CN104776651A - 一种冷凝器 - Google Patents

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Abstract

本发明的进气口的轴线与重力方向形成一定夹角,使得进入的气体制冷剂通过均气孔的方向与液滴滴落方向具有一定的夹角,形成“吹扫”作用,加速了冷凝管上液态制冷剂的脱落,进一步强化的冷凝管的换热效率;通过隔板的位置与均气板的巧妙配合设计,使均气孔能够均匀的分配到每个冷凝区,并且隔板与均气板和冷凝管之间留有一点间隙,形成气体通道,消除压力不均导致的换热“死区”;通过采用隔板和支撑板的组合设计,使冷凝腔的分成若干区域,控制了每个区域的管排数,切可以有效对滴落的冷凝液滴进行导流,使得下排管的液膜厚度大大较小,冷凝器管束效应有效削弱,冷凝管管外换热系数大幅度升高,提高了冷凝的换热性能。

Description

一种冷凝器
技术领域
[0001] 本发明涉及空调制冷及工业冷冻机组中的一种冷凝器,尤其涉及一种带多个隔板并侧向进气的冷凝器。
背景技术
[0002] 冷凝器作为空调制冷及工业冷冻机组中的重要组成部分,其将气态制冷剂冷凝相变为液态制冷剂从而排除机组所产生的能量,冷凝器的换热效率直接影响机组的能效比。在冷凝器的管束中,由上排冷凝管所产生的液滴会沿着重力方向滴落至下排冷凝管上,这种液滴称为冷凝器中的迀移液滴。随着迀移液滴向重力方向的不断积累,会导致冷凝管上的液膜厚度随着管排的深度不断加厚,最终导致下排冷凝管的管外换热系数大幅衰减,这种现象称为冷凝器的管束效应。管束效应所造成的冷凝器的换热性能降低,会直接致使机组的衰减,于此同时,冷凝器中冷凝管的性能无法充分发挥,造成了冷凝管的浪费。
发明内容
[0003] 为解决上述问题,本发明提供了一种结构简单、换热效率高的带多个隔板的侧向进气冷凝器。本发明采用的技术方案是:
[0004] 一种冷凝器,包括筒体、设置在筒体前端的甲盖和设置在筒体后端的乙盖,所述甲盖上设置有进水口和出水口,所述筒体内水平设置有冷凝管,冷凝管的首尾两端分别与进水口和出水口相连组成冷却水水路系统;其特征在于:所述筒体上端设置有进气口,进气口正下方设置有均气板,均气板上设置有均气孔,均气板正下方设置有过冷器挡板;所述筒体内在径向方向还设有支撑板:所述均气板、支撑板、过冷器挡板和筒体合围成冷凝腔;所述支撑板上开有管孔,冷凝管由管孔穿入,在支撑板的管孔之间,开有隔板方形槽,隔板由该槽穿过固定在支撑板上;所述过冷器挡板的下方设置有过冷管;所述筒体下方还设置有制冷剂出液口 ;所述进气口、筒体、均气板、支撑板、隔板、冷凝管、过冷器挡板、过冷管和制冷剂出液口组成氟路系统。
[0005] 作为优选,所述进气口的轴线与重力方向的夹角为30°〜60°,呈侧向进气的特征。
[0006] 作为优选,所述均气板呈折弯U型,且在呈U型的3面都开有均气孔。
[0007] 作为优选,所述均气孔以进气口所正对位置为中心,呈“近小远大,近密远疏”的特征排布。
[0008] 作为优选,所述支撑板的数量为7〜10个。
[0009] 作为优选,所述每个支撑板上设置的隔板方形槽数量为3〜6个,能够插入3〜6个隔板,将冷凝器分离分为数个冷凝区域,每个区域内的冷凝管排数控制在4排以内。
[0010] 作为优选,所述支撑板上方开有与均气板截面相同的U型缺口,能够使支撑板与均气板完全贴合;支撑板正下方开有倒U缺口,与过冷器挡板形成流动通道。
[0011] 作为优选,所述均气板、冷凝管和筒体都与隔板之间存在空隙,形成气体的流动空间。
[0012] 作为优选,所述隔板中位于中心线上的隔板安装方向与进气口轴线方向一致,按最佳布管方式其它隔板相互平行或相互不平行
