一种处理热压缩制冷循环中冷凝产生的不凝气体的装置的制作方法

本发明涉及以水作制冷剂的制冷技术，具体说是涉及一种热压缩冷剂水蒸汽制冷循环中冷凝产生的不凝气体的装置。

背景技术：

同样是以水作制冷剂的溴化锂吸收式制冷机在高度真空环境内，蒸发器低温蒸发出冷剂水蒸汽由吸收器内溴化锂溶液吸收成溴化锂淡溶液泵至发生器内加热蒸发成高温水蒸汽再到冷凝器内冷凝。传统真空设备内水蒸汽冷凝的工序。上述设备中出现不凝气体导致真空度不断下降的问题影响设备正常运行。

首先从水蒸汽饱和特性了解到溴化锂吸收式制冷机组中所说的不凝气体，不是在真空状态下水和铁发生电化反应生成不相溶气体，而是高温水蒸汽降温冷凝后仍然保持低温饱和的水蒸汽。水蒸汽的物理特性，水蒸汽在任一温度下，热力参数均为固有的唯一的，水蒸汽由高温降为低温，其热力参数（压力、密度、温度）只是相应的变化，绝对不会消失。水蒸汽降温冷凝，冷凝后水蒸汽内的密度减少至冷凝温度相应的密度。水蒸汽仍然保持饱和状态。水蒸汽只是温度、压力、密度降低，但是体积不变。这一部分低温饱和的水蒸汽在真空筒体内，会挤占持续进入冷凝器的高温水蒸汽。

水蒸汽饱和特性，水蒸汽分子具有质量和能量二重特性。当水蒸汽在低温、低压力下（包括水蒸汽在大气中）具有气体物质的特性，水蒸汽流动，在有热源的场合下，水蒸汽对流换热得到热能的分子将向下移动，留出空挡让外部的低温水蒸汽分子进入热源。在密闭的真空环境，水蒸汽具有能量特性，自然状态下可以从高温传递到低温，但绝不会消失，也不可能完全被溴化锂水溶液吸收。依水蒸汽单一函数特性，水蒸汽能量可以是热能或者压力能、动能任一形式。按热力学第二定律能量只能由高温传递到低温。而不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体。

在溴化锂制冷机中，冷剂水蒸汽演示了上述物理特性，在蒸发器中冷媒水蒸发过程为典型的大空间沸腾。产出冷剂水蒸汽为自由流动的气体。在吸收器内的高温（50℃）热引力自发的由低温流向高温，而发生器内为典型的沸腾换热，产出的蒸气在密闭的空间具有一定的动力被压入到冷凝器内，又以冷凝换热将部分热量传递给冷却水。根据能量守恒定律，交换剩余的热能必然还存在，依水蒸汽单一函数特性这一部热能必然存在一定量的呈饱和状水蒸汽分子。

上述分析可知，溴化锂吸收式制冷机所述的不凝气体实际就是冷凝器热交换剩余下来的水蒸汽。同时知道这一部分水蒸汽的物理特性，是由低温饱和区流向高温区。

按上述分析，首先解决这一部分水蒸汽最好的方法是让这部分水蒸汽由能量特性还原成自由气体特性。即设置一通道，将这部分水蒸汽重新引入热源区参加由蒸发器进入热源区的对流换热。

技术实现要素：

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种热压缩制冷循环中冷凝产生的不凝气体的装置。本发明不用真空泵抽气，只需要在真空筒体内部安装一装置，让不凝气体自动返回加热气，它能有效地消除不凝气体。

本发明的目的可通过下属技术措施来实现：

本发明热压缩制冷循环中冷凝产生的不凝气体的装置包括以依次连通的方式设置在真空筒体内的安装有蒸发器的蒸发室、设置有初加热器的初加热室、设置有高温加热器的高温加热室、冷凝器前室、冷凝器后室、位于冷凝器前室与冷凝器后室之间的冷凝器冷却水管；所述冷凝器后室的上方以相互连通的方式与冷凝尾气室相连通，在冷凝尾气室内安装有低温冷却水管，在冷凝尾气室与相邻的初加热室之间设置有相联通的通道，通道用于将冷凝尾气温度降低到低于初加热室内温度的冷凝尾气输送至初加热室。上述结构特征可以使得冷凝尾气扩容、降温，使其物理特征为低温饱和状态。

本发明中所述初加热室以并列布置的方式设置在蒸发室右侧，所述高温加热室位于初加热室下方，以由下至上依次设置的冷凝器前室、冷凝器后室、冷凝尾气室以并列布置的方式设置在由下至上依次设置的高温加热室、初加热室的右侧。

