CN103017423A - 一种干式蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种干式蒸发器，包括壳体、管板、换热管，管板固定连接出口端盖和入口端盖，入口端盖的内侧设置入口分配器，入口分配器的分配板上设置贯穿分配板并与换热管一一对应地插接配合的分配管，分配板的外缘固定连接有制冷剂挡板，制冷剂挡板、分配板、入口端盖之间形成用于分配蒸发器制冷剂的储液空间，储液空间与分配管和进液口分别连通。本发明通过入口分配器的设置，使制冷剂均匀分配至各个换热管，避免了因分液不均导致管道内产生干蒸现象或者液体过多而未能完全蒸发，造成对压缩机的液击。本发明的蒸发器充分发挥了每根换热管的传热功能，有效地提高了蒸发器的传热性能和换热管的利用率，提高了机组的能效比。
Description
技术领域
本发明涉及干式蒸发器。
背景技术
干式蒸发器是制冷空调系统中的重要部件，它的性能对整个制冷空调的节能降耗起着关键的核心作用。在大中型的冷水机组中，壳管式蒸发器主要有干式和满液式两种。满液式蒸发器壳侧走制冷剂，换热管侧走冷冻水，制冷剂在壳侧内蒸发而具有较高的换热性能，在市场上已广泛应用，但由于其结构原因回油困难，需增加一套回油装置不但增加成本而且降低了机组的可靠性。干式蒸发器壳侧走冷冻水，换热管内走制冷剂，通过水平管内制冷剂的蒸发，将管外的水降温以制取低温水。其应用相对比较成熟，无需单独的换热器回油设计，但干式蒸发器有一个缺点，由于管束较多，制冷剂很难均匀分配在每个换热管内，有的换热管制冷剂多，有的制冷剂少，由于制冷剂的分配的不均匀，很大一部分换热面积没有充分利用,影响了它的换热效率，因此，能否均布分液将直接影响到换热器的性能及蒸发管束的利用率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种干式蒸发器，能够将制冷剂均匀分配至各个换热管，达到均匀分液效果充分完成蒸发器的热交换过程。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种干式蒸发器，包括壳体、安装在壳体两端的管板、安装在壳体内部的多根换热管，壳体的内壁固定连接有与壳体的轴向垂直的多块隔水板，多块隔水板均设置于换热管的两侧。气液制冷剂混合物走换热管内，管板的外侧分别固定连接出口端盖和入口端盖，分别用于通入和通出气液制冷剂混合物，制冷剂的出口设置在出口端盖上，制冷剂的进液口设置在入口端盖上，制冷剂从进液口进入蒸发器，流经多根换热管的内部进行热交换，从出口端盖的出口流出。入口端盖的内侧设置入口分配器，入口分配器包括分配板，分配板上设置多根贯穿分配板并与多根换热管一一对应地插接配合的分配管，分配板的外缘固定连接有制冷剂挡板，制冷剂挡板的一端与入口端盖的内侧固定连接，另一端抵在管板上；制冷剂挡板、分配板、入口端盖之间形成用于分配蒸发器制冷剂的储液空间，储液空间的一端与分配管相连通，另一端与蒸发器的进液口相连通。从入口端盖的进液口流入蒸发器的制冷剂，在储液空间内集中，通过分配板均匀地分配到各根分配管，再由各根分配管进入到各根换热管中，制冷剂挡板、分配板、入口端盖之间的储液空间便于集中均匀地分配制冷剂，多根分配管的一端连通储液空间，另一端分别插入各根换热管中，均匀分配至各根分配管的制冷剂直接进入各根换热管中进行热交换，完全避免了分液不均匀的现象，充分发挥了每根换热管的传热效率。
进一步地，分配板的左右两侧分别通过焊接的方式固定连接制冷剂挡板，分配板的上下两侧具有与入口端盖的环形内壁的形状适配的弧形边缘，分配板的弧形边缘嵌入并固定在入口端盖的环形内壁中，在制冷剂挡板、分配板和入口端盖的内侧之间形成制冷剂的储液空间，弧形边缘与环形内壁接触的部位设置密封垫，保证储液空间除了与分配管和进液口的连通之外的相对密封性。
