【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体吸收，尤其涉及一种螺旋式吸收器。
技术介绍
1、暖通空调、能源利用、食品医药、石油化工等领域均需要吸收器，吸收器的原理为利用溶液吸收气体，实现某种或多种组分的捕集、分离或脱除。例如：在吸收式制冷与热泵系统中，利用吸收器实现气体工质与溶液的吸收，进而完成整个溶液循环，实现热驱动高效制冷与供热；在碳捕集与封存系统中，利用吸收器将烟气中的二氧化碳吸收进胺类工质中，实现二氧化碳的高效捕集；在空气除湿系统中，利用吸收器将空气中的水蒸气吸收进除湿溶液中，实现水分脱除和空气湿度调控。
2、区别于传统的换热器，吸收器中同时存在传热与传质过程：吸收过程中，待吸收介质(通常为气体)中的某种或几种组元迁移到吸收介质(通常为液体)中，即为传质过程；这一传质过程往往伴随着热量的传递，而大多数的吸收过程为放热过程，因此需要引入冷却介质进行冷却，保证吸收过程的持续进行，即为传热过程。无论是传热过程还是传质过程，均需要吸收介质与待吸收介质之间具有足够的接触面积，而吸收过程所需的传质面积往往比传热面积要大。因此，吸收器往往比同样换热功率的换热器要大，由此导致设备体积庞大、贮液量大、造价昂贵，严重限制和阻碍了吸收器的实际应用。
3、为了提高吸收介质与待吸收介质的接触面积，即气液接触面积，相关技术中提供了鼓泡吸收器。鼓泡吸收器的改进方法主要为强化布气，即通过布气装置将待吸收介质打碎成小气泡并均匀散布在吸收介质中。然而专利技术人发现相关技术中的鼓泡吸收器至少具有以下缺陷：一方面，由于所有待吸收介质均从吸收器底部注入，布气装置形
技术实现思路
1、本专利技术提供一种螺旋式吸收器，用以解决或改善相关技术中鼓泡吸收器的气泡在上升过程中容易汇聚，导致传热传质恶化的缺陷，实现提高传热传质效率的效果。
2、本专利技术提供一种螺旋式吸收器，包括：
3、壳体，所述壳体用于容纳吸收介质，所述壳体设有吸收介质进口和吸收介质出口；
4、换热管，所述换热管包括换热螺旋段，所述换热螺旋段沿所述壳体的轴向，螺旋地设置于所述壳体内，所述换热管用于供冷却介质流通；
5、布气单元，所述布气单元与所述换热螺旋段沿所述壳体的轴向依次排布，所述布气单元用于与提供待吸收介质的气源连接，所述布气单元设有布气孔；
6、补气单元，所述补气单元与所述布气单元连接，且朝所述换热管的换热螺旋段所在的方向延伸，所述补气单元沿自身延伸方向设有多个补气孔。
7、根据本专利技术提供的一种螺旋式吸收器，所述换热管的数量为多个，其中至少两个所述换热螺旋段的直径相同，并且直径相同的所述换热螺旋段相互平行设置。
8、根据本专利技术提供的一种螺旋式吸收器，所述换热管的数量为多个，其中一部分所述换热螺旋段的直径大于另一部分所述换热螺旋段的直径，并且直径大的所述换热螺旋段套装在直径小的所述换热螺旋段的外部。
9、根据本专利技术提供的一种螺旋式吸收器，所述壳体内设有沿所述壳体的轴向依次排布且相互独立的三个腔室，所述布气单元、所述补气单元和所述换热螺旋段均设在三个所述腔室中位于中间的所述腔室内，所述吸收介质进口和所述吸收介质出口均与位于中间的所述腔室连通；
10、所述换热螺旋段的两端分别与三个所述腔室中位于两端的所述腔室连通，所述壳体设有冷却介质进口和冷却介质出口，所述冷却介质进口和所述冷却介质出口分别与位于两端所述腔室连通。
11、根据本专利技术提供的一种螺旋式吸收器，所述壳体包括筒体、一对封头和一对封板，一对所述封头分别封堵于所述筒体的两端，一对所述封板设置于所述筒体内且一对所述封板之间具有间距，一对所述封头分别设有所述冷却介质进口和所述冷却介质出口，一对所述封板之间以及所述封板与所述封头之间均构成所述腔室。
12、根据本专利技术提供的一种螺旋式吸收器，所述布气单元包括布气板，所述布气板与所述壳体的内壁连接，所述布气孔设置于所述布气板上，所述壳体设有进气口，所述进气口设在所述布气板远离所述换热螺旋段的一侧，并用于向所述布气板远离所述换热螺旋段的一侧通入待吸收介质。
13、根据本专利技术提供的一种螺旋式吸收器，所述补气单元包括补气管，所述补气管的一端与所述布气单元连接，所述补气管的另一端封闭并朝所述换热管的所在方向延伸，所述补气管的管壁上设有所述补气孔。
14、根据本专利技术提供的一种螺旋式吸收器，所述补气管的至少部分管段的轴线为曲线。
15、根据本专利技术提供的一种螺旋式吸收器，所述补气管包括螺旋设置的补气螺旋段；
16、所述补气管的补气螺旋段与所述换热管的换热螺旋段二者的直径相同且二者相互平行设置，或者，所述补气管的补气螺旋段的直径大于或者小于所述换热管的换热螺旋段的直径，所述补气管的补气螺旋段套装在所述换热管的换热螺旋段的外侧或者内侧。
17、根据本专利技术提供的一种螺旋式吸收器，所述补气管的数量为多个，且至少部分所述补气管为直管。
18、根据本专利技术提供的一种螺旋式吸收器，所述补气单元靠近所述吸收介质进口一端的所述补气孔的孔口尺寸大于所述补气单元靠近所述吸收介质出口一端的所述补气孔的孔口尺寸；
19、和/或，所述补气单元靠近所述吸收介质进口一端的所述补气孔的数量大于所述补气单元靠近所述吸收介质出口一端的所述补气孔的数量。
20、本专利技术提供的螺旋式吸收器，通过吸收介质进口可向壳体内通入吸收介质，吸收介质在壳体内吸收待吸收介质后从吸收介质出口排出。换热管内用于供冷却介质流通，并且换热管的换热螺旋段设置在壳体内，能够为吸收介质进行降温，换热螺旋段螺旋设置能够增大换热螺旋段与吸收介质的接触面积，从而提高对吸收介质的冷却效果。
21、气源将待吸收介质通入到布气单元，布气单元内的部分待吸收介质从布气孔排出至壳体内形成气泡并由吸收介质吸收，从而增加吸收介质与待吸收介质传质面积，强化传质。
22、其余的待吸收介质进入到补气单元，沿补气单元运行，并分别从补气单元的各个补气孔排出。通过沿补气单元的延伸方向分布的多个补气孔，分别在不同位置进行补气，既能够增大待吸收介质和吸收介质的接触面积，又能够减少气泡上升过程中合并为大气泡而导致待吸收介质与吸收介质的接触面积减小的问题，提高传质效率。
