CN102914093B - 干式蒸发器及其均分扰动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种干式蒸发器及其均分扰动装置，其中，干式蒸发器的均分扰动装置包括：固定杆；和叶轮，叶轮具有多个倾斜设置的叶片；叶轮可枢转地设置在固定杆的第一端。本发明中的干式蒸发器及其均分扰动装置通过其叶轮的扰动作用使冷媒更加均匀的分布到每根换热管中，解决了由于冷媒分液不均产生的换热效率不高的问题。本发明不需要改变原有干式蒸发器结构及工艺，具有结构紧凑的特点，可广泛用于单流程及多流程的换热器中。

Description

干式蒸发器及其均分扰动装置
技术领域
本发明涉及空调领域，更具体地，涉及一种干式蒸发器及其均分扰动装置。
背景技术
现有技术中的干式蒸发器设置有均匀开孔的均液板，但由于管路的特性，会导致制冷剂(即冷媒)虽经均液板后才进入每个蒸发管，但仍会引起进入每个蒸发管的冷媒量不均匀的问题。这一方面会使一部分换热管内的冷媒的量过大以致未完全蒸发，从而导致换热不完全的问题；另一方面，又会使另一部分换热管内的冷媒的量过小，而发生“干烧”的现象。这种冷媒量的不均匀现象，也导致换热后冷媒的温度不均衡，从而降低了整个系统的换热效率。
发明内容
本发明旨在提供一种干式蒸发器及其均分扰动装置，以解决现有技术的冷媒量不均匀、并会导致系统换热效率低的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种干式蒸发器的均分扰动装置，包括：固定杆；和叶轮，叶轮具有多个倾斜设置的叶片；叶轮可枢转地设置在固定杆的第一端。
进一步地，固定杆的第一端上设置有第一垫片和第二垫片，叶轮可枢转地设置在第一垫片和第二垫片之间。
进一步地，第一垫片和/或第二垫片焊接在固定杆的第一端上。
进一步地，固定杆还包括第二端，固定杆的第一端与第二端之间具有一弯曲的中间部，均分扰动装置通过固定杆的第二端固定到干式蒸发器上。
进一步地，叶片的个数为4-6片。
根据本发明的一个方面，提供了一种干式蒸发器，其包括筒体、设置在筒体的一端的盖板、设置在盖板上的冷媒进液管、以及与冷媒进液管相对地布置的均液板，盖板与均液板之间形成有第一腔体，第一腔体内设置有上述的均分扰动装置。
进一步地，均分扰动装置的叶轮与盖板的朝向第一腔体的内侧表面的距离为第一腔体厚度的1/4-3/4。
进一步地，均分扰动装置的叶轮的直径大于冷媒进液管的直径。
进一步地，均分扰动装置的叶轮的直径小于第一腔体的截面直径的1/2。
本发明中的干式蒸发器及其均分扰动装置通过其叶轮的扰动作用使冷媒更加均匀的分布到每根换热管中，解决了由于冷媒分液不均产生的换热效率不高的问题。本发明不需要改变原有干式蒸发器结构及工艺，具有结构紧凑的特点，可广泛用于单流程及多流程的换热器中。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了本发明中的干式蒸发器的均分扰动装置的主视图；
图2示意性示出了本发明中的干式蒸发器的均分扰动装置的俯视图；
图3示意性示出了本发明中的干式蒸发器的结构示意图；以及
图4示意性示出了图3中均分扰动装置的局部安装示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1-2所示，干式蒸发器的均分扰动装置包括：固定杆2和叶轮；叶轮具有多个倾斜设置的叶片1；叶轮可枢转地设置在固定杆2的第一端4上。通过上述结构，在工作时，由于叶轮上的叶片是倾斜设置的，因此叶片与冷媒的流动方向具有一偏转角度，当冷媒从冷媒进液管中流进时，由于冷媒对叶片具有一定的冲击力，且由于该偏转角度的存在，于是叶轮开始旋转，叶轮的旋转使冷媒发生扰动，从而破坏了原来冷媒流体的中部的压损小、流动速度快的特性，经过扰动后的冷媒流体经过均匀开孔的均液板均液后，被均匀的分布到每根换热管中，不但避免了现有技术中由于冷媒不均匀而造成的一部分换热管未完全蒸发而另一部分换热管“干烧”的问题，而且使得换热后冷媒的温度均衡，从而提高了换热效率，进一步，由于换热效率的提高，还能减少换热管的数量，从而降低了换热器的成本。