CN100483047C - 气液分离蒸发器 - Google Patents

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气液分离蒸发器涉及传热技术领域，尤其涉及蒸发器技术领域。其特征在于，含有连接进气管的气液分离器、连接出气管的蒸发器换热段、气液分离器通过分液管与蒸发器换热段连接，在气液分离器的顶部连接一段蒸气旁通管，蒸气旁通管的另一端与出气管连通，在蒸气旁通管上装有节流装置。在气液分离器上可安装液位传感器或流体干度测量装置，其控制信号输出端连接节流装置的控制信号输入端；可在出气管与蒸气旁通管连通处的前段安装压力传感器，其控制信号输出端连接节流装置的控制信号输入端。本发明可将制冷剂气相份额部分或全部从旁路导出，提高了换热效率，减小制冷剂侧的流动损失。

Description

气液分离蒸发器
技术领域：
气液分离蒸发器涉及传热技术领域，尤其涉及蒸发器技术领域。
背景技术：
低干度的气液两相制冷剂进入蒸发器内进行热交换，经过吸热蒸发为饱和蒸气流出。由于制冷剂在蒸发器中沿通道流动时不断吸热蒸发，导致气相份额增加，而气相份额对换热的贡献远小于液相份额，但由于其迅速增加的体积造成制冷剂流速上升，导致沿程损失增大。目前，在现有的蒸发器使用过程中，一般采用增加分路数来降低制冷剂侧压力损失，但因为增加分路数又会造成制冷剂流量分配不均匀，导致换热面积利用不充分，同时气相份额还是要占有相应换热面积，减小换热效率。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，设计一种具有气液分离及旁通特点的蒸发器，可以将制冷剂气相份额部分或全部从旁路导出，提高了换热效率，减小制冷剂侧的流动损失。
本发明的特征在于，含有连接进气管1的气液分离器2、连接出气管8的蒸发器换热段5、所述气液分离器2通过分液管3与蒸发器换热段5连接，其特征在于，在所述气液分离器2的顶部连接一段蒸气旁通管，所述蒸气旁通管的另一端与所述出气管8连通，在所述蒸气旁通管上装有节流装置6；在所述出气管8与蒸气旁通管连通处的前段装有一个压力传感器10，所述节流装置6是可控的节流装置，所述压力传感器10的控制信号输出端连接所述节流装置6的控制信号输入端。
试验证明，本发明能够使部分或全部气态制冷剂通过旁路通道分离，减小了气态制冷剂在换热段流动造成的流动损失，提高了蒸发器的换热效率。
附图说明：
图1为本发明的一个具有气液分离及旁通特点的高效蒸发器示意图。
图2为本发明的另一个具有气液分离及旁通特点的高效蒸发器示意图。
图3为本发明的一个具有气液分离及旁通特点的高效蒸发器示意图。
上图中，1为进气管、2为气液分离器、3为气液分离器的分液管、4为气液分离器的蒸气旁通管前段、5为蒸发器换热段、6为节流装置、7为气液分离器的蒸气旁通管后段、8为出气管、9为液位传感器或流体干度测量装置、10为压力传感器。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
如图1所示，本发明提出的蒸发器包括进气管1、气液分离器2、气液分离器的分液管3、气液分离器的蒸气旁通管前段4、蒸发器换热段5、节流装置6、气液分离器的蒸气旁通管后段7、出气管8。进气管1与气液分离器2的进口相接，气液分离器2竖直布置于蒸发器换热段5之前，分液管3安装在气液分离器2的底部，分液管3与蒸发器换热段5的进口相连通，蒸发器换热段5的出口与出气管8相连通，蒸气旁通管前段4安装在气液分离器2的顶部，蒸气旁通管前段4与节流装置6的进口相连通，节流装置6的出口与蒸气旁通管后段7进口相连通，蒸气旁通管后段7与蒸发器出口的出气管8连通。节流装置6可以是手动或不可调的。
如图2所示，本发明另一种蒸发器在图1所示蒸发器结构的基础上，在气液分离器2的侧壁上安装了液位传感器9，液位传感器9采集气液分离器2内液位信息，并将信息传至节流装置6以调节节流装置6，使得节流装置出口压力与蒸发器换热段出口压力匹配，此处的节流装置6可控的。液位传感器也可以换成流体干度测量装置，该装置根据流体干度信息对节流装置6进行调节。
如图3所示，本发明还有一种蒸发器是在图1所示蒸发器结构的基础上，在出气管8上安装了压力传感器10，该传感器应装在出气管8与蒸气旁通管连通处之前。压力传感器10采集出气管8内压力信号，并将信息传至节流装置6以调节节流装置6，使得节流装置出口压力与蒸发器换热段出口压力匹配，此处的节流装置6可控的。
低干度的气液两相制冷剂由进气管1进入气液分离器2中进行气液分离，分离后的液态制冷剂经气液分离器的分液管3进入蒸发器换热段5进行蒸发换热；分离后的气态制冷剂经气液分离器的蒸气旁通管前段4经过节流装置6节流，节流后的制冷剂通过蒸气旁通管后段7流向蒸发器出气管8，经过热交换的制冷剂和经过节流的制冷剂在出气管8中汇合。选用合适的节流装置6(包括不可调节流装置和可调节流装置)，使得气态制冷剂通过部分或全部旁路节流，然后流向蒸发器出气管8。也可以根据实际需要，通过调节节流装置6，使液态制冷剂部分走旁路通道以调节换热量。
本发明具有以下优点：
1)本发明在蒸发器入口处将气态制冷剂分离并旁通到蒸发器出口，减小了气态制冷剂在换热段流动造成的流动损失。
2)由于部分或全部气态制冷剂走旁路通道，在蒸发器换热面积不变时，降低了制冷剂在换热段的通流量，从而减小了制冷剂在换热段的流动损失，同时由于制冷剂干度的减小，也提高了蒸发器的换热效率。
3)由于蒸发器的换热效率得以提高，在相同换热量的前提下，可以减小蒸发器的换热面积，减小蒸发器结构尺寸，而且旁路部分和换热段部分可以布置在不同的空间，更适合于对蒸发器安装空间要求较高的场合。
4)由于降低了蒸发器换热段的进口干度，制冷剂流量在换热段分路中的分配比较容易。
5)在旁路通道安装节流装置，可以匹配旁路出口和换热段出口的制冷剂压力。
6)通过调节安装旁路通道中的节流装置，还可以使液态制冷剂全部或部分走换热段通路。

Claims (1)

1、气液分离蒸发器，含有连接进气管(1)的气液分离器(2)、连接出气管(8)的蒸发器换热段(5)、所述气液分离器(2)通过分液管(3)与蒸发器换热段(5)连接，其特征在于，在所述气液分离器(2)的顶部连接一段蒸气旁通管，所述蒸气旁通管的另一端与所述出气管(8)连通，在所述蒸气旁通管上装有节流装置(6)；在所述出气管(8)与蒸气旁通管连通处的前段装有一个压力传感器(10)，所述节流装置(6)是可控的节流装置，所述压力传感器(10)的控制信号输出端连接所述节流装置(6)的控制信号输入端。
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