專利名稱：用來(lái)干燥氣體的冷凝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種冷凝器。更具體而言，本發(fā)明涉及一種用來(lái)干燥氣體的冷凝器。
背景技術(shù)：
在國(guó)內(nèi)工業(yè)應(yīng)用中有各種用來(lái)將水從氣流中凝結(jié)出來(lái)的裝置，已知冷凝器裝置的例子包括管殼式換熱器，板式換熱器等。
一種普遍已知型號(hào)的冷凝器使用成束的固定在一個(gè)封閉體內(nèi)部的管子。一般而言，該封閉體總體具有一個(gè)帶有一個(gè)進(jìn)氣口和一個(gè)出氣口的中空的圓柱體，濕度高的氣體流過(guò)該封閉體的腔室便與管子的表面接觸，冷卻劑穿過(guò)管子，與此同時(shí)，潮濕的氣體流經(jīng)管子的外表面以與冷卻劑間接交換熱量，于是水從潮濕的氣體中凝結(jié)到管子的表面上。冷卻劑和氣體可以沿著基本相同的方向流動(dòng)，被稱為“并流”(parallel flow)，或者沿著相反的方向流動(dòng)，被稱為“逆流”(counter flow)。
這些冷凝器有各種變化形式，在其中的有些冷凝器中，成束的管子垂直布置，而在其它冷凝器中，管子是水平布置的。為了增大熱交換面積，管子可以采用彎曲的形式(“U”形或者蛇形)，管子還可以采用盤(pán)管形或者螺旋形，但是，為了增加流動(dòng)路徑和氣體與冷卻劑之間的接觸面積，該設(shè)備必須是龐大的。由于表面與氣體之間的熱交換效率取決于氣體和冷卻劑的流速，所以為了獲得更好的熱交換效果，它們的流速必須足夠大，而這會(huì)影響或者需要附加設(shè)備，例如一個(gè)泵，一個(gè)壓縮器等，這大大降低了系統(tǒng)的效率。因此，所有這些變型都勢(shì)必會(huì)造成體積大以及熱交換效率低。
所以，仍然需要一種小型、高效的冷凝器，它能在冷卻劑和需要干燥的氣體的相對(duì)較低的流速下運(yùn)轉(zhuǎn)。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用來(lái)對(duì)氣流中的蒸汽進(jìn)行冷卻的冷凝器，該冷凝器包括
一個(gè)相對(duì)于其軸線具有大體圓形的橫截面并適于使該軸線基本垂直安裝的腔室；一個(gè)通到腔室的一端以將氣體提供給腔室的該端的進(jìn)氣口，和一個(gè)通到腔室以將氣體從腔室中排出的出氣口；鄰近腔室的所述一端安裝的用來(lái)向經(jīng)進(jìn)氣口提供給腔室的氣流施予一個(gè)渦旋速度分量的裝置，這樣布置以使氣體能從腔室的一端流到它的另一端；用來(lái)冷卻腔室借此從中除去熱量以促進(jìn)蒸汽冷凝的裝置；和其中用來(lái)向氣流施予一個(gè)渦旋速度分量的裝置包括鄰近進(jìn)氣口的弧形氣體艙室與偏轉(zhuǎn)翼兩者中的至少一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用來(lái)對(duì)氣流中的蒸汽進(jìn)行冷卻的冷凝器，該冷凝器包括一個(gè)相對(duì)于其軸線具有一個(gè)大體圓形的橫截面并適于使該軸線基本垂直安裝的腔室；一個(gè)通到腔室的一上端以將氣體提供給腔室的一端的進(jìn)氣口，和一個(gè)通到腔室以將氣體從腔室中排出的出氣口；鄰近腔室的所述一端安裝的用來(lái)向經(jīng)進(jìn)氣口提供給腔室的氣流施予一個(gè)渦旋速度分量的裝置，這樣布置以使氣體能從腔室的一端流到它的另一端；和用來(lái)冷卻腔室借此從中除去熱量以促進(jìn)蒸汽冷凝的裝置；其中腔室使凝結(jié)液朝其下端暢通無(wú)阻的向下運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供一種用來(lái)冷卻含有蒸汽的氣流以促進(jìn)蒸汽凝結(jié)的方法，該方法包括步驟將含有濕氣的氣體提供給一個(gè)具有一大體圓形的橫截面的腔室，將一個(gè)渦旋速度分量施加給氣流并使氣體以包括氣流渦旋分量的螺旋路徑沿軸向從腔室的一端流到另一端；冷卻腔室以從氣體中提取熱量并促進(jìn)蒸汽凝結(jié)；將腔室基本上垂直安裝，由此使凝結(jié)的蒸汽在腔室的內(nèi)側(cè)豎直向下運(yùn)動(dòng)；沿著腔室的軸線方向排出從蒸汽中提取的氣體。