此外，该均分扰动器还具有结构简单、成本低的特点，便于制作。进一步，还需要考虑叶片的数量问题，当叶片数量过少时，叶片受到冷媒的冲击力太低，不足以使叶轮发生转动，达不到预期的效果；当叶片数量过多时，叶轮的旋转速度过快，冷媒的扰动剧烈，会引起过大的压损，不利于整机性能，因此，优选地，叶片的个数为4-6片。
优选地，在固定杆2的第一端4上设置有第一垫片3和第二垫片3’，叶轮可枢转地设置在第一垫片3和第二垫片3’之间，由于叶轮被固定在第一垫片3和第二垫片3’中间，因而可防止冷媒液体的冲击，并能避免由于运行过程中的振动造成叶轮脱落或沿固定杆2的第一端4的轴向上偏移过大从而发生噪声增大等情况。优选地，第一垫片3和/或第二垫片3’是金属垫圈；优选地，第一垫片3和/或第二垫片3’焊接在固定杆2的第一端4上。
优选地，固定杆2还包括第二端5，固定杆2的第一端4与第二端5之间具有一弯曲的中间部6，均分扰动装置通过第二端5固定到干式蒸发器上，由于采用了弯曲的中间部6来连接第一端4和第二端5，因此，在安装的时候，既能使叶轮处于与冷媒进液管相对的位置处，又使得用于固定叶轮的第二端可以偏离冷媒进液管和均液板的位置，不会对冷媒的流动产生过大的影响。
在上述实施例的基础上，本发明还提供一种干式蒸发器，如图3-4所示，该干式蒸发器包括筒体18、设置在筒体18一端的盖板8、设置在盖板8上的冷媒进液管12、以及与冷媒进液管12相对地布置的均液板10，盖板8与均液板10之间形成有第一腔体9，第一腔体9内(优选地，在冷媒进液管12与均液板10之间)设置有上述实施例中的均分扰动装置11。因此，当冷媒由冷媒进液管12进入第一腔体9内，由于冷媒对均分扰动装置11的叶片具有一定的冲击力，且由于该叶片与冷媒流体的流动方向之间存在上述的偏转角度，于是，在冷媒的冲击力的作用下，叶片受力而带动叶轮开始旋转，进一步，叶轮的旋转使冷媒流体的流动被扰动，从而破坏了原来冷媒流体的中部的压损小、流动速度快的特性，经过扰动后的冷媒流体经过均匀开孔的均液板10均液后，被均匀的分布到每根换热管17中，因此，不但避免了现有技术中由于冷媒不均匀而造成的一部分换热管未完全蒸发而另一部分换热管“干烧”的问题，而且使得换热后冷媒的温度均衡，从而提高了换热效率。进一步，优选地，冷媒进液管12中的冷媒的流速一般不超过3m/s，当冷媒进液管12的冷媒流速过低或过高时，可通过适当的增减叶片数量的方式来提高换热效率。
为了达到更好的均分扰动效果，如图3-4所示，优选地，叶轮与盖板8的朝向第一腔体9的内侧表面的距离为第一腔体9厚度(即盖板8内侧到管板7外侧的距离)的1/4-3/4，这样可以保证整个第一腔体9内的冷媒发生充分的扰动，使混合更加均匀。另外，还需要考虑叶轮的直径的大小，如果叶轮的直径太小，则得不到较好的均匀效果，如果叶轮的直径太大，则产生的压损过大，因而会影响整机的性能，因此，优选地，叶轮的直径大于冷媒进液管12的直径，或者同时还满足叶轮的直径小于第一腔体9的截面直径的1/2。
