CN103217052A - 一种流体分配器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体分配器，属于换热器流体分配技术领域。其包括分配管体，所述分配管体的管壁上成型有分流槽，所述分配管体的末端设置封板；设置于分配管体内部的导流板，所述导流板由入流板和出流板连接而成，所述入流板的板面沿所述分配管体的入口方向延伸，所述出流板的板面沿所述分流槽的方向延伸；所述导流板沿所述分配管体的长度方向上依次排列，所述入流板呈阶梯排列且相邻所述入流板之间空间区域在分配管体横截面上的投影面积大致相等；沿所述分配管体入口到末端，所述入流板与所述分流槽之间的距离递增。该流体分配器解决了现有分配器分流不均，导致换热器换热效率低的问题的技术问题，特别适用于板式换热器的冷媒分配。

Description

一种流体分配器

技术领域

本发明涉及一种应用于流体热交换的流体分配器。

背景技术

一般来说，换热器由若干个换热支路组成，流体通常经过主管分流至各支路中，目前，市场上的流体分配器的流体流动方向与各支路换热单元流体流动方向成直角，依靠压差和紊流分配到各换热单元中，由于流体存在惯性，使流动的流体在流体分配器各出口处形成压力不均匀，导致各支路的流体流量不均，一部分支路的流体供应过度，一部分支路的流体供应不足，使换热器的换热效率以及整个系统的效率都下降，所以将流体均匀分配到换热器各换热单元成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

为解决上述技术问题，中国专利CN101504230A公开一种分液器，其包括一主管管体，在主管一侧面沿纵向间隔一定距离设置数个圆孔，数个支管与数个圆孔一一对应连接在主管上，插入主管管体内部的支管的端口处为斜切口，端口处的斜切口短的一面位于冷媒气液两相流的来流下方，长的一面位于冷媒气液两相流的来流上方。这种方式通过斜切口长的一面将气液两相流进行引流，相对直切口形式流动相对顺畅，但是，该分液器还是不能充分分割并引流流体，分流均匀性仍然较低；另外，由于其通过一个与流体流动方向垂直设置的直面将流体进行阻隔使流体改变方向进入到支管中，流体的压力损失较大，使得流体在支管端部产生涡流，能量损失较大，导致整个换热器的换热效果较低。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有用于换热器的分配器分流不均，导致换热器的换热效率低的问题，进而提供一种能够将气液两相流分布得较为均匀、压力损失较低，换热效率高的流体分配器。

为解决上述技术问题，本发明的一种流体分配器，设置于流体主管内，其包括，与流体主管形状适配的分配管体，所述分配管体的管壁上成型有分流槽，所述分配管体的末端设置封板；设置于分配管体内部的导流板，所述导流板由入流板和出流板连接而成，所述入流板的板面沿所述分配管体的入口方向延伸，以使流体经所述导流板的引导后流向所述分流槽；所述出流板的板面沿所述分流槽的方向延伸所述导流板沿所述分配管体的长度方向上依次排列，所述入流板呈阶梯排列且相邻所述入流板之间的部分在分配管体横截面上的投影面积大致相等，沿所述分配管体入口到末端，所述入流板与所述分流槽之间的距离递增。