本發(fā)明提供一種小型高效的冷凝器，弧形腔室設(shè)計(jì)和偏轉(zhuǎn)翼增加了氣流的擾動(dòng)，因而提高了熱交換效率。冷卻劑的螺旋流動(dòng)路徑進(jìn)一步為氣體與冷卻劑之間提供了足夠的熱交換，導(dǎo)致水從氣體中的高效分離。
附圖簡(jiǎn)述為了更好地理解本發(fā)明并更加清楚地顯示本發(fā)明是如何實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)在參照附圖以舉例的方式說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)冷凝器的立體圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的冷凝器的正視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的冷凝器沿圖2中A-A線的立體剖視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的冷凝器沿圖2中A-A線的正視剖面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的冷凝器的一個(gè)頭部的立體圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的冷凝器的頭部沿圖5中B-B線的平面剖視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的冷凝器的頭部沿圖6中C-C線的立體剖視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的冷凝器的一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置的立體圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的冷凝器的偏轉(zhuǎn)裝置的縱視剖面圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的冷凝器的一個(gè)偏轉(zhuǎn)翼的立體圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的冷凝器的偏轉(zhuǎn)翼的剖面圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的冷凝器的一個(gè)外殼的立體剖視圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的冷凝器的外殼的縱向剖面圖。
本發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明借助下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯。
圖1～圖4顯示了本發(fā)明的冷凝器10。在下文，將通過(guò)本發(fā)明以水用作冷卻劑時(shí)在對(duì)空氣進(jìn)行干燥中的應(yīng)用來(lái)對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。但是，應(yīng)該意識(shí)到本發(fā)明還可以被用來(lái)干燥其它氣體或者流體以及用于交換熱量，并且可以使用除了水以外的其它冷卻劑。