优选地，干式蒸发器具有两个管板7，在两个管板7之间设置有上述筒体18，筒体18的内部设置有换热管17以及多个折流板19；该多个折流板19间隔且交错地设置；在筒体18的一侧设置有进水口20，其另一侧设置有出水口16；盖板8通过螺栓紧固件15安装在出水口16一侧的管板7的外侧，盖板8上设有冷媒出口14和冷媒进液管12，盖板8与管板7之间设置有一密封壳体23，在该密封壳体23、盖板8和管板7之间形成一密封空间，该密封空间被一隔板13分成一个位于冷媒进液管12一侧的第一腔体9和一个位于冷媒出口14一侧的第二腔体24区域，在管板7的相应于第一腔体9的位置处设置有均液板10，上述均分扰动器11设置在第一腔体9内。优选地，上述筒体18的另一端(即进水口20的一端)还设置有一个盖板8，该盖板8与该另一端处的管板7之间形成有腔体(未示出)。进一步，如图4所示，优选地，冷媒进液管12通过进液管接头21安装在盖板8上；优选地，盖板8的相应于冷媒出口14的位置处设置有出口管接头22，以便于与冷媒的出口管线连接。均分扰动器11的固定杆2的第二端固定在盖板8的内侧，其叶片1相对于冷媒流体的流动方向倾斜地设置，即与冷媒流体的流动方向存在一偏转角度，当冷媒由冷媒进液管12流入后，作用于叶片1的表面，从而推动叶轮旋转，叶轮的旋转破坏了原来冷媒流体的中部的压损小、流动速度快的特性，使经过扰动后的冷媒流体经过均液板10均液后，被均匀的分布到每根换热管中。另外，叶轮被可枢转地固定在均分扰动器11的第一垫片3和第二垫片3’之间，其第一端4朝向均液板10的方向设置。优选地，换热管是直形换热管。
下面结合图3-4对干式蒸发器的工作过程进行详细说明：干式蒸发器中，冷媒在换热管17的内部流动，冷冻水在换热管17的外部流动；其中，冷媒在换热管17内部的流动方向是：由冷媒进液管12通过盖板8流入第一腔体9内，并进一步由均分扰动装置11流过均液板10后，进入换热管17，再流入进水口20一侧的腔体(未示出)中，然后经过换热管17进入第二腔体24中，最后由冷媒出口14流出；同时，冷却水在换热管17的外部流动，其流动方向是从进水口20流入，经过折流板19提速和不断改变方向后，从出水口16流出，从而完成与冷媒的热交换。特别地，保证冷媒在换热管17内有足够的流速和换热流程长度，会提高换热效率；进一步，冷媒的流速越大，换热效果越好，流程越长则可以使冷媒彻底的发生相变，由液体变为气体，其换热效果也越好。
本发明中的干式蒸发器及其均分扰动装置通过其叶轮的扰动作用使冷媒更加均匀的分布到每根换热管中，解决了由于冷媒分液不均产生的换热效率不高的问题。本发明不需要改变原有干式蒸发器结构及工艺，具有结构紧凑的特点，可广泛用于单流程及多流程的换热器中。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种干式蒸发器，其包括筒体、设置在所述筒体的一端的盖板、设置在所述盖板上的冷媒进液管、以及与所述冷媒进液管相对地布置的均液板，所述盖板与均液板之间形成有第一腔体，其特征在于，所述第一腔体内设置有均分扰动装置，所述均分扰动装置包括：
固定杆；和
叶轮，所述叶轮具有多个倾斜设置的叶片；
所述叶轮可枢转地设置在所述固定杆的第一端；
所述固定杆的第一端上设置有第一垫片和第二垫片，所述叶轮可枢转地设置在所述第一垫片和第二垫片之间；
所述固定杆还包括第二端，所述固定杆的第一端与第二端之间具有一弯曲的中间部，所述均分扰动装置通过所述固定杆的所述第二端固定到所述干式蒸发器上，所述第二端偏离所述冷媒进液管和所述均液板的位置。
2.根据权利要求1所述的干式蒸发器，其特征在于，所述第一垫片和/或第二垫片焊接在所述固定杆的第一端上。
3.根据权利要求1所述的干式蒸发器，其特征在于，所述叶片的个数为4-6片。
4.根据权利要求1所述的干式蒸发器，其特征在于，所述均分扰动装置的叶轮与所述盖板的朝向所述第一腔体的内侧表面的距离为所述第一腔体厚度的1/4-3/4。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的干式蒸发器，其特征在于，所述均分扰动装置的叶轮的直径大于所述冷媒进液管的直径。
6.根据权利要求5所述的干式蒸发器，其特征在于，所述均分扰动装置的叶轮的直径小于所述第一腔体的截面直径的1/2。
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