本发明所述的大致相等是指，相邻所述入流板之间的部分在分配管体横截面上的投影面积相差不超过5%。

所述导流板的横截面为L型，所述入流板和出流板的夹角在80-120度之间。

所述入流板与所述出流板之间通过一个圆弧板过渡。

沿所述分配管体的长度方向上，所述出流板之间等距排列。

所述导流板沿流体入流方向上成型有若干个隔板，所述隔板将所述导流板分割成若干个导流区，相邻导流区的所述出流板之间的间距相等。

所述分配管体的入口侧沿所述分配管体的横截面方向上设置均流板，所述均流板上成型若干个均流槽，所述均流槽宽度相等，相邻均流槽之间的长度相差低于25%。

所述均流槽的长度方向与所述入流板的方向垂直。

接近所述出流板侧的所述分流槽的槽口小于接近所述入流板侧的所述分流槽槽口。

所述分流槽为沿所述分配管体长度方向连续的锯齿形槽，相邻锯齿的间距与相邻所述出流板的间距相等。

本发明所述的锯齿形槽是指沿所述分配管体长度方向上若干个连续排列、槽口形状为梯形的槽。

所述分配管体的侧壁上开设有与所述导流板适配的槽口，所述导流板插入所述槽口内并与所述分配管体焊接连接。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本发明的流体分配管内腔沿分配管体长度方向上设置多个导流板，沿所述分配管体的长度方向上出流板之间等距排列，入流板呈阶梯排列且相邻入流板的间距相等；沿分配管体的入口到末端，入流板与分流槽之间的距离递增。这种设置方式使流体分配器主管内腔流动的流体分层沿各导流板方向流动并流入各支路，使得气液两相流的流动通畅，并且，入流板呈阶梯排布，从入口端进入后流体的分配较为均匀，相比于现有技术的分配管来说，分流到支管的流体均匀性好，使换热器的换热效率大大提高；并且减少了流体在主管中产生的涡流，并降低了噪音，进一步提高了换热器的换热效率。

（2）由于入流板与流体流动方向平行，入流板与出流板之间通过一个圆弧板过渡，流体受到的阻力较小，流体的压头损失较小。

（3）进一步的，本发明的流体分配管的在入口侧设置均流板，均流板上设置均流槽，均流槽的截面积大致相等，使经过均流槽的流体流量大致相等，进一步提高了整个分配管的均流效果。

（4）由于流体在经过导流板导流时，接近出流板侧的流体流量比远离出流板侧的流体流量稍大，为此，本发明的流体分配管的分流槽成型为锯齿形，且接近出流板侧的分流槽的槽口小于接近入流板侧的分流槽槽口，其可以进一步平衡流体流量，提高分配管的均流效果。

（5）为了进一步细化均流，本发明的导流板上成型若干隔板，其可以将流体细分成若干个导流区域，相邻导流区的出流板之间的间距相等，使流体更加有序均匀的分层导流，在同样长度的主管内、出流板数量相等的情况下，可以减少入流板个数，从而进一步降低流体流动时的阻力与紊流。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例1的流体分配器的结构示意图；

图2是本发明实施例2的流体分配器的结构示意图；

图3是实施例2的流体分配器沿管体长度方向上的截面图；

图4是均流板的结构示意图；

图5是具有隔板的导流板结构示意图。

图中附图标记表示为：

1-分配管体,11-分流槽，12-封板，2-导流板，21-入流板，22-出流板，23-隔板，3-均流板，31-均流槽，4-流体主管。

具体实施方式

实施例1

如图1所示为本发明公开的一种流体分配器，其设置于流体主管内，用于将进入的流体更加均匀地分流至支管内。

该流体分配器包括，与流体主管形状适配的分配管体1，所述分配管体1的管壁上成型有分流槽11，所述分配管体1的末端设置封板12；设置于分配管体1内部的导流板2，所述导流板2由入流板21和出流板22中间有过渡圆弧板连接而成，所述入流板21的板面沿所述分配管体1的入口方向延伸，所述出流板21的板面沿所述分流槽11的方向延伸；所述导流板2沿所述分配管体1的长度方向上依次排列，所述入流板21呈阶梯排列且相邻所述入流板21之间的部分在分配管体1横截面上的投影面积大致相等；沿所述分配管体1入口到末端，所述入流板21与所述分流槽11之间的距离递增。该流体分配器内腔流动的流体通过所述入流板21进行分层，由于入流板呈阶梯排布，从入口端进入后流体的分配较为均匀，相比于现有技术的分配管来说，分流到支管的流体均匀性好，使换热器的换热效率大大提高；并且，由于入流板与流体流动方向平行，且入流板与出流板中间有圆弧板过渡，所以流体受到的阻力较小，流体的压力损失较小；减少了流体在主管中产生的涡流，并降低了噪音，进一步提高了换热器的换热效率。

其中，本实施例中，所述分配管体1为圆柱形管，所述换热器为板式换热器，其板片之间的距离相等，因此，沿所述分配管体1的长度方向上，所述出流板22之间等距排列。

所述导流板2的横截面为L型，所述入流板21与所述出流板22之间通过圆弧板进行圆角过渡，使流体的流动阻力进一步降低。本实施例中，所述入流板21和出流板22的夹角为90度。

由于流体在经过导流板导流时，接近出流板侧的流体流量比远离出流板侧的流体流量稍大，为此，所述分流槽11为沿所述分配管体1长度方向连续的锯齿形槽，相邻锯齿的间距与相邻所述出流板22的间距相等，接近所述出流板22侧的所述分流槽11的槽口小于接近所述入流板21侧的所述分流槽槽口。

