CN100339667C - 一种全热回收制冷用换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全热回收制冷用换热器，它包括壳体(4)、其两端的管板(3)、换热管(5)及壳体(4)上的制冷气体入口(7)和制冷液体出口(15)，其特征在于管板(3)均连接水室封板，水室内均横向连接上下两个分隔板(10)，将水室分成上、中、下三部分，水室封板的上部连接有回收热水进出水管，分别与上部水室相通，中部连接有冷却水进出水管，分别与中部水室相通，下部连接有自来水补水进出水管分别与下部水室相通，上、中、下部水室分别与上、中、下部换热管(5)相通，形成上、中、下三个水循环系统，本发明提高制冷系统的冷凝热的回收利用率，提高机组的整体能效比，提高压缩机效率，有利于环保。

Description

一种全热回收制冷用换热器

(一)技术领域：本发明涉及一种制冷用换热器，尤其设计一种对冷凝热进行全部回收的全热回收制冷用换热器。

(二)背景技术：制冷系统冷凝热的回收分为全热回收和部分热回收两种，目前主要有两种方式能源利用率均较低。一种是以牺牲压缩机的性能为代价的全热回收，为提高出水温度，必须提高制冷系统的冷凝温度，从而导致冷凝压力的提高，压缩机的冷量下降，功率增加，制冷性能系数(COP)降低；另一种是热回收效率较低的部分热回收，为保证热水的出水又不影响压缩机的性能，所能回收利用的只有压缩机排气的显热部分的能量，回收率较低。

(三)发明内容：本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种提高制冷系统的冷凝热的回收利用率，提高机组的整体能效比，提高压缩机效率，有利于环保的全热回收制冷用换热器。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种全热回收制冷用换热器，它包括壳体4，壳体4上设有制冷气体入口7、制冷液体出口15，壳体4的两端设有管板3，管板3之间连接有换热管5，其特征在于两端管板3均连接一水室封板，水室封板与管板3之间形成水室，在两端的水室封板与管板3之间均横向连接上下两个分隔板10，将水室分成上、中、下三部分，水室封板的上部连接有回收热水进水管19和回收热水出水管1，回收热水出水管1和回收热水进水管19分别与上部水室相通，水室封板的中部连接有冷却水出水管18和冷却水进水管20，冷却水出水管18和冷却水进水管20分别与中部水室相通，水室封板的下部连接有自来水补水出水管17和自来水补水进水管23，自来水补水水出水管17和自来水补水进水管23分别与下部水室相通，上部水室与上部换热管5相通，中部水室与中部换热管5相通，下部水室与下部换热管5相通，形成上、中、下三个水循环系统。

为了进一步实现本发明的目的，所述的一端水室封板的上部连接有回收热水进水管19，另一端水室封板的上部连接有回收热水出水管1，使上部水循环系统为1程水循环。

为了进一步实现本发明的目的，所述的上部水室连接分程隔板2，分程隔板2为2n+1(n＝1、2、3、4)程分程隔板，将上部水循环分成2n+1程水循环。

为了进一步实现本发明的目的，所述的一端水室封板的中部连接有冷却水出水管18，另一端水室封板的中部连接有冷却水进水管20，使中部水循环系统为1程水循环。

为了进一步实现本发明的目的，所述的中部水室连接分程隔板21，分程隔板21为2n+1(n＝1、2、3、4)程分程隔板，将中部水循环分成2n+1程水循环。

为了进一步实现本发明的目的，所述的一端水室封板的下部连接有自来水补水水出水管17，另一端水室封板的下部连接有自来水补水进水管23，使下部水循环系统为1程水循环。

为了进一步实现本发明的目的，所述的下部水室连接分程隔板22，分程隔板22为2n+1(n＝1、2、3、4)程分程隔板，将上部水循环分成2n+1程水循环。

为了进一步实现本发明的目的，所述的5程分程隔板是由在相应的进水管一侧的水室内所设的纵向隔板、该纵向隔板和其一侧的水室封板之间所设的横向隔板及相应的出水管一侧的水室内下部所设的横向隔板和上部所设的L形隔板构成。

为了进一步实现本发明的目的，所述的其中一端水室封板的上部连接有回收热水进水管19和回收热水出水管1，上部水室连接分程隔板2，分程隔板2为2n(n＝1、2、3、4、5)程分程隔板，将上部水循环分成2n程水循环。