23、另外，补气单元通过多个补气孔分别在不同位置进行补气，在各处布气孔喷射的气流的搅动作用下，壳体内的吸收介质基本均处于湍流状态，如此既能够使待吸收介质快速溶于吸收介质，又能够加快吸收介质与冷却介质的换热效率，减少层流状态下传质传热恶化的问题。
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1.一种螺旋式吸收器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述换热管(2)的数量为多个，其中至少两个所述换热螺旋段(201)的直径相同，并且直径相同的所述换热螺旋段(201)相互平行设置。
3.根据权利要求1所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述换热管(2)的数量为多个，其中一部分所述换热螺旋段(201)的直径大于另一部分所述换热螺旋段(201)的直径，并且直径大的所述换热螺旋段(201)套装在直径小的所述换热螺旋段(201)的外部。
4.根据权利要求1所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述壳体(1)内设有沿所述壳体(1)的轴向依次排布且相互独立的三个腔室(106)，所述布气单元、所述补气单元和所述换热螺旋段(201)均设在三个所述腔室(106)中位于中间的所述腔室(106)内，所述吸收介质进口(101)和所述吸收介质出口(102)均与位于中间的所述腔室(106)连通；
5.根据权利要求4所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述壳体(1)包括筒体(103)、一对封头(104)和一对封板(105)，一对所述封
6.根据权利要求1-5任一项所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述布气单元包括布气板(3)，所述布气板(3)与所述壳体(1)的内壁连接，所述布气孔(301)设置于所述布气板(3)上，所述壳体(1)设有进气口(107)，所述进气口(107)设在所述布气板(3)远离所述换热螺旋段(201)的一侧，并用于向所述布气板(3)远离所述换热螺旋段(201)的一侧通入待吸收介质。
7.根据权利要求1-5任一项所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述补气单元包括补气管，所述补气管的一端与所述布气单元连接，所述补气管的另一端封闭并朝所述换热管(2)的所在方向延伸，所述补气管的管壁上设有所述补气孔(7)。
8.根据权利要求7所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述补气管的至少部分管段的轴线为曲线。
9.根据权利要求8所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述补气管包括螺旋设置的补气螺旋段(5)；
10.根据权利要求7所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述补气管的数量为多个，且至少部分所述补气管为直管(4)。
11.根据权利要求1-5任一项所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述补气单元靠近所述吸收介质进口(101)一端的所述补气孔(7)的孔口尺寸大于所述补气单元靠近所述吸收介质出口(102)一端的所述补气孔(7)的孔口尺寸；
...【技术特征摘要】
1.一种螺旋式吸收器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述换热管(2)的数量为多个，其中至少两个所述换热螺旋段(201)的直径相同，并且直径相同的所述换热螺旋段(201)相互平行设置。
3.根据权利要求1所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述换热管(2)的数量为多个，其中一部分所述换热螺旋段(201)的直径大于另一部分所述换热螺旋段(201)的直径，并且直径大的所述换热螺旋段(201)套装在直径小的所述换热螺旋段(201)的外部。
4.根据权利要求1所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述壳体(1)内设有沿所述壳体(1)的轴向依次排布且相互独立的三个腔室(106)，所述布气单元、所述补气单元和所述换热螺旋段(201)均设在三个所述腔室(106)中位于中间的所述腔室(106)内，所述吸收介质进口(101)和所述吸收介质出口(102)均与位于中间的所述腔室(106)连通；
5.根据权利要求4所述的螺旋式吸收器，其特征在于，所述壳体(1)包括筒体(103)、一对封头(104)和一对封板(105)，一对所述封头(104)分别封堵于所述筒体(103)的两端，一对所述封板(105)设置于所述筒体(103)内且一对所述封板(105)之间具有间距，一对所述封头(104)分别设有所述冷却介质进口(109)和所述冷却介质出口(108)，一对所述封板(105)之间以及所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：鹿丁，公茂琼，申涛，程锐，刘子健，赵延兴，陈令玉，王立刚，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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