【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃油蒸汽液化回收，更具体的说是涉及一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置及其方法。
技术介绍
1、随着汽车工业的发展，汽车能源的用量也在逐年增加，而汽车使用的汽油极易挥发，直接排放至大气中造成的空气污染也愈加严重。因此，低耗高效燃油蒸汽回收技术的迫切需求需要我们进行燃料油蒸汽液化回收技术研究，这对提升燃料油汽车运行的安全性，降低油蒸汽溢出对环境的危害，以及延长此类装置的使用实现具有切实有效的工程研究意义，对丰富和完善汽车燃料油系统优化理论也具有十分重要的科学研究价值。
2、汽车使用的汽油极容易挥发，直接排放至大气中会造成空气污染，中国现阶段已经开始实施国六机动车排放法规。法规中规定的ⅶ型试验是测试汽车加油时汽油蒸汽的排放量，要求hc排放量≤0.05g/l。现在成熟的方案是：使用较大体积的活性炭来吸附加油时产生的汽油蒸汽。汽油蒸汽的排放量和炭罐内炭粉有效体积成正比关系，炭罐内炭粉体积大则从炭罐内挥发出的汽油蒸汽的排放量小。法规中规定的ⅳ型试验是测试两昼夜停放期间油箱内汽油蒸汽的排放量，要求hc排放量≤0.7g/test。经研究发现：两昼夜汽油蒸汽的排放量和炭粉脱附体积倍数(发动机脱附体积总量/炭罐内炭粉的有效容积)成反比关系，炭罐脱附体积倍数大那么炭粉内的hc残留量小，所以两昼夜汽油蒸汽的排放量小。如果发动机脱附体积总量为恒定值时，缩小炭粉体积可以提高脱附体积倍数，减少炭罐内挥发出的汽油蒸汽的排放量。经过研究发现：满足ⅶ型试验炭罐所需要炭粉有效体积为v1；而满足ⅳ型试验炭罐所需要炭粉有效体积为v2；那
3、如果将加油时产生燃油蒸汽通过物理方式使其液化，液化后直接返回至油箱内，减少进入炭罐的燃油蒸汽，则可将炭罐内炭粉有效体积减少，从而实现降低燃油蒸发控制系统及零件成本的目的。公开号为cn107776397a的中国专利技术专利中公开了一种燃油油气回收系统，在燃油箱和炭罐间设置了负压泵和油气罐，燃油箱的油气泵入油气罐中并使得油气在油气罐中至少部分被加压形成油液。但该专利中使用的负压泵属于电气件，成本较高且有潜在的安全风险；还需要增加控制阀使其在加油的时候启动，能耗较高且操作复杂。
4、因此，如何提供一种能够提升燃料油汽车运行的安全性，降低油蒸汽溢出对环境的危害，以及延长活性炭更换周期的基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置及其方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置及其方法，旨在解决上述
技术介绍
中的问题之一，能够提升燃料油汽车运行的安全性，降低油蒸汽溢出对环境的危害，以及延长活性炭更换周期。
2、为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置，包括：
3、液相腔室；
4、三相分离壳体，所述三相分离壳体内为三相分离腔，所述三相分离壳体的上端设有热蒸汽出口，所述液相腔室通过所述热蒸汽出口与所述三相分离腔的上端连通，所述三相分离壳体的下端设有冷流体出口，所述液相腔室通过所述冷流体出口与所述三相分离腔的下端连通，所述三相分离壳体内设有汇聚腔，所述汇聚腔位于所述颈缩节流入口的下方，所述三相分离壳体的上端还设有颈缩节流入口；
5、壳体，所述壳体设置开口，所述开口的上半部与所述汇聚腔连通，所述开口的下半部与所述三相分离腔连通，所述壳体的顶部靠近开口处设有填料口，所述壳体内设有u形管束，所述u形管束与所述壳体之间设置壳程，所述壳程内填充冷却液。
6、进一步的，所述u形管束设置多组，多组所述u形管束设为正方形斜45°排列。
7、进一步的，还包括分离隔板，通过所述分离隔板在所述三相分离腔设置汇聚腔。
8、进一步的，所述壳体的开口与所述三相分离壳体的三相分离腔和汇聚腔通过法兰连通。
9、进一步的，所述颈缩节流入口设置为中间收缩、不对称沙漏状的渐缩喷管。
10、另一方面，本专利技术提供了一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的方法，使用上述所述的一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置，包括以下步骤：
11、步骤一、气态油蒸汽自液相腔室内流出；
12、步骤二、再由颈缩节流入口进入装置的汇聚腔；
13、步骤三、再由汇聚腔进入u形管束相变换热；
14、步骤四、换热结束后流入三相分离腔；
15、步骤五、经分离，气相由热蒸汽出口流出进而循环液化，液相由冷流体出口流出直接返回液相腔室；
16、步骤六、使用一段时间后，若冷流体减少可通过壳体顶部的填料口直接填料。
17、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置，通过设置颈缩节流入口，可压缩气态油蒸汽气流通过渐缩喷管绝热膨胀可获得高速气流，可压缩气态油蒸汽气流熔的利用率被尽可能的提高，使其变成动能，促进了即液相腔室由颈缩节流入口进入汇聚腔的进程；通过在壳程内填充冷却液，利用冷却液进行相变换热可自发进行，不需要附加装置的辅助，进行二次降温的同时节约了成本；通过设置热蒸汽出口和冷流体出口分别位于三相分离壳体的上端和下端上侧，进入三相分离腔的油蒸汽混合物中，由于未被液化的燃料油蒸气密度大处于三相分离腔上方，因此由热蒸汽出口逸出，而已被液化为燃料油的部分处于三相分离腔底部，因此由冷流体出口流出直接返回至液相腔室内。
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1.一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置，其特征在于，所述U形管束设置多组，多组所述U形管束设为正方形斜45°排列。
3.根据权利要求1所述的一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置，其特征在于，还包括分离隔板，通过所述分离隔板在所述三相分离腔设置汇聚腔。
4.根据权利要求1所述的一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置，其特征在于，所述壳体的开口与所述三相分离壳体的三相分离腔和汇聚腔通过法兰连通。
5.根据权利要求1所述的一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置，其特征在于，所述颈缩节流入口设置为中间收缩、不对称沙漏状的渐缩喷管。
6.一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的方法，基于上述权利要求1-5所述的一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置，其特征在于，所述u形管束设置多组，多组所述u形管束设为正方形斜45°排列。
3.根据权利要求1所述的一种基于颈缩节流与相变换热的协同作用的装置，其特征在于，还包括分离隔板，通过所述分离隔板在所述三相分离腔设置汇聚腔。
4.根据权利要求1所述的一种基...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐婷婷，芦兆宽，
申请(专利权)人：大连理工大学宁波研究院，
类型：发明
国别省市：
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