进一步地，制冷剂挡板竖直设置，其上下两端具有由分配板弧形边缘向外延伸的弧度；制冷剂挡板上下两端的形状也与入口端盖的环形内壁的形状适配，分配管等距均布并充满制冷剂挡板所围的分配板板面空间，这样，在储液空间中的冷却剂能够均匀地进入各个分配管，不会产生分液不均的现象。
进一步地，分配板与制冷剂挡板之间的位置关系为：分配板与制冷剂挡板与入口端盖固定连接的一侧的距离为10～30mm，也即储液空间沿冷却剂进液方向上的长度为10～30mm，这样的长度既能保证制冷剂能够充满整个储液空间进行分配，又不会因为过长使得整个蒸发器的体积增加而带来不便。
进一步地，多块隔水板设置在壳体内壁的两侧，其中一侧的隔水板与另一侧的隔水板在沿壳体轴线方向上相互错开，相互错开设置的多块隔水板位于换热管的两侧，隔水板之间形成冷冻水在壳体内的曲线通道，使进入壳体内的冷冻水在换热管之间流动，更好更快地充满换热管之间的全部空间。
进一步地，壳体的外壁引出与壳体内部相连通的进水管和出水管，进水管和出水管端部设置连接法兰，用于连接水管，冷冻水走换热管外，从进水管进入壳体内部，在多块隔水板之间左右流动并与换热管的外壁接触，与换热管内的制冷剂进行热交换，从出水管流出，隔水板延缓冷冻水的流动，使得冷冻水能够最大程度地与换热管内的制冷剂进行热交换；进水管和出水管位于壳体的同一侧，并且垂直于壳体的长度方向，进水管、出水管及壳体均呈圆柱状，进水管及出水管位于壳体同一侧的上端且与壳体相切设置。进水管和出水管的设置在壳体的同一侧方便冷冻水通入和通出管道的安装，进水管和出水管设置于壳体的上端有利于冷冻水快速充满整个壳体。
进一步地，壳体的下方设有用于支撑壳体的底座，底座包括两个对称设置的底座单元，每个底座单元包括支承板、连接板和底板，支承板呈弧形，支承板的凹进的上表面与壳体外壁贴合，能稳定地托住整个壳体，支承板的下表面与连接板上端固定连接，连接板下端与底板固定连接，底板和支承板之间还设有加强板，加强板下端与底板固接，加强板的侧边与连接板固接且与连接板垂直设置，底板上对称开有用于安装螺栓的安装孔；底座单元与壳体的连接稳固，且双底座单元使得蒸发器安装更为稳定可靠。
进一步地，分配管为铜管，铜制的分配管本身也具有良好的导热性能，确保分配管与换热管的插接段也具有良好的导热性能；分配管通过焊接的方式固定在分配板上。
进一步地，分配管与换热管同轴设置且分配管的外径小于换热管的内径，分配管具有向前端收缩的锥度，方便分配管与换热管的插接。
进一步地，分配管的长度为30～50mm，分配管的长度设计使得分配管和换热管具有一定长度的插接部位，既能避免制冷剂进入换热管后的回流，又不至于因为分配管过长而造成插接安装的不方便和材料的浪费。
本发明的有益效果是：在干式蒸发器的制冷剂入口和换热管之间安装入口分配器，通过分配管一一对应地将制冷剂输送到各根换热管，使得制冷剂均匀分配至各个换热管，并沿换热管的长度方向完全蒸发为过热气体，避免了因分液不均导致换热管内液体量不同，部分换热管内制冷剂液体量不足而产生干蒸现象，部分换热管内的制冷剂液体过多而未能完全蒸发，造成对压缩机的液击。本发明的干式蒸发器充分发挥了每根换热管的传热功能，有效地提高了蒸发器的传热性能和换热管的利用率，提高了机组的能效比。
附图说明
图1为本发明所提供的干式蒸发器的结构示意图。
图2为本发明所提供的入口分配器的结构示意图。
具体实施方式
本发明的干式蒸发器包括壳体3、安装在壳体3两端的管板5、安装在壳体3内部的多根换热管6，管板5的外侧分别固定连接出口端盖1和入口端盖8，制冷剂的进液口设置在入口端盖8上，制冷剂的出口设置在出口端盖1上。
入口端盖8的内侧设置入口分配器7，入口分配器7包括分配板10，分配板10的左右两侧分别通过焊接的方式固定连接制冷剂挡板12，制冷剂挡板12的一端与入口端盖8内侧固定连接，另一端抵在管板5上，分配板10与制冷剂挡板12固定连接入口端盖8的这一侧的距离为10～30mm，也即储液空间沿制冷剂进液方向上的长度为10～30mm。分配板10的上下两侧具有与入口端盖8的环形内壁的形状适配的弧形边缘，分配板10的弧形边缘嵌入并固定在入口端盖的环形内壁中，在制冷剂挡板12、分配板10和入口端盖8的内侧之间形成制冷剂的储液空间，分配板10的弧形边缘与入口端盖8的环形内壁接触的部位设置密封垫。