本实施例中，在所述分配管体1两侧开设与导流板2相适配的槽口，将所述导流板2一一插入后与所述分配管体1进行焊接连接。

实施例2

本实施例的流体分配管与实施例1的流体分配管的结构大致相同，其区别点在于：本实施例中，如图2，图3所示，所述分配管体1的入口侧沿所述分配管体1的横截面方向上设置均流板3。所述均流板3上成型若干个均流槽31，如图4所示，所述均流槽31宽度相等，。长度相差低于25%。

所述均流槽31的长度方向与所述入流板21板面的方向垂直，流体经过所述均流槽31均流后，均匀地分配到所述入流板21上。

其他实施方式中，如图5所示，所述导流板2沿流体入流方向上成型有若干个隔板23，所述隔板23将所述导流板2分割成若干个导流区，若干个导流区与在分配管体1长度方向上均布的所述出流板22一一对应，所述出流板22与支流的换热板片一一对应，相邻导流区的所述出流板22之间的间距相等。这种实施方式可减少所述导流板2的个数，即一个所述入流板21对应若干个所述出流板22，在同样长度的主管内、出流板数量相等的情况下，可以减少入流板个数，从而降低流体阻力与紊流。

其他实施方式中，所述入流板21与所述出流板22之间的夹角在80-120度之间中的任何角度，其即可以实现分配管均流的作用。

另外，其他实施方式中，所述分流槽11沿分配管体的长度方向上还可以是螺旋线。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种流体分配器，设置于流体主管内，其特征在于：其包括，

与流体主管形状适配的分配管体（1），所述分配管体（1）的管壁上成型有分流槽（11），所述分配管体（1）的末端设置封板（12）；

设置于分配管体（1）内部的导流板（2），所述导流板（2）由入流板（21）和出流板（22）连接而成，所述入流板（21）的板面沿所述分配管体（1）的入口方向延伸，所述出流板（21）的板面沿所述分流槽（11）的方向延伸，以使流体经所述导流板（2）的引导后流向所述分流槽（11）；

所述导流板（2）沿所述分配管体（1）的长度方向上依次排列，所述入流板（21）呈阶梯排列且相邻所述入流板（21）之间的空间区域在分配管体（1）横截面上的投影面积大致相等，沿所述分配管体（1）入口到末端，所述入流板（21）与所述分流槽（11）之间的距离递增。

2.根据权利要求1所述的流体分配器，其特征在于：

所述导流板（2）的横截面为L型，所述入流板（21）和出流板（22）的夹角在80-120度之间。

3.根据权利要求1或2所述的流体分配器，其特征在于：

所述入流板（21）与所述出流板（22）之间通过一个圆弧板过渡。

4.根据权利要求1-3任一所述的流体分配器，其特征在于：

沿所述分配管体（1）的长度方向上，所述出流板（22）之间等距排列。

5.根据权利要求1-4任一所述的流体分配器，其特征在于：

所述导流板（2）沿流体入流方向上成型有若干个隔板（23），所述隔板（23）将所述导流板（2）分割成若干个导流区，相邻导流区的所述出流板（22）之间的间距相等。

6.根据权利要求1-5任一所述的流体分配器，其特征在于：

所述分配管体（1）的入口侧沿所述分配管体（1）的横截面方向上设置均流板（3），所述均流板（3）上成型若干个均流槽（31），所述均流槽（31）宽度相等，相邻均流槽之间的长度相差低于25%。

7.根据权利要求1-6任一所述的流体分配器，其特征在于：

所述均流槽（31）的长度方向与所述入流板（21）板面的方向垂直。

8.根据权利要求1-7任一所述的流体分配器，其特征在于：

接近所述出流板（22）侧的所述分流槽的槽口小于接近所述入流板（21）侧的所述分流槽槽口。

9.根据权利要求1-8任一所述的流体分配器，其特征在于：

所述分流槽（11）为沿所述分配管体（1）长度方向连续的锯齿形槽，相邻锯齿的间距与相邻所述出流板（22）的间距相等。

10.根据权利要求1-9任一所述的流体分配器，其特征在于：

所述分配管体（1）的侧壁上开设有与所述导流板（2）适配的槽口，所述导流板（2）与所述分配管体（1）焊接连接。

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