本發(fā)明的冷凝器10一般包括一個(gè)殼體20和一個(gè)頭部30。工作時(shí)，冷凝器10被放置在基本豎直的位置上，頭部30位于殼體20的頂端。如圖1所示，冷凝器10的殼體20是大體圓柱形的并包括(參照?qǐng)D3和圖4)限定了腔室40的一個(gè)外殼80和一個(gè)內(nèi)殼90。內(nèi)殼90和外殼80是同軸布置的并且在它們之間限定了一個(gè)環(huán)形空間100。內(nèi)殼90和外殼80在它們的頂端和底端分別被焊接在一起。外殼80具有與殼體20的軸線垂直正交設(shè)置的一個(gè)冷卻劑入口22和一個(gè)冷卻劑出口24。冷卻劑入口22被設(shè)置在接近殼體20底部的位置，而冷卻劑出口24被設(shè)置在接近頭部30的位置，殼體20的底端用蓋28關(guān)閉。一個(gè)排水口26被設(shè)置在蓋28上，以用于將自氣體中凝結(jié)的水從腔室40排出。
冷凝器10的頭部30包括一個(gè)半圓形部分36和一個(gè)橫向延伸部分38。在橫向延伸部分38的一個(gè)端壁35上有一個(gè)進(jìn)氣口32和一個(gè)出氣口34，一個(gè)分離器50(圖8和圖9)和一個(gè)偏轉(zhuǎn)翼60(圖10和圖11)被設(shè)置在殼體20的腔室40的內(nèi)部，偏轉(zhuǎn)翼60能促使氣體按照所要求的流動(dòng)模式進(jìn)入腔室40，分離器50使干燥過(guò)的氣體能流出腔室40，從而將氣體與凝結(jié)的水分開(kāi)。下面將對(duì)殼體20，頭部30，分離器50和偏轉(zhuǎn)翼60的組裝進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D5～圖7，示出了冷凝器10的頭部30，頭部30的底部端面71有一個(gè)圓形的開(kāi)口端70，環(huán)繞圓形開(kāi)口端70的邊沿有一個(gè)輪緣(rim)72，開(kāi)口端的中心有一個(gè)與出氣口34通過(guò)流體連通的孔76，孔76的側(cè)壁74將孔76與開(kāi)口端70的其余部分隔開(kāi)從而形成一個(gè)弧形艙室(compartment)78，孔76的端面73和其側(cè)壁74從頭部30的底面71凹進(jìn)，弧形艙室78與進(jìn)氣口32是通過(guò)流體連通的。在圖4中可以最清楚地顯示，鄰近孔76的底端的位置設(shè)有一內(nèi)螺紋77用來(lái)連接分離器50。
圖8和圖9示出了冷凝器10的分離器50。分離器50為大體圓柱形，在它的底端有一個(gè)裙緣部分52，分離器50有一個(gè)中間部分51和一個(gè)位于其頂端的縮徑部分56，縮徑部分56與中間部分51形成一個(gè)臺(tái)階59，在縮徑部分56的外壁上設(shè)有一外螺紋53，外螺紋53的上端用來(lái)與位于頭部30的孔76中的內(nèi)螺紋77連接，從而將分離器50安裝到頭部30上，外螺紋53的其余部分用來(lái)與偏轉(zhuǎn)翼60連接。
分離器50有一個(gè)從縮徑部分56的頂端軸向延伸到中間部分51的底壁49的孔54。在該特定的實(shí)施例中，孔54有一個(gè)從縮徑部分56的頂端軸向延伸到一個(gè)基本與臺(tái)階59相對(duì)應(yīng)的軸向位置的縮徑部分44。但是，應(yīng)該理解，孔54不是必須有一個(gè)這樣的縮徑部分44。