所述通道以侧斜向下的方式与初加热室相连通，引导不凝气体进入到初加热室，以防止加热器内的辐射热传递到尾气室内；蒸发室与初加热室之间通过冷凝尾气室内的冷却水管将尾气室的温度降低至低于初加热室温度△t℃；根据水蒸汽饱和特征，低温饱和水蒸汽自发地流入未饱和水蒸汽初加热室。

通过冷凝器前室与后室之间的冷却水管的冷却水温高于冷凝尾气室的冷却水管的水温，因此，冷凝器后室的冷凝水蒸汽尾气温度（即不凝气体）要高于冷凝尾气室的冷凝水蒸汽尾气不凝气体温度△t℃，冷凝水蒸汽饱和特性低饱和冷凝器后室的水蒸汽流向冷凝尾气室6。

本发明的有益效果如下：

在真空筒体内的作为热媒的水蒸汽循环持续进行不会受到因不凝气体造成的真空度下降的影响，同时避免了热媒水的流失。

本发明在传统溴化锂机组所述的产生的不凝气体，实际上就是在冷凝器内不可消灭的饱和状态水蒸汽。本发明采用低温冷却水管将其再次降温到低于初加热器内的温度，直接设置通道将其引入到初加热器内。这一措施省略了传统溴化锂机组采用的全自动排气设置，同时比传统溴化锂运行更加可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中序号：1是初加热器，2是高温加热器，3是冷凝器前室，4是冷凝器后室，5是冷凝器冷却水管，6是冷凝尾气室，7是低温冷却水管，8是通道。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

如图1所示，本发明热压缩制冷循环中冷凝产生的不凝气体的装置包括以依次连通的方式设置在真空筒体内的安装有蒸发器的蒸发室、设置有初加热器1的初加热室、设置有高温加热器2的高温加热室、冷凝器前室3、冷凝器后室4、位于冷凝器前室3与冷凝器后室4之间的冷凝器冷却水管5；所述冷凝器后室4的上方以相互连通的方式与冷凝尾气室6相连通，在冷凝尾气室6内安装有低温冷却水管7，在冷凝尾气室6与相邻的初加热室之间设置有相联通的通道8，通道8用于将冷凝尾气温度降低到低于初加热室内温度的冷凝尾气输送至初加热室。上述结构特征可以使得冷凝尾气扩容、降温，使其物理特征为低温饱和状态。

本发明中所述初加热室以并列布置的方式设置在蒸发室右侧，所述高温加热室位于初加热室下方，以由下至上依次设置的冷凝器前室3、冷凝器后室4、冷凝尾气室6以并列布置的方式设置在由下至上依次设置的高温加热室、初加热室的右侧。

所述通道8以侧斜向下的方式与初加热室相连通，引导不凝气体进入到初加热室，以防止加热器内的辐射热传递到尾气室内；蒸发室与初加热室之间通过冷凝尾气室6内的冷却水管7将尾气室的温度降低至低于初加热室温度△t℃；根据水蒸汽饱和特征，低温饱和水蒸汽自发地流入未饱和水蒸汽初加热室。

通过冷凝器前室3与后室4之间的冷却水管5的冷却水温高于冷凝尾气室6的冷却水管7的水温，因此，冷凝器后室4的冷凝水蒸汽尾气温度（即不凝气体）要高于冷凝尾气室6的冷凝水蒸汽尾气不凝气体温度△t℃，冷凝水蒸汽饱和特性低饱和冷凝器后室4的水蒸汽流向冷凝尾气室6。

本发明的工作原理如下：

由冷剂水蒸汽经过初加热器1、高温加热器2加热器后获得高温能量呈饱和工质状冷剂蒸气首先进入冷凝器前室3，工质状冷剂蒸气与冷凝器内的冷却水管5产生强制对流换热，经热交换大部分热量由冷却水管5带走，剩余的未冷凝的冷剂水蒸汽降温后经由冷凝器后室4进入冷凝尾气室6，在低温冷却水管7的作用再次降温，当再次降温后的冷剂水蒸汽低于初加热器温度时，上升到冷凝尾气室6顶部聚集，冷凝器尾室6的冷剂水蒸汽经再次降温、扩容，已改变工质的物理性能，成为气态水蒸汽，受到初加热器的热压作通过冷凝尾气室一侧上部设置的通道8用自发地流入初加热器中。