本發(fā)明涉及空調(diào),尤其涉及一種水分離器及渦輪機。
背景技術(shù):
1、空調(diào)相關(guān)技術(shù)中,例如,航空空調(diào)系統(tǒng)中,從上游冷凝器分離出來的游離水必須經(jīng)過水分離器排出系統(tǒng),否則一方面影響空調(diào)出口溫度;另一方面含水空氣在渦輪機內(nèi)由于超低溫形成的冰粒不但會給高速旋轉(zhuǎn)的渦輪帶來安全隱患,而且也易造成冷凝器冰堵,使溫度控制活門頻繁開啟導(dǎo)致其使用壽命縮短;除此之外,未經(jīng)水分離器排出的水大部分會由空調(diào)出口流入機艙,過多的水蒸氣流入機艙不但會對一些金屬零件產(chǎn)生腐蝕作用,也會給航電系統(tǒng)帶來安全隱患。
2、然而現(xiàn)有水分離器分水效率較低,在一定程度上影響了空調(diào)的制冷能力以及溫度控制活門的使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中水分離器分離效率低的問題,提供一種水分離器及渦輪機。
2、本發(fā)明旨在設(shè)計一種水分離器,用于分離含水氣流中的水,包括:
3、第一管段和第二管段,所述第一管段作為流體進入管,所述第二管段作為流體排出管;
4、所述第二管段靠近所述第一管段的一端連接有第三管段,所述第三管段的進口端插設(shè)在所述第一管段內(nèi);
5、所述第三管段位于所述第一管段內(nèi)側(cè)的部分與所述第一管段之間的環(huán)形間隙構(gòu)成流通道,所述第三管段靠近所述第二管段的側(cè)壁上開設(shè)有流通孔,所述流通道與所述流通孔在所述第一管段和所述第三管段的軸向方向上相對;
6、導(dǎo)流部,所述導(dǎo)流部設(shè)置在所述第一管段內(nèi)且位于所述第三管段的進口側(cè),所述導(dǎo)流部使流入所述第一管段的氣流形成旋轉(zhuǎn)氣流;
7、殼體,所述殼體的軸向一端連接在所述第一管段的出口側(cè),軸向另一端連接在所述第二管段的進口側(cè);所述殼體內(nèi)部構(gòu)成分水腔;所述流通道的出口端和所述流通孔均位于所述殼體內(nèi)且與所述分水腔相連通;
8、所述殼體的底部設(shè)置有集水部。
9、在一些實施例中,所述第三管段在其軸向上包括第三管段a和第三管段b,所述第三管段a與所述第三管段b相連接,所述第三管段b的進口端插設(shè)在所述第一管段內(nèi),所述第三管段b的管徑沿靠近第三管段a至遠離所述第三管段a的方向逐漸減小以形成漸縮的所述流通道;
10、所述流通道在靠近所述第一管段的一端形成第一流通口,所述流通道在遠離所述第一管段的一端形成第二流通口,所述第一流通口的徑向尺寸大于所述第二流通口的徑向尺寸。
11、在一些實施例中,所述流通孔設(shè)置有多個,多個所述流通孔沿所述第三管段a的周向間隔的開設(shè)在所述第三管段a上,所述第三管段a的管徑沿靠近所述第二管段至遠離所述第二管段逐漸減小。
12、在一些實施例中,所述第一管段的管直徑值為d,所述第一流通口的徑向尺寸為h1,所述第二流通口的徑向尺寸為h2,所述第一流通口至所述第二流通口沿所述流通道的軸向距離為l,
13、其中,h1/d∈[0.11~0.14],h2/d∈[0.08~0.11],l/d∈[0.50~0.55]。
14、在一些實施例中,所述殼體連接在所述第一管段的外側(cè)壁的一端為第一端,所述殼體連接在所述第二管段的外側(cè)壁的一端為第二端,所述第一端與所述第一流通口相對,所述第二端位于所述第二管段與所述第三管段a的連接處;
15、所述殼體在其第一端和第二端之間的中間部分形成有擴容結(jié)構(gòu),所述擴容結(jié)構(gòu)的最大容積位置位于所述第二流通口與所述流通孔之間。
16、在一些實施例中,所述殼體在其第一端與第二端之間的側(cè)壁為弧形凸起壁,所述弧形凸起壁構(gòu)成兩端小中間大的擴容結(jié)構(gòu)。
17、在一些實施例中,所述殼體的底部處開設(shè)有多個穿孔,所述集水部設(shè)置在所述殼體的底部,所述集水部形成有集水槽,所述集水槽連接有第一排水管。
18、在一些實施例中,所述殼體的底部的旁側(cè)連接有第二排水管。
19、在一些實施例中,所述穿孔的孔徑2mm~4mm。
20、在一些實施例中,所述流通孔的孔徑為1mm~3mm。
21、在一些實施例中,提供一種渦輪機,包括上述水分離器。
22、本發(fā)明提供的方案,與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
23、通過導(dǎo)流部作用,使得含水氣流在第一管段內(nèi)被離心分離在第一管段內(nèi)壁形成水膜,水膜沿流通道進入到分水腔被收集并可集中排出,經(jīng)分水腔內(nèi)的流通的小部分氣流會經(jīng)流通孔匯入第二管段內(nèi)主路氣流,由此可以在不額增加分水腔泄漏量的情況下,增加氣流在流通道內(nèi)的流速,降低氣流流動阻力,進而加速液態(tài)水流入分水腔而被分離,從而提高水分離器整體的分水效率,從而減少主氣流含水量,降低冰堵情況的發(fā)生率。
1.一種水分離器,用于分離含水氣流中的水,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水分離器,其特征在于,
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水分離器,其特征在于,
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水分離器,其特征在于,
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水分離器,其特征在于,
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水分離器,其特征在于,
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水分離器,其特征在于,
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水分離器,其特征在于,
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水分離器,其特征在于,
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水分離器,其特征在于,
11.一種渦輪機,其特征在于,包括如權(quán)利要求1-10任一項所述的水分離器。