分離器50的中間部分51的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)橫向于分離器50的軸線延伸的通孔。在這個(gè)例子中，在鄰近中間部分51底端的軸向位置處環(huán)繞中間部分51的側(cè)壁設(shè)有6個(gè)平均分布的通孔55。另外，在鄰近中間部分51頂端的軸向位置處環(huán)繞中間部分51的側(cè)壁設(shè)有4個(gè)平均分布的通孔57，這些通孔通過(guò)流體將孔54與分離器50側(cè)壁外面的空間相連通。
裙緣部分52從中間部分51的底壁49徑向向外并向下延伸。裙緣52的直徑稍微小于內(nèi)殼90的內(nèi)徑以使水能在它們之間流動(dòng)，裙緣52向下傾斜以利于凝結(jié)的水流動(dòng)。沿著裙緣52的邊緣設(shè)有多個(gè)凹口58，以進(jìn)一步利于凝結(jié)的水滴下，進(jìn)而進(jìn)入在裙緣52和蓋28之間限定的水收集艙室53中。所以，內(nèi)殼90既封閉了主腔室40又封閉了水收集艙室53。
如圖3和圖4所示，圍繞分離器50的縮徑部分56安裝有一偏轉(zhuǎn)翼60，在圖10和圖11中偏轉(zhuǎn)翼60顯示得更清楚，偏轉(zhuǎn)翼60有一個(gè)截錐形部分62，沿著截錐形部分62較大的一端設(shè)有多個(gè)葉片64。
將葉片64布置成使得在相鄰的葉片64之間形成螺旋傾斜的間隙，這些間隙基本上沿著相同的螺旋方向傾斜。葉片64的外徑稍微小于內(nèi)殼90的內(nèi)徑，以使氣體能流過(guò)且易于安裝。偏轉(zhuǎn)翼60的中間有一個(gè)孔65，孔65軸向延伸直至貫穿偏轉(zhuǎn)翼60的長(zhǎng)度方向并設(shè)有內(nèi)螺紋66。內(nèi)螺紋66與位于分離器50的縮徑部分56上的外螺紋53嚙合，從而將偏轉(zhuǎn)翼60連接到分離器50上。當(dāng)偏轉(zhuǎn)翼60被安裝到分離器50上時(shí)，偏轉(zhuǎn)翼60的底面68緊靠著分離器50的臺(tái)階59，其頂部端面69緊靠著頭部30的側(cè)壁74的底面73，如圖3和圖4所示。所以，腔室40基本上包括一個(gè)在偏轉(zhuǎn)翼60、內(nèi)殼90、分離器50與裙緣部分52之間的暢通無(wú)阻的環(huán)形空間，氣流可以在沒(méi)有任何其它元件影響其速度或者方向的條件下流過(guò)該空間。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D12和13，它顯示了冷凝器10的外殼80。外殼80為大體圓柱形并有兩個(gè)開(kāi)口端88和89。在側(cè)壁上，鄰近外殼80底端的位置設(shè)有一個(gè)冷卻劑入口82，鄰近其頂端的位置設(shè)有一個(gè)冷卻劑出口84，外殼80的頂部邊緣設(shè)有一個(gè)縮徑部分83，以使縮徑部分83在裝配上與頭部30的輪緣72配合。裝配時(shí)，輪緣72與縮徑部分83被焊接在一起以防止需要干燥的氣體在頭部30與殼體20之間有任何泄漏。
在外殼80的內(nèi)壁上設(shè)有一個(gè)凸棱86，凸棱86從冷卻劑入口82開(kāi)始，沿著外殼80的內(nèi)壁螺旋地向上延伸，在鄰近外殼80頂端的位置終止。如圖3和圖4所示，螺旋狀凸棱86從外殼80的內(nèi)壁凸出，以使當(dāng)內(nèi)殼90和外殼80被焊接在一起時(shí)，凸棱86完全緊靠?jī)?nèi)殼90的外壁，從而將內(nèi)殼90與外殼80之間的環(huán)形空間分隔成一個(gè)連續(xù)的螺旋狀通道110。外殼80的底端88設(shè)有一內(nèi)螺紋85用來(lái)連接蓋28。從圖3和圖4可以看出，內(nèi)殼90是大體圓柱形的。需要理解的是，螺旋狀凸棱86的傾斜度和間距以及因此形成的螺旋狀通道110的傾斜度和間距都可以根據(jù)所要求的條件進(jìn)行改變，并且也可以有幾個(gè)螺旋通道。