制冷剂挡板12竖直设置，制冷剂挡板12的上下两端具有由分配板10弧形边缘向外延伸的弧度；制冷剂挡板上下两端的形状也与入口端盖8的环形内壁的形状适配，与分配板10一起嵌入并固定在入口端盖8的环形内壁中，分配管11等距均布并充满制冷剂挡板12所围的分配板板面空间，这样，在储液空间中的制冷剂能够均匀地进入各个分配管，不会产生分液不均的现象。
储液空间与蒸发器的进液口9和分配管11分别相连通。
分配管11为铜管，长度在30～50mm左右，分配管11与换热管6数量相等且位置关系一一对应，分配管11的一端连通储液空间，另一端一一对应地插入各根换热管6中，分配管11与换热管6一一对应地同轴设置，分配管11的外径小于换热管6的内径且在插入换热管6的这一端具有向内收缩的锥度，以方便分配管11与换热管6的插接。
壳体3的内壁设有多块垂直于壳体3轴向的隔水板13，隔水板13固定连接在壳体3的内壁上，多块隔水板13分别设置在壳体3内壁的两侧，其中一侧的隔水板13与另一侧的隔水板13在沿壳体3轴线方向上相互错开，相互错开设置的多块隔水板13位于换热管6的两侧，使进入壳体4内的冷冻水在换热管6之间流动，更好更快地充满换热管6之间的全部空间。
壳体3的外壁引出与壳体3内部相连通的进水管2和出水管4，进水管2和出水管4端部设置连接法兰，用于连接水管；进水管2和出水管4位于壳体3的同一侧，并且垂直于壳体3的长度方向，进水管2、出水管4及壳体均呈圆柱状，进水管2及出水管4位于壳体3同一侧的上端且与壳体相切设置。
壳体3的下方设有用于支撑壳体3的底座，底座包括两个对称设置的底座单元，每个底座单元包括支承板、连接板和底板，支承板呈弧形，凹进的上表面与壳体外壁贴合，能稳定地托住整个壳体，支承板下表面与连接板上端固定连接，连接板下端与底板固定连接，底板和支承板之间还设有加强板，加强板下端与底板固接，侧边与连接板固接且与连接板垂直设置，底板上对称开有用于安装螺栓的安装孔。
冷冻水从进水管2进入壳体3内部，在隔水板13之间流动，并充满壳体3内部除了换热管6以外的空间，制冷剂从进液口9进入分配器7，在由制冷剂挡板12、分配板10和入口端盖8的内侧构成的储液空间内进行局部扩散，再通过分配板10均匀分配至各根分配管11，由分配管11进入各根换热管6中，冷冻水和制冷剂在壳体3内进行热交换，之后冷冻水从出水管4流出，制冷剂从出口端盖的出口处排出。整个热交换过程制冷剂的分液均匀，充分发挥了每根换热管的传热效率。
Claims (10)
1.一种干式蒸发器，包括壳体(3)、安装在壳体(3)两端的管板(5)、安装在壳体(3)内部的多根换热管(6)，管板(5)的外侧分别固定连接出口端盖(1)和入口端盖(8)，制冷剂的出口设置在出口端盖(1)上，制冷剂的进液口(9)设置在入口端盖(8)上，其特征是：壳体(3)的内壁固定连接有与壳体(3)的轴向垂直的多块隔水板(13)，多块隔水板(13)均位于换热管(6)的两侧；入口端盖(8)的内侧设置入口分配器(7)，入口分配器(7)包括分配板(10)，分配板(10)上设置多根贯穿分配板(10)并与多根换热管(6)一一对应地插接配合的分配管(11)，分配板(10)的外缘固定连接有制冷剂挡板(12)，制冷剂挡板(12)的一端与入口端盖(8)的内侧固定连接，另一端抵在管板(5)上；制冷剂挡板(12)、分配板(10)、入口端盖(8)之间形成用于分配蒸发器制冷剂的储液空间，储液空间与蒸发器的进液口(9)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种干式蒸发器，其特征是：根据权利要求1所述的一种干式蒸发器，其特征是：分配板(10)的左右两侧分别通过焊接的方式固定连接制冷剂挡板(12)，分配板(10)的上下两侧具有与入口端盖(8)的环形内壁的形状适配的弧形边缘，弧形边缘与入口端盖(8)环形内壁接触的部位设置密封垫。