为了进一步实现本发明的目的，所述的其中一端水室封板的中部连接有冷却水出水管18和冷却水进水管20，中部水室连接分程隔板21、分程隔板21为2n(n＝1、2、3、4、5)程分程隔板，将中部水循环分成2n程水循环。

为了进一步实现本发明的目的，所述的其中一端水室封板的下部连接有自来水补水水出水管17和自来水补水进水管23，下部水室连接分程隔板22，分程隔板22为2n(n＝1、2、3、4、5)程分程隔板，将下部水循环分成2n程水循环。

为了进一步实现本发明的目的，所述的2程分程隔板是由在相应的进出水管一侧的水室内所设的纵向隔板构成。

为了进一步实现本发明的目的，所述的4程分程隔板是由在相应的进出水管一侧的水室内所设的纵向隔板、该纵向隔板和其一侧的水室封板之间所设的横向隔板及另一侧水室内所设的横向隔板构成。

为了进一步实现本发明的目的，所述的6程分程隔板是由在相应的进出水管一侧的水室内所设的纵向隔板、该纵向隔板和其两侧的水室封板之间所设的上下两个横向隔板及另一侧水室内所设的上下两个横向隔板构成。

本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：本发明在不影响压缩机性能的基础上提高了制冷系统的冷凝热的回收利用率，达到了冷凝热的全热回收，提高机组的整体能效比，提高压缩机效率，同时减少对环境的热污染和噪声污染，有利于环保。上部回收热水对全部显热和部分潜热进行了充分的回收；下部自来水补水与冷凝下来的制冷剂液体进行充分的潜热交换，在保证了冷凝压力的同时提高了制冷剂的过冷度，增大了压缩机冷量；同时由于补水温度较高，避免了回收水箱温度因补水温度过低而造成较大波动。且保证了客户的热水供应，同时提高了压缩机效率。

(四)附图说明：

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为图1的左侧视图；

图3为图1的第一种实施方式的的A-A剖视图；

图4为图1的第一种实施方式的的B-B剖视图；

图5为图1的第二种实施方式的的A-A剖视图；

图6为图1的第二种实施方式的的B-B剖视图；

图7为图1的第三种实施方式的的A-A剖视图；

图8为图1的第三种实施方式的的B-B剖视图；

图9为本发明的另一种结构示意图；

图10为图9的左侧视图；

图11为图9的第一种实施方式的的A-A剖视图；

图12为图9的第一种实施方式的的B-B剖视图；

图13为图9的第二种实施方式的的B-B剖视图；

图14为图9的第二种实施方式的的A-A剖视图。

(五)具体实施方式：下面结合附图对本发明的最佳实施方式作详细说明：

实施例1：一种全热回收制冷用换热器(参见图1、图2、图3、图4)，它包括壳体4，壳体4的两端各连接一管板3，两端管板3之间连接有上、中、下三部分换热管5，壳体4与左右管板3之间形成制冷工质腔体6，壳体4上设有制冷气体入口7、制冷液体出口15、排污口14，为了与制冷系统相连，壳体4上还设有备用口8。左端管板3连接水室封板16，水室封板16与管板3之间形成左端水室，在左端水室内左端管板3与水室封板16之间横向连接上下两个分隔板10，将左端水室分成上部水室11、中部水室12、下部水室13三部分，上部水室11内连接2程分程隔板2，即由水室封板16和上分隔板10之间纵向连接的纵向隔板构成，中部水室12连接2程分程隔板21，即由上分隔板10和下分隔板10之间纵向连接的纵向隔板构成，下部水室13连接2程分程隔板22，即由水室封板16和下分隔板10之间纵向连接的纵向隔板构成，水室封板16的上部连接有回收热水进水管19和回收热水出水管1，回收热水出水管1和回收热水进水管19分别与上部水室11相通，水室封板16的中部连接有冷却水出水管18和冷却水进水管20，冷却水出水管18和冷却水进水管20分别与中部水室12相通，水室封板16的下部连接有自来水补水出水管17和自来水补水进水管23，自来水补水水出水管17和自来水补水进水管23分别与下部水室13相通，右端管板3连接水室封板9，水室封板9与管板3之间形成右端水室，在右端水室内右端管板3与水室封板9之间横向连接上下两个分隔板10，将右端水室分成上部水室11’、中部水室12’、下部水室13’三部分，上部水室11、11’均与上部换热管5相通，中部水室12、12’均与中部换热管5相通，下部水室13、13’与下部换热管5相通，整个装置形成上、中、下三个水循环系统，上、中、下三部分水循环均为2程水循环。