仍然參照?qǐng)D3和圖4，蓋28通過(guò)螺紋連接封閉了殼體20的底端，因此在其中限定了腔室40?？梢栽谏w28上安裝一個(gè)水位檢測(cè)儀42，以檢測(cè)水收集艙室53中的凝結(jié)的水的水位，當(dāng)凝結(jié)的水達(dá)到一定的水位時(shí)，排水口26被打開(kāi)以將水從腔室40中排出，這可以手動(dòng)或者自動(dòng)完成。
工作時(shí)，需要干燥的氣體通過(guò)進(jìn)氣口32流入冷凝器10，氣體從進(jìn)氣口32流過(guò)弧形腔室78。氣流的擾動(dòng)或者渦旋會(huì)隨著氣流方向的變化而增加。另外，因?yàn)槌私橛谙噜徣~片64之間的多個(gè)間隙以外，偏轉(zhuǎn)翼60的葉片64基本上封閉了頭部30的圓形開(kāi)口端70，所以氣體通過(guò)所述多個(gè)螺旋傾斜的間隙進(jìn)入腔室40。這樣，進(jìn)入腔室40的氣流會(huì)形成一個(gè)旋渦，即一個(gè)顯著的渦旋速度分量被施予至氣流。氣體在腔室40中環(huán)繞分離器50以螺旋模式向下流動(dòng)。
同時(shí)，從位于殼體20底部附近的冷卻劑入口22提供一種冷卻劑，通常為水。冷卻劑從冷卻劑入口22流入內(nèi)殼90和外殼80之間的環(huán)形空間100，冷卻劑從此處沿著螺旋狀通道110向上流動(dòng)，并從位于鄰近殼體20頂端的冷卻劑出口24流出環(huán)形空間100，即冷卻劑在軸向方向上是逆流的。
在腔室40中，氣體在內(nèi)殼90的表面上被冷卻，因而水被凝結(jié)。然后，干燥過(guò)的氣體流過(guò)多個(gè)通孔55和57，進(jìn)入分離器50的孔54，氣體從此處沿著由分離器50的孔54和頭部30的孔76形成的通道流動(dòng)。然后，干燥過(guò)的氣體經(jīng)出氣口34流出冷凝器10，氣體的渦旋流動(dòng)和冷卻劑的螺旋流動(dòng)路徑為氣體與冷卻劑之間提供了足夠的熱交換，導(dǎo)致水從氣體中的高效分離。渦旋流動(dòng)還促進(jìn)水滴從氣流中分離，可以防止水滴被夾帶在徑向向內(nèi)的氣流中而進(jìn)入通孔55，57。
凝結(jié)的水沿著內(nèi)殼80的內(nèi)壁和分離器50的裙緣部分52向下流，進(jìn)而向下到達(dá)水收集艙室53的底部，如前面提到的，當(dāng)凝結(jié)的水達(dá)到一定的水位時(shí)會(huì)被排出。
應(yīng)該體會(huì)到，本發(fā)明并不局限于在此公開(kāi)的實(shí)施例?？梢灶A(yù)料到，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在掌握了本發(fā)明的要旨之后可以對(duì)在此公開(kāi)的實(shí)施例進(jìn)行各種改型。例如，系統(tǒng)中器件的數(shù)量和布置可以不同，可以用不同的元件來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的特定功能。但是，這些改型都應(yīng)該被認(rèn)為落入下附權(quán)利要求書(shū)中所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)冷卻氣流中的蒸汽的冷凝器，該冷凝器包括一個(gè)相對(duì)其軸線具有大體圓形的橫截面并適于使該軸線基本垂直安裝的腔室；一個(gè)通到腔室的一端以將氣體提供給腔室的該端的進(jìn)氣口，和一個(gè)通到腔室以將氣體從腔室中排出的出氣口；鄰近腔室的所述一端安裝的用來(lái)向經(jīng)進(jìn)氣口提供給腔室的氣流施予一個(gè)渦旋速度分量的裝置，這樣布置以使氣體能從腔室的一端流到它的另一端；和用來(lái)冷卻腔室借此從中除去熱量以促進(jìn)蒸汽冷凝的裝置；其中用來(lái)向氣流施予一個(gè)渦旋速度分量的裝置包括鄰近進(jìn)氣口的弧形氣體艙室與偏轉(zhuǎn)翼兩者中的至少一個(gè)。