3. 根据权利要求2所述的一种干式蒸发器，其特征是：制冷剂挡板(12)竖直设置，其上下两端具有由分配板(10)弧形边缘向外延伸的弧度；分配板(10)上的分配管(11)等距均布并充满制冷剂挡板(12)所围的分配板板面空间。
4. 根据权利要求2所述的一种干式蒸发器，其特征是：分配板(10)与制冷剂挡板(12)之间的位置关系为：分配板(10)与制冷剂挡板(12)与入口端盖(8)固定连接的一侧的距离为10～30mm。
5. 根据权利要求1所述的一种干式蒸发器，其特征是：多块隔水板(13)设置在壳体(3)内壁的两侧，其中一侧的隔水板(13)与另一侧的隔水板(13)在沿壳体(3)轴线方向上相互错开。
6. 根据权利要求1所述的一种干式蒸发器，其特征是：壳体(3)的外壁引出与壳体(3)内部相连通的进水管(2)和出水管(4)，进水管(2)和出水管(4)端部设置连接法兰，进水管(2)和出水管(4)位于壳体(3)的同一侧且垂直于壳体(3)的长度方向，进水管(2)、出水管(4)及壳体均呈圆柱状，进水管(2)及出水管(4)位于壳体(3)同一侧的上端且与壳体相切设置。
7. 根据权利要求1所述的一种干式蒸发器，其特征是：壳体(3)的下方设有用于支撑壳体(3)的底座，底座包括两个对称设置的底座单元，每个底座单元包括支承板、连接板和底板，支承板呈弧形，凹进的上表面与壳体外壁贴合，支承板下表面与连接板上端固定连接，连接板下端与底板固定连接，底板和支承板之间还设有加强板，加强板下端与底板固接，侧边与连接板固接且与连接板垂直设置，底板上对称开有用于安装螺栓的安装孔。
8. 根据权利要求1所述的一种干式蒸发器，其特征是：分配管(11)为铜管，铜管通过焊接的方式固定在分配板(10)上。
9. 根据权利要求1所述的一种干式蒸发器，其特征是：分配管(11)与换热管(6)同轴设置且分配管(11)的外径小于换热管(6)的内径。
10. 根据权利要求1所述的一种干式蒸发器，其特征是：分配管(11)的长度为30～50mm，分配管(11)具有向前端收缩的锥度。
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Denomination of invention: Dry type evaporator Effective date of registration: 20191119 Granted publication date: 20150304 Pledgee: Dongyang Branch of China Construction Bank Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJIANG SINOKING AIR-CONDITIONING & REFRIGERATION CO.,LTD. Registration number: Y2019330000201 |
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Date of cancellation: 20231205 Granted publication date: 20150304 Pledgee: Dongyang Branch of China Construction Bank Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJIANG SINOKING AIR-CONDITIONING & REFRIGERATION CO.,LTD. Registration number: Y2019330000201 |
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