使用时，壳程通过制冷气体入口7与制冷系统的压缩机相连，制冷液体出口15与制冷系统的节流装置相连；管程通过水室壳内的分隔板分成上、中、下三个水循环系统，上部水循环系统通过回收热水进出水管、阀门与外部用户热水装置相连，中部水循环系统通过冷却水进出水管、阀门与冷却塔相连、下部水循环系统通过自来水补水进水管、阀门与外部自来水相连，通过自来水补水出水管、阀门与外部外部用户热水装置相连。由压缩机排气来的高温、高压制冷剂气体进入壳体4内，在上部与用户热水装置进入换热管的回收热水进行充分的显热交换，是回收热水的温度满足要求，供用户使用，并回收部分潜热；冷凝下来的制冷剂液体在下部与自来水补水进行充分的潜热交换并冷凝成过冷液体由制冷液体出口排出，并使自来水温度升高，进入用户热水装置进行补水；在不需要热水供应的时候，中间部分的冷凝部分工作，即冷却塔组成冷却水系统与制冷剂进行热交换，保证制冷系统的正常运行。

实施例2：一种全热回收制冷用换热器(参见图1、图2、图5、图6)，它包括壳体4，壳体4的两端各连接一管板3，两端管板3之间连接有上、中、下三部分换热管5，壳体4与左右管板3之间形成制冷工质腔体6，壳体4上设有制冷气体入口7、制冷液体出口15、排污口14，为了与制冷系统相连，壳体4上还设有备用口8。左端管板3连接水室封板16，水室封板16与管板3之间形成左端水室，在左端水室内左端管板3与水室封板16之间横向连接上下两个分隔板10，将左端水室分成上部水室11、中部水室12、下部水室13三部分，右端管板3连接水室封板9，水室封板9与管板3之间形成右端水室，在右端水室内右端管板3与水室封板9之间横向连接上下两个分隔板10，将右端水室分成上部水室11’、中部水室12’、下部水室13’三部分，上部水室11内连接2程分程隔板2，即由水室封板16和上分隔板10之间纵向连接的纵向隔板构成，中部水室12连接4程分程隔板21，即由上分隔板10和下分隔板10之间纵向连接的纵向隔板、该纵向隔板和其一侧的水室封板16之间所设的横向隔板及另一侧中部水室12’内所设的横向隔板构成。下部水室13连接2程分程隔板22，即由水室封板16和下分隔板10之间纵向连接的纵向隔板构成，水室封板16的上部连接有回收热水进水管19和回收热水出水管1，回收热水出水管1和回收热水进水管19分别与上部水室11相通，水室封板16的中部连接有冷却水出水管18和冷却水进水管20，冷却水出水管18和冷却水进水管20分别与中部水室12相通，水室封板16的下部连接有自来水补水出水管17和自来水补水进水管23，自来水补水水出水管17和自来水补水进水管23分别与下部水室13相通，上部水室11、11’均与上部换热管5相通，中部水室12、12’均与中部换热管5相通，下部水室13、13’与下部换热管5相通，整个装置形成上、中、下三个水循环系统，上、中、下三部分水循环分别为2、4、2程水循环。其工作原理同实施例1。

