筒筒体(14)上部外侧，两根径向支撑(7)分别固定在稳定筒筒体(5)和换热筒筒体(14)中部外侧相对应的位置上，稳定筒上封头(4)中部开有稳定筒排气口(20)，两侧分别开有稳定筒液体入口(3)和稳定筒进气口(16)；稳定筒下封头(9)中部开有稳定筒液体出口(10)，换热筒上封头(15)中部开有换热筒出气口(23)；换热筒下封头(13)中部开有换热筒液体入口(12)，两侧分别开有换热盘管入口(18)和换热盘管出口(19)，液相连通管(11)的两端分别与换热筒液体入口(12)和稳定筒液体出口(10)相连；气相连通管(17)的一端与换热筒出气口(23)相连，另一端穿过稳定筒进气口(16)与汇气管(21)相连，汇气管(21)是一圆环形的管子，水平置放在稳定筒上部，圆环形汇气管(21)的内侧均匀开有若干小孔，换热盘管(22)两端分别与换热筒的换热盘管入口(18)和换热盘管出口(19)相连，补液管(2)从稳定筒液体入口(3)插入稳定筒底部。
2.根据权利要求1所述的液位指示稳定的补液式低温沸腾换热器，其特征是所述的换热器稳定筒筒体(5)比换热筒筒体(14)高，稳定筒的顶部位置高于换热筒的顶部。
3.根据权利要求1所述的液位指示稳定的补液式低温沸腾换热器，其特征是所述的轴向支撑(1)和径向支撑(7)均采用玻璃钢材料，除了轴向支撑(1)和径向支撑(7)外，所有部件材料都采用0Cr18Ni9不锈钢。
4.根据权利要求1所述的液位指示稳定的补液式低温沸腾换热器，其特征是所述的换热器的绝热结构是采用双面镀铝涤纶薄膜或铝箔与隔热纸一一间隔组合而成。
全文摘要
液位指示稳定的补液式低温沸腾换热器属于低温工程与低温技术领域，包括稳定筒、换热筒、轴向支撑、径向支撑、连接板、气相连通管、液相连通管、液位计、换热盘管、补液管和汇气管。本发明将加注液体及装液位计的稳定筒与沸腾换热的换热筒分开，通过气相连通管、液相连通管和连接板相互连接在一起。由于低温液体的沸腾换热与液位计的指示是分别在两个筒体中进行的，减小了沸腾引起的液位计信号波动；圆环形汇气管的使用，使气流均匀，降低气流对液位的冲击。使低温沸腾换热器的液位指示稳定，提高了低温沸腾换热器的换热性能，具有显著的经济效益和社会效益。
文档编号F28F23/00GK1936488SQ20061011727
公开日2007年3月28日 申请日期2006年10月19日 优先权日2006年10月19日
发明者汪荣顺, 石玉美, 陈树军 申请人:上海交通大学