一种气体干燥机的换热结构的制作方法

本发明涉及换热器技术领域，特指一种气体干燥机的换热结构。

背景技术：

现有的压缩空气干燥机的换热结构主要有以下几类：第一类，冷冻式干燥机换热的结构，如图5所示，1a-冷热交换器、2a-蒸发器、3a-气液分离器分开的桶体制作，结构复杂，制作复杂，体积庞大，蒸发器采用铜铝翅片式或不锈钢翅片式换热器，翅片间隙小，冷凝水在蒸发器中容易结冰，产生冰堵现象。第二类，板式或板翅式冷干机换热器，如图6所示，这种换热结构存在以下问题：1、冷热交换和蒸发器采用铝制板翅式换热器或不锈钢板式换热器，焊口容易泄露且无法维修；2、板片较薄，也容易腐蚀穿孔且不能维修；3、由于体积较小，汽水分离效果不好；如果外置汽水分离器，达不到结构紧凑的效果；4、板片间隙小，易被脏物堵塞，积累较多脏物会影响换热效果，并且阻力增加，使得压缩空气的进出口产生越来越大的压差，而且冷凝水在蒸发器中容易结冰堵塞压缩空气通道，产生冰堵现象；5、制作复杂，只有专业的板式或板翅式换热器厂家才能制作，成本高。第三类，冷热交换器、蒸发器内置于一个桶内的冷干机，如图7所示，图中：a-制冷剂入口，b-制冷剂出口，h-空气入口，i-空气出口，g-螺旋管，e-滤液网，f-蒸发器，蒸发器采用铜铝翅片式或不锈钢翅片式换热器，这种结构存在以下问题：1)翅片间隙小，冷凝水在蒸发器中容易结冰，产生冰堵现象；2)没有专门的气液分离装置，而是依靠自然重力析水，水分容易被气流带走，气水分离效果不好；3)制作精密度要求较高，制作工艺复杂，成本高。

综上所述，现有的压缩空气干燥机的换热结构均不理想，成本高，容易产生冰堵现象，换热效率低。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种气体干燥机的换热结构，结构紧凑、减少冰堵现象、工艺简单、成本低、换热效果好、冷量利用率高、气液分离效果好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种气体干燥机的换热结构，其特征在于：包括有竖直设置的第一管及套在第一管外侧的第二管，所述第一管内腔中沿其长度方向设有一根以上的第三管，所述第一管与所述第二管其顶部及底部均封口，所述第一管内腔上部封口形成位于上方的第一内腔与位于下方的第二内腔，在封口上下方分别设有连通外界的气体出口与气体进口，所述气体进口连通第二内腔，所述气体出口连通第一内腔，所述第三管一端与第一内腔连通，另一端连通与第二内腔的下部，所述第一管外壁与所述第二管内壁之间形成第三内腔，所述第三内腔设有供冷剂进出的冷剂进口及冷剂出口，所述第二内腔底部连通有液体出口。

优选地，所述第三管底端连接有一“冂”型截面的第四管，所述第三管底端穿过所述第四管与第二内腔连通，所述第四管外壁与所述第一管内壁之间形成一通道迫使气体贴着第一管内壁流动。

优选地，所述第四管的位置在第二管的长度范围内。

优选地，所述第一管内壁上还间隔设有多块折流板用于增加气体在第二内腔中的行程。

优选地，所述冷剂进口位于第三内腔下部，所述冷剂出口位于第三内腔上部。

本发明有益效果：

含有水份的气体从气体入口进入并在第二内腔中往下流动，而冷剂从第三内腔中从下向上流动，气体与冷剂进行换热，气体中的水份降温并液化，流至第二内腔底部，气体流到第二内腔的底部，再折回进入到第三管内，第三内腔在第二内腔外围，在第二内腔内部，降温后的气体从第三管内从下向上流动，与第二内腔中的气体进行换热，有效地对第二内腔的气体进行降温，同时，第三管内的气体经过升温后再从气体出口排出，提高冷剂的冷量利用率，气液分离效果更好。整体结构简单，工艺简单，制作成本低，不易出现冰堵现象。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例2的结构示意图；