实施例3：一种全热回收制冷用换热器(参见图1、图2、图7、图8)，它包括壳体4，壳体4的两端各连接一管板3，两端管板3之间连接有上、中、下三部分换热管5，壳体4与左右管板3之间形成制冷工质腔体6，壳体4上设有制冷气体入口7、制冷液体出口15、排污口14，为了与制冷系统相连，壳体4上还设有备用口8。左端管板3连接水室封板16，水室封板16与管板3之间形成左端水室，在左端水室内左端管板3与水室封板16之间横向连接上下两个分隔板10，将左端水室分成上部水室11、中部水室12、下部水室13三部分，右端管板3连接水室封板9，水室封板9与管板3之间形成右端水室，在右端水室内右端管板3与水室封板9之间横向连接上下两个分隔板10，将右端水室分成上部水室11’、中部水室12’、下部水室13’三部分，上部水室11内连接2程分程隔板2，即由水室封板16和上分隔板10之间纵向连接的纵向隔板构成，中部水室12连接4程分程隔板21，即由上分隔板10和下分隔板10之间纵向连接的纵向隔板、该纵向隔板和其两侧的水室封板16之间所设的上下两个横向隔板及另一侧中部水室12’内所设的上下两个横向隔板构成。下部水室13连接2程分程隔板22，即由水室封板16和下分隔板10之间纵向连接的纵向隔板构成，水室封板16的上部连接有回收热水进水管19和回收热水出水管1，回收热水出水管1和回收热水进水管19分别与上部水室11相通，水室封板16的中部连接有冷却水出水管18和冷却水进水管20，冷却水出水管18和冷却水进水管20分别与中部水室12相通，水室封板16的下部连接有自来水补水出水管17和自来水补水进水管23，自来水补水水出水管17和自来水补水进水管23分别与下部水室13相通，上部水室11、11’均与上部换热管5相通，中部水室12、12’均与中部换热管5相通，下部水室13、13’与下部换热管5相通，整个装置形成上、中、下三个水循环系统，上、中、下三部分水循环分别为2、6、2程水循环。其工作原理同实施例1。

实施例4：一种全热回收制冷用换热器(参见图9、图10、图11、图12)，它包括壳体4，壳体4的两端各连接一管板3，两端管板3之间连接有上、中、下三部分换热管5，壳体4与左右管板3之间形成制冷工质腔体6，壳体4上设有制冷气体入口7、制冷液体出口15、排污口14，为了与制冷系统相连，壳体4上还设有备用口8。左端管板3连接水室封板16，水室封板16与管板3之间形成左端水室，在左端水室内左端管板3与水室封板16之间横向连接上下两个分隔板10，将左端水室分成上部水室11、中部水室12、下部水室13三部分，右端管板3连接水室封板9，水室封板9与管板3之间形成右端水室，在右端水室内右端管板3与水室封板9之间横向连接上下两个分隔板10，将右端水室分成上部水室11’、中部水室12’、下部水室13’三部分，水室封板9的上部连接有回收热水进水管19，水室封板16的上部连接有回收热水出水管1，回收热水出水管1与上部水室11相通，回收热水进水管19与上部水室11’相通，水室封板16的中部连接有冷却水出水管18，水室封板9的中部连接有冷却水进水管20，冷却水出水管18与中部水室12相通，冷却水进水管20与中部水室12’相通，水室封板16的下部连接有自来水补水出水管17，水室封板16的中部连接有自来水补水进水管23，自来水补水水出水管17与下部水室13相通，自来水补水进水管23与下部水室13’相通，上部水室11、11’均与上部换热管5相通，中部水室12、12’均与中部换热管5相通，下部水室13、13’与下部换热管5相通，整个装置形成上、中、下三个水循环系统，上、中、下三部分水循环均为1程水循环。其工作原理同实施例1。

实施例5：一种全热回收制冷用换热器(参见图9、图10、图13、图14)，它包括壳体4，壳体4的两端各连接一管板3，两端管板3之间连接有上、中、下三部分换热管5，壳体4与左右管板3之间形成制冷工质腔体6，壳体4上设有制冷气体入口7、制冷液体出口15、排污口14，为了与制冷系统相连，壳体4上还设有备用口8。左端管板3连接水室封板16，水室封板16与管板3之间形成左端水室，在左端水室内左端管板3与水室封板16之间横向连接上下两个分隔板10，将左端水室分成上部水室11、中部水室12、下部水室13三部分，右端管板3连接水室封板9，水室封板9与管板3之间形成右端水室，在右端水室内右端管板3与水室封板9之间横向连接上下两个分隔板10，将右端水室分成上部水室11’、中部水室12’、下部水室13’三部分，上部水室11内连接2程分程隔板2，即由水室封板16和上分隔板10之间纵向连接的纵向隔板构成，中部水室12连接5程分程隔板21，即由上分隔板10和下分隔板10之间纵向连接的纵向隔板、该纵向隔板和其一侧的水室封板16之间所设的横向隔板及另一侧中部水室12’内下部所设的横向隔板和上部所设的L形隔板构成，下部水室13连接2程分程隔板22，即由水室封板16和下分隔板10之间纵向连接的纵向隔板构成，水室封板9的上部连接有回收热水进水管19，水室封板16的上部连接有回收热水出水管1，回收热水出水管1与上部水室11相通，回收热水进水管19与上部水室11’相通，水室封板16的中部连接有冷却水出水管18，水室封板9的中部连接有冷却水进水管20，冷却水出水管18与中部水室12相通，冷却水进水管20与中部水室12’相通，水室封板16的下部连接有自来水补水出水管17，水室封板16的中部连接有自来水补水进水管23，自来水补水水出水管17与下部水室13相通，自来水补水进水管23与下部水室13’相通，上部水室11、11’均与上部换热管5相通，中部水室12、12’均与中部换热管5相通，下部水室13、13’与下部换热管5相通，整个装置形成上、中、下三个水循环系统，上、中、下三部分水循环2、5、2程水循环。其工作原理同实施例1。

