CN101281002B - 高效满液式耦合换热器 - Google Patents

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Abstract

一种高效满液式耦合换热器，具有一壳体，在壳体内由管板将换热管束竖置固定于壳体内并将壳体分隔成上、下两管程腔和一壳程腔，与管程腔相配置有蒸发侧制冷剂液体进口和气体出口，与壳程腔相配置有冷凝侧制冷剂气体入口和冷凝液出口，对应于上管程腔内的制冷剂液面设置有回油口、视液镜和液位控制器；其换热管由基管及与基管一体成型的高度在基管外径的0.2～0.8倍的轴向外肋片组成；其换热管设有与基管一体成型的轴向内肋片。本发明由于解决了蒸发侧回路的压缩机回油问题，使蒸发侧可采用满液式换热结构和运行方式，并通过使用高肋化系数的换热管进行高效换热，从而使换热器的能效比大幅度提高。

Description

高效满液式耦合换热器
技术领域
本发明涉及热交换设备，具体涉及一种高效满液式耦合换热器。
背景技术
目前的蒸发冷凝换热器具有多种类型，其中的壳管式换热器，大多由一个外壳体与置于壳体内的管束组成供两独立循环回路工质分别通过的壳程和管程，用于两独立循环工质之间的热交换。该壳管式蒸发冷凝换热器用于两级热泵回路的耦合时，其低温级热泵回路中的制冷剂通过热交换器的冷凝侧进行放热，高温级热泵回路中的制冷剂通过换热器的蒸发侧进行吸热，完成两级热泵回路中制冷剂间的热交换。由于在换热器的蒸发侧存在压缩机回油问题，所以多采用干式蒸发器结构及制冷剂循环方式，限制了其热交换效率的提高。并且由于组成换热器的换热管一般为表面光滑或轧制有螺旋形低肋(肋高为1.5mm左右)管体，其换热面积小，肋化系数低，换热效率难以提高。上述原因直接导致换热器的体积增大，效率低，造价高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工作效率高的高效满液式耦合换热器。
实现上述目的的技术方案是：一种高效满液式耦合换热器，它包括有壳体和换热管，其在壳体内于上部和下部位置分别设置有将换热管竖置固定于壳体内且将壳体分隔成经换热管相连通的上、下两管程腔和置于其间的一个壳程腔的上、下管板，连接于下管程腔有蒸发侧制冷剂液体进口，连接于上管程腔有蒸发侧制冷剂气体出口，于壳程腔的上部设置有冷凝侧制冷剂气体入口，于壳程腔的下部设置有冷凝侧制冷剂冷凝液出口，对应于上管程腔内的制冷剂液面于壳体上设置有回油口和视液镜及液位控制器；其所述的换热管由基管及与基管一体成型的成辐射状均布设置于基管外表面上高度在基管外径的0.2～0.8倍的轴向外肋片组成。
本发明的技术方案还包括：所述换热管的外肋片为曲面形肋片；在所述换热管的基管内表面均布有与基管一体成型的轴向内肋片。
本发明由于解决了蒸发侧回路的压缩机回油问题，使换热器蒸发侧可采用满液式换热结构和运行方式，并通过使用设置有高肋化系数的换热管进行高效换热，从而使换热器的换热效率大幅度提高。
附图说明
图1是本高效满液式耦合换热器结构示意图；
图2是本换热器换热管结构截面示意图；
图3是本换热器换热管的一种实施例结构截面示意图；
图4是本换热器曲面型肋片换热管的一种实施例结构示意图；
图5是基管内设置有换热肋片的换热管结构示意图。
具体实施方式
结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
如附图1，本换热器具有一个竖置的罐型壳体1，在壳体内于上部和下部分别设置有将换热管2竖置固定于壳体内且将壳体分隔成经换热管束相连通的上、下两管程腔和置于其间的一个壳程腔的上、下管板3，连接于下管程腔有蒸发侧制冷剂液体进口4，连接于上管程腔有蒸发侧制冷剂气体出口5，于壳程腔的上部设置有冷凝侧制冷剂气体入口6，于壳程腔的下部设置有冷凝侧制冷剂冷凝液出口7，对应于上管程腔内的制冷剂液面于壳体上设置有回油口8和视液镜9及液位控制器10。具体实施时，其视液镜可采用液位计式视液镜，液位控制器可采用干簧管式或光电式、电子式等液位控制器。
如附图2、附图3、附图4，本耦合换热器的换热管2为由基管11与肋片12一体成型的高肋片换热管，肋高为基管外径的0.2～0.8倍，肋片为成辐射状均布于基管外表面的轴向肋片。如附图2、附图3，其肋片可设置成顶部和根部光滑过渡相连的矩形、三角形截面形式，亦可如附图4，设置成表面由弧面、圆弧面光滑过渡相连的曲面型肋片。
如附图5，其换热管2在具有高外肋片的同时，可在基管11内表面均布设置与基管一体成型的轴向内肋片13。
附图2、附图3、附图4、附图5的换热管相比较，附图2、附图3结构的换热管防结垢性能好，附图4结构的换热管相对于附图2、附图3结构的换热管具有相对大的换热面积，而附图5结构的换热管由于设置有内肋片，其换热面积更大。
本发明的换热管2适合采用铝合金材料经模具挤拉工艺成型。

Claims (3)

1.一种高效满液式耦合换热器，包括有壳体(1)和换热管(2)，其特征是：在壳体(1)内于上部和下部位置分别设置有将换热管(2)竖置于壳体内且将壳体分隔成经换热管相连通的上、下两管程腔和置于其间的一个壳程腔的上、下管板(3)，连接于下管程腔有蒸发侧制冷剂液体进口(4)，连接于上管程腔有蒸发侧制冷剂气体出口(5)，于壳程腔的上部设置有冷凝侧制冷剂气体入口(6)，于壳程腔的下部设置有冷凝侧制冷剂冷凝液出口(7)，对应于上管程腔内的制冷剂液面于壳体上设置有回油口(8)和视液镜(9)及液位控制器(10)；其所述的换热管(2)由基管(11)及与基管一体成型的成辐射状均布设置于基管外表面上高度在基管外径的0.2～0.8倍的轴向外肋片(12)组成。
2.根据权利要求1所述的高效满液式耦合换热器，其特征是：所述换热管(2)的轴向外肋片(12)为曲面形肋片。
3.根据权利要求1或2所述的高效满液式耦合换热器，其特征是：在所述换热管(2)的基管(11)内表面均布有与基管一体成型的轴向内肋片(13)。
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