图3是实施例3的结构示意图；

图4是实施例4的结构示意图；

图5是冷冻式干燥机换热的结构示意图；

图6是板式或板翅式冷干机换热器的结构示意图；

图7是将冷热交换器、蒸发器内置于一个桶内的冷干机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

实施例1：如图1所示，本实施例所述的一种气体干燥机的换热结构，该气体干燥机可用于过滤压缩空气和燃气，包括有竖直设置的第一管1及套在第一管1外侧的第二管2，所述第一管1内腔中沿其长度方向设有一根以上的第三管3，这些第三管3均匀分布。所述第一管1与所述第二管2其顶部及底部均封口，所述第一管1内腔上部封口形成位于上方的第一内腔4与位于下方的第二内腔5，第一内腔4与第二内腔5相互隔开，在封口处的上方及下方分别设有连通外界的气体出口6与气体进口7，气体进口7与气体出口6均沿水平方向开口，所述气体进口7连通第二内腔5，所述气体出口6连通第一内腔4，所述第三管3一端与第一内腔4连通，另一端连通与第二内腔5的下部，所述第一管1外壁与所述第二管2内壁之间形成第三内腔8，所述第三内腔8设有供冷剂进出的冷剂进口9及冷剂出口10，所述冷剂进口9位于第三内腔8下部，所述冷剂出口10位于第三内腔8上部，所述第二内腔5底部连通有液体出口11，出水口最好距离第一管1底部有一定的距离，让第一管1底部存有一定量的液体，避免气体从液体出口11流出。

作为更优选的方案，所述第一管1内壁上还间隔设有多块折流板13用于增加气体在第二内腔5中的行程，折流板13水平设置，所述折流板13不隔断第二内腔5，使得第二内腔5中的气体曲折向下流动，延长了气体的行程，降低了气体的流动速度，从而延长气体在第二内腔5中的换热时间，换热效果更佳。

实施例2：参照图2，相对于实施例1，其不同点在于：气体进口7沿水平方向开口设置，气体出口6朝上方开口设置。

实施例3：参照图3，相对于实施例1，其不同点在于：所述第三管3底端连接有一“冂”型截面的第四管12，第四管12顶部封住，底部开口，所述第三管3底端穿过所述第四管12的顶部并与第二内腔5连通，所述第四管12与第一管1最好是同轴设置，所述第四管12外壁与所述第一管1内壁之间形成一通道迫使气体贴着第一管1内壁流动，所述第四管12的位置在第二管2的长度范围内，因为第三内腔8有冷剂，第二内腔5中的气体贴着第一管1内壁流动，与冷剂的距离短，换热效果更佳。

实施例4：参照图4，相对于实施例3，其不同点在于：气体进口7沿水平方向开口设置，气体出口6朝上方开口设置。

另外，需要说明的是：以上四个实施例中，第一管1内壁还可以设有螺旋片，让气体螺旋，让析出的水份在离心力作用下分离出来，同样地，实施例3与实施例4中的第四管内壁也可以设有旋片。

本发明的工作原理：含有水份的气体从气体入口进入并在第二内腔5中往下流动，而冷剂从第三内腔8中从下向上流动，气体与冷剂进行换热，气体中的水份降温并液化，流至第二内腔5底部，气体流到第二内腔5的底部，再折回进入到第三管3内，第三内腔8在第二内腔5外围，在第二内腔5内部，降温后的气体从第三管3内从下向上流动，与第二内腔5中的气体进行换热，有效地对第二内腔5的气体进行降温，同时，第三管3内的气体经过升温后再从气体出口6排出，提高冷剂的冷量利用率，气液分离效果更好。整体结构简单，工艺简单，制作成本低，不易出现冰堵现象。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。