[實用新型]一種用于真空凍干裝置的冷阱

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820179228.1
• 申請日: 2008-11-14
• 公開（公告）號: CN201302352Y
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 張光華;趙國臣;梁宗禮;陳光明;張大力
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州科近真空凍干技術有限公司
• 主分類號: F26B5/06
• 分類號: F26B5/06
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司
• 代理人: 張 晉

技術領域

本實用新型涉及一種真空冷凍干燥裝置中使用的冷阱，包括：冷阱列管及附屬化霜裝置，固定列管及附屬裝置的管板，冷阱殼體，與真空系統(tǒng)連接的抽氣口和與制冷系統(tǒng)連接的接口及進氣口。

背景技術

真空冷凍干燥技術是指將含水物料經(jīng)快速凍結(jié)后，置于真空干燥倉內(nèi)，在真空條件下，提供升華熱進行升華干燥，使被處理物脫水的干燥技術。該技術的應用主要靠真空冷凍干燥設備完成。現(xiàn)有的真空冷凍干燥裝置是由升華干燥倉，冷阱，真空機組，加熱系統(tǒng)，控制系統(tǒng)及制冷機組，以及連通升華干燥倉與冷阱間的倉阱連接管和連通冷阱與真空機組的真空管道構(gòu)成。而冷阱是真空干燥裝置中重要的組成部分。

真空干燥裝置中使用的冷阱實際上是一種較為特殊的列管式換熱器，根據(jù)現(xiàn)有的設計規(guī)范，現(xiàn)有冷阱的中列管的布置是按相鄰的兩排列管中每三個列管以正三角布置，這是列管式換熱器經(jīng)典的布置方式。按現(xiàn)有的這種列管布置方式，其上層列管與位于下層的列管間的垂直投影空隙，也就是水汽的通道Δ為：

Δ＝(C×Sinπ/6)-D

在式中：C為由上下三個相鄰的列管構(gòu)成的正三角形邊長，D為列管直徑(以下相同)。但這種經(jīng)典冷阱在用于凍干脫水工作時，由于Δ較小，水汽極易在靠近倉阱連接管口處的列管(也就是處于最上層的列管)表面先行大量凍結(jié)，本已經(jīng)較狹小的水汽通道更為狹小，使水汽流動不暢，造成冷阱列管表面結(jié)霜不勻；另一方面現(xiàn)有技術的冷阱其管板及設置于其上的列管均是固定于冷阱殼體之內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)在制造中很難進行防銹處理，尤其是整個管組在殼體內(nèi)焊接處根本無法進行除銹和防銹處理，因而在使用中極易產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象，而且發(fā)生損壞后也不可能進行修理。現(xiàn)有技術中為解決這一問題，多采用不銹鋼材料的列管及管板，但因不銹鋼材料的成本大于碳鋼，且導熱系數(shù)小于碳鋼，因此使用不銹鋼材料的冷阱不僅造價高，而且在使用中能耗也較高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種可以克服現(xiàn)有技術不足的，可克服現(xiàn)有技術中水汽易在靠近倉阱連接管口處的列管表面先行大量凍結(jié)現(xiàn)象的冷阱。本實用新型的另一個目的是提供一種不僅可以有前述優(yōu)點，而且可采用碳鋼材料的列管，使其造價低于現(xiàn)有技術，而且在使用中較現(xiàn)有技術能耗更低的冷阱。

本實用新型的冷阱中，其列管排列方式為相鄰的兩排列管中每三個列管以正三角形旋轉(zhuǎn)90度位置布置。

本實用新型的冷阱在具有前述技術特征外還可采用下述的技術方案：將冷阱的冷阱管組和附屬裝置與冷阱殼體做成兩個相互獨立的部分，其具體的結(jié)構(gòu)是在冷阱殼體內(nèi)固定有導軌，冷阱列管及附屬化霜裝置固定于管板上，管板上還固定有支承導輪，在冷阱組裝時將冷阱管組沿殼體內(nèi)的導軌推進殼體內(nèi)，支承導輪設置于與固定在冷阱殼內(nèi)的導軌上。

本實用新型的冷阱還可在以上述技術方案基礎上再做如下的處理：在冷阱上設置有兩個進氣口，而將抽氣口位于兩個進氣口之間，同時在冷阱內(nèi)部且在每個進氣口與抽氣口之間各設置有一塊折流板。

本實用新型所使用的冷阱其實質(zhì)是列管式換熱器的列管中兩排列管中相鄰的每三個列管以正三角形旋轉(zhuǎn)90度位置布置，列管的這種布置方式可以克服現(xiàn)有技術冷阱在使用中水汽通過列管時因流阻大，結(jié)霜不勻的現(xiàn)象，這是因為：現(xiàn)有冷阱的中列管的布置是按相鄰的兩排列管中每三個列管以正三角布置，這是列管式換熱器經(jīng)典的布置方式，現(xiàn)有的設計規(guī)范及實際應用的列管式換熱器(包括冷阱)結(jié)構(gòu)均為這種列管布置方式，這種布置方式中上層列管與位于下層的列管間的垂直投影空隙(也就是水汽通道)Δ為：

Δ＝(C×Sinπ/6)-D

(式中：C為正三角形邊長，D為列管直徑，以下相同)

但這種經(jīng)典冷阱在用于凍干脫水工作時，由于Δ較小，水汽極易在靠近倉阱連接管口處的列管(也就是處于最上層的列管)表面先行大量凍結(jié)，使本已經(jīng)較狹小的水汽通道更為狹小，造成水汽流動不暢；而本實用新型按正三角形旋轉(zhuǎn)90度位置布置列管時，其水汽通道Δ_發(fā)為：

Δ_發(fā)＝(C×Sinπ/3)-D

顯然在列管直徑相同且管距相同的條件下，本實用新型的水汽通道Δ_發(fā)大于現(xiàn)有技術。由于Δ_發(fā)較大，可以使進入冷阱的水汽順利通過，并在阱內(nèi)各層列管中均勻凍結(jié)，充分利用各列管捕集水汽，這樣就在避免了現(xiàn)有技術所產(chǎn)生的不足。