根据需要，本发明的分程隔板2、21、22可以选择各种程数的任意组合。

Claims (10)

1、一种全热回收制冷用换热器，它包括壳体(4)，壳体(4)上设有制冷气体入口(7)、制冷液体出口(15)，壳体(4)的两端设有管板(3)，管板(3)之间连接有换热管(5)，其特征在于两端管板(3)均连接一水室封板，水室封板与管板(3)之间形成水室，在两端的水室封板与管板(3)之间均横向连接上下两个分隔板(10)，将水室分成上、中、下三部分，水室封板的上部连接有回收热水进水管(19)和回收热水出水管(1)，回收热水出水管(1)和回收热水进水管(19)分别与上部水室相通，水室封板的中部连接有冷却水出水管(18)和冷却水进水管(20)，冷却水出水管(18)和冷却水进水管(20)分别与中部水室相通，水室封板的下部连接有自来水补水出水管(17)和自来水补水进水管(23)，自来水补水水出水管(17)和自来水补水进水管(23)分别与下部水室相通，上部水室与上部换热管(5)相通，中部水室与中部换热管(5)相通，下部水室与下部换热管(5)相通，形成上、中、下三个水循环系统。

2、根据权利要求1所述的一种全热回收制冷用换热器，其特征在于所述的一端水室封板的上部连接有回收热水进水管(19)，另一端水室封板的上部连接有回收热水出水管(1)，使上部水循环系统为1程水循环。

3、根据权利要求1所述的一种全热回收制冷用换热器，其特征在于所述的上部水室连接分程隔板(2)，分程隔板(2)为2n+1程分程隔板，n＝1、2、3、4，将上部水循环分成2n+1程水循环。

4、根据权利要求1所述的一种全热回收制冷用换热器，其特征在于所述的一端水室封板的中部连接有冷却水出水管(18)，另一端水室封板的中部连接有冷却水进水管(20)，使中部水循环系统为1程水循环。

5、根据权利要求1所述的一种全热回收制冷用换热器，其特征在于所述的中部水室连接分程隔板(21)，分程隔板(21)为2n+1程分程隔板，n＝1、2、3、4，将中部水循环分成2n+1程水循环。

6、根据权利要求1所述的一种全热回收制冷用换热器，其特征在于所述的一端水室封板的下部连接有自来水补水出水管(17)，另一端水室封板的下部连接有自来水补水进水管(23)，使下部水循环系统为1程水循环。

7、根据权利要求2所述的一种全热回收制冷用换热器，其特征在于所述的下部水室连接分程隔板(22)，分程隔板(22)为2n+1程分程隔板，n＝1、2、3、4，将下部水循环分成2n+1程水循环。

8、根据权利要求1所述的一种全热回收制冷用换热器，其特征在于所述的其中一端水室封板的上部连接有回收热水进水管(19)和回收热水出水管(1)，上部水室连接分程隔板(2)，分程隔板(2)为2n程分程隔板，n＝1、2、3、4，将上部水循环分成2n程水循环。

9、根据权利要求1所述的一种全热回收制冷用换热器，其特征在于所述的其中一端水室封板的中部连接有冷却水出水管(18)和冷却水进水管(20)，中部水室连接分程隔板(21)、分程隔板(21)为2n程分程隔板，n＝1、2、3、4，将中部水循环分成2n程水循环。

10、根据权利要求1所述的一种全热回收制冷用换热器，其特征在于所述的其中一端水室封板的下部连接有自来水补水出水管(17)和自来水补水进水管(23)，下部水室连接分程隔板(22)，分程隔板(22)为2n程分程隔板，n＝1、2、3、4、5，将下部水循环分成2n程水循环。

Images