2.如權(quán)利要求1中所述的冷凝器，其特征在于，包括弧形艙室和偏轉(zhuǎn)翼。
3.如權(quán)利要求1中所述的冷凝器，其特征在于，用來(lái)施予一個(gè)渦旋分量的裝置至少包括弧形氣體艙室，冷凝器包括共同限定了腔室的一個(gè)殼體和一個(gè)頭部，其中進(jìn)氣口、出氣口和弧形腔室都設(shè)在頭部，頭部處在腔室的所述一端。
4.如權(quán)利要求2或者3中所述的冷凝器，其特征在于，用來(lái)施予一個(gè)渦旋分量的裝置包括偏轉(zhuǎn)翼，其中偏轉(zhuǎn)翼是大體圓形的并具有從偏轉(zhuǎn)翼徑向向外延伸的多個(gè)葉片，偏轉(zhuǎn)翼被安裝在腔室的軸線方向上，葉片延伸到靠近殼體內(nèi)側(cè)的位置，葉片是傾斜的以向通過(guò)其中的氣流施予一個(gè)渦旋分量。
5.如權(quán)利要求1或者3中所述的冷凝器，其特征在于，頭部位于腔室上方的上端，其中一個(gè)分離器被用來(lái)將凝結(jié)出的液體與氣體分離。
6.如權(quán)利要求5中所述的冷凝器，其特征在于，分離器包括一個(gè)沿著腔室的軸線從腔室的另一端延伸到腔室的一端并包括一個(gè)與出氣口相連通的孔的大體圓柱形的部分，由此腔室基本上是環(huán)形的并限定在殼體與分離器之間，分離器包括允許氣體從腔室中流入其孔的開(kāi)口以用來(lái)通過(guò)出氣口排出氣體。
7.如權(quán)利要求6中所述的冷凝器，其特征在于，分離器還包括鄰近腔室的所述另一端的位于分離器一端的一個(gè)裙緣部分，用來(lái)將一個(gè)水收集艙室與該腔室隔開(kāi)。
8.如權(quán)利要求7中所述的冷凝器，其特征在于，包括一個(gè)基本上為環(huán)形的圍繞腔室外部的冷卻套。
9.如權(quán)利要求8中所述的冷凝器，其特征在于，冷卻套包括至少一個(gè)螺旋狀凸棱，該凸棱限定了至少一個(gè)貫穿冷卻套的螺旋狀通道。
10.如權(quán)利要求9中所述的冷凝器，其特征在于，冷卻套包括一個(gè)鄰近腔室的另一端的冷卻劑入口和一個(gè)鄰近腔室的所述一端的冷卻劑出口。
11.如權(quán)利要求10中所述的冷凝器，其特征在于，包括偏轉(zhuǎn)翼，其中該偏轉(zhuǎn)翼被安裝在分離器上，分離器被固定到頭部。
12.如權(quán)利要求11中所述的冷凝器，其特征在于，包括水收集艙室的一個(gè)出水口和用來(lái)檢測(cè)水收集艙室中的水位以控制其水位的裝置。
13.一種用來(lái)冷卻含有蒸汽的氣流以促進(jìn)蒸汽凝結(jié)的方法，該方法包括步驟(1)將含有濕氣的氣體提供給一個(gè)具有大體圓形橫截面的腔室，將一個(gè)渦旋速度分量施加給氣流并使氣體以包括氣流渦旋分量的螺旋路徑沿軸向從腔室的一端流到另一端；(2)冷卻所述腔室以從氣體中提取熱量并促進(jìn)蒸汽凝結(jié)；(3)將腔室基本上豎直安裝，由此使凝結(jié)的蒸汽在腔室的內(nèi)側(cè)豎直向下運(yùn)動(dòng)；(4)沿著腔室的軸線方向排出從蒸汽中提取的氣體。
14.如權(quán)利要求13中所述的方法，其特征在于，包括通過(guò)設(shè)在腔室一端的出氣口將氣體排出。
15.如權(quán)利要求14中所述的方法，其特征在于，還包括提供一個(gè)具有一個(gè)孔的分離器以及在步驟(4)中沿著所述孔將氣體從腔室的另一端排出到出氣口。
16.如權(quán)利要求15中所述的方法，其特征在于，包括將所述分離器設(shè)置多個(gè)通孔和使氣體通過(guò)該通孔進(jìn)入分離器的孔。
17.如權(quán)利要求16中所述的方法，其特征在于，包括通過(guò)以下至少一種方式向氣流施予一個(gè)渦旋速度分量使氣體通過(guò)一個(gè)弧形艙室；和使氣體通過(guò)一個(gè)偏轉(zhuǎn)翼。
18.如權(quán)利要求17中所述的方法，其特征在于，包括通過(guò)使冷卻劑以在軸向方向上與氣流相反的方向圍繞腔室外部流動(dòng)來(lái)冷卻腔室。
19.一個(gè)用來(lái)冷卻氣流中的蒸汽的冷凝器，該冷凝器包括一個(gè)相對(duì)于其軸線具有大體圓形的橫截面并適于使該軸線基本垂直安裝的腔室；一個(gè)通到腔室的一上端以將氣體提供給腔室的一端的進(jìn)氣口，和一個(gè)通到腔室以將氣體從腔室中排出的出氣口；鄰近腔室的所述一端安裝的用來(lái)向經(jīng)進(jìn)氣口提供給腔室的氣流施予一個(gè)渦旋速度分量的裝置，這樣布置以使氣體能從腔室的一端流到它的另一端；和用來(lái)冷卻腔室借此從中除去熱量以促進(jìn)蒸汽冷凝的裝置；其中腔室使凝結(jié)液朝其下端暢通無(wú)阻的向下運(yùn)動(dòng)。
20.如權(quán)利要求19中所述的冷凝器，其特征在于，用來(lái)向氣流施予一個(gè)渦旋速度分量的裝置包括靠近進(jìn)氣口的弧形氣體艙室與偏轉(zhuǎn)翼兩者中的至少一個(gè)。
21.如權(quán)利要求20中所述的冷凝器，其特征在于，包括弧形氣體腔室和偏轉(zhuǎn)翼，其中冷凝器包括共同限定了腔室的一個(gè)殼體和一個(gè)頭部，其中進(jìn)氣口、出氣口和弧形腔室都設(shè)在頭部，頭部處在腔室的所述一端。
22.如權(quán)利要求19中所述的冷凝器，其特征在于，一個(gè)分離器用來(lái)將凝結(jié)出的液體與氣體分離。
23.如權(quán)利要求22中所述的冷凝器，其特征在于，腔室由一個(gè)殼體限定，其中分離器包括一個(gè)沿著腔室的軸線從腔室的另一端向腔室的一端延伸并包括一個(gè)與出氣口連通的孔的大體圓柱形的部分，其中腔室是大體環(huán)形的和暢通無(wú)阻的并被限定在所述殼體與分離器之間，分離器包括使氣體從腔室中流入其孔的開(kāi)口以用來(lái)通過(guò)出氣口排出氣體，由此利用被施加到氣體上的渦旋速度分量促進(jìn)水滴向殼體分離。
24.如權(quán)利要求23中所述的冷凝器，其特征在于，分離器還包括鄰近所述腔室的另一端的位于分離器一端的一個(gè)裙緣部分，用來(lái)將水收集艙室和該腔室隔開(kāi)。
25.如權(quán)利要求23中所述的冷凝器，其特征在于，包括一個(gè)基本上為環(huán)形的圍繞腔室外部的冷卻套筒。
26.如權(quán)利要求25中所述的冷凝器，其特征在于，冷卻套筒包括至少一個(gè)螺旋狀凸棱，該凸棱限定了至少一個(gè)貫穿該冷卻套筒的螺旋狀通道。
全文摘要
一種用來(lái)冷卻含有蒸汽的氣流以促進(jìn)蒸汽凝結(jié)的冷凝器(10)，具有一個(gè)大體圓柱形的腔室。氣體在腔室的一端進(jìn)入并被施加一個(gè)渦旋速度分量。然后，氣體沿著腔室的長(zhǎng)度方向軸向運(yùn)動(dòng)并徑向地穿過(guò)通孔(55，57)進(jìn)入分離器的孔，氣流的渦旋速度勢(shì)必會(huì)將水滴徑向地向外甩出，在那里它們可以沿著限定了腔室的一個(gè)殼體的內(nèi)側(cè)流出。分離器可以包括一個(gè)將主腔室(40)與一個(gè)水收集艙室隔開(kāi)的裙緣部分。引起凝結(jié)的冷卻由一個(gè)外部套筒(110)提供，最好有一種冷卻劑以螺旋方式流過(guò)該外部套筒。
文檔編號(hào)F28B1/00GK1649654SQ03810158
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月6日
發(fā)明者J·卡格內(nèi)里, R·B·戈帕爾, 葉建明 申請(qǐng)人:潔能氏公司