[0013] 本发明的有益效果是:本发明的进气口的轴线与重力方向形成一定夹角,使得进入的气体制冷剂通过均气孔的方向与液滴滴落方向具有一定的夹角,形成“吹扫”作用,加速了冷凝管上液态制冷剂的脱落,进一步强化的冷凝管的换热效率;通过隔板的位置与均气板的巧妙配合设计,使均气孔能够均匀的分配到每个冷凝区,并且隔板与均气板和冷凝管之间留有一点间隙,形成气体通道,消除压力不均导致的换热“死区”;通过采用隔板和支撑板的组合设计,使冷凝腔的分成若干区域,控制了每个区域的管排数,切可以有效对滴落的冷凝液滴进行导流,使得下排管的液膜厚度大大较小,冷凝器管束效应有效削弱,冷凝管管外换热系数大幅度升高,提高了冷凝的换热性能。
附图说明
[0014] 图1为本发明的正视图;
[0015] 图2为本发明的左视图;
[0016] 图3为本发明的支撑板的结构示意图;
[0017] 图4为本发明的隔板安置示意图;
[0018] 标号说明:
[0019] 1、进气口,2、筒体,3、均气板,4、均气孔,5、冷凝管,6、隔板,7、支撑板,8、过冷器挡板,9、过冷管,10、制冷剂出液口,11、乙盖,12、甲盖,13、进水口,14、出水口,15、隔板方形槽,16、前管板,17、后管板
具体实施方式
[0020] 以下结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0021] 结合图1、图2、图3和图4所示,一种冷凝器包括:进气口 1,筒体2,均气板3,均气孔4,冷凝管5,隔板6,支撑板7,过冷器挡板8,过冷管9,制冷剂出液口 10,乙盖11,甲盖12,进水口 13,出水口 14,前管板16,后管板17。冷凝器的冷却水水路系统依次由进水口13,甲盖12,前管板16,冷凝管5,后管板17,乙盖11,出水口 14组成,甲盖12和乙盖11分别设置在筒体2的前后两端,进水口 13和出水口 14都设置在甲盖12上,筒体2前后两端还分别设置有前管板16和后管板17,筒体2内水平设置有冷凝管5,冷凝管5与前管板16和后管板17胀管连接,冷凝管5的首尾两端分别与进水口 13和出水口 14相连。温度较低的冷却水由进水口 13进入水路系统,在冷凝管5内与冷凝管5外的制冷剂进行换热,最后形成温度较高冷却水由出水口 14排除。其中按照甲盖12和乙盖11中的水隔板的数量,其水路系统可分为单流程或多流程。
[0022] 本发明的制冷剂氟路系统按照制冷剂流动过程依次由进气口 1、筒体2、均气板3、支撑板7、隔板6、冷凝管5、过冷器挡板8、过冷管9和制冷剂出液口 10组成。进气口 I的轴线与重力方向形成一定夹角设置在筒体2上端,进气口 I正下方设置有呈折弯U型的均气板3,均气板3上设置有均气孔4,均气孔4以进气口 I所正对位置为中心,呈“近小远大,近密远疏”的特征排布,均气板3正下方设置有过冷器挡板8,筒体2内在径向方向还设有支撑板7,均气板3、支撑板7、过冷器挡板8和筒体2合围成冷凝腔,支撑板7上开有管孔,冷凝管5由管孔穿入,在支撑板7的管孔之间,开有隔板方形槽,隔板6由该槽穿过固定在支撑板7上,过冷器挡板8的下方设置有过冷管9,筒体2下方还设置有制冷剂出液口 10。压缩机所产生的过热气态制冷剂由进气口 I进入均气腔,进气口与重力方向呈α夹角,其中均气腔由筒体2和呈“U”形折弯的均气板3组成。在均气腔中由均气孔4均匀分配后,进入冷凝腔,冷凝腔由筒体2、均气板3、支撑板7、过冷器挡板8所围城。
[0023] 在冷凝腔中,数个隔板6由支撑板上的细长隔板方形槽15插入,将冷凝腔分割为数个区域,将每个区域的管排数控制在一定4排之内,隔板6的安置方向与进气口轴线方向一致,与重力方向呈α夹角。气态制冷剂进入到每个冷凝区域后,在冷凝管5的外壁发生冷凝换热,所产生的冷凝液滴沿重力方向滴落至隔板6上,由于隔板6具有一定倾斜角,具有导流作用,液态制冷剂迅速沿隔板6流向过冷器挡板8上。由于隔板6使冷凝腔的分区设计,控制了管排数,对滴落的冷凝液滴进行导流,下排管的液膜厚度大大较小,冷凝器管束效应削弱,冷凝管管外换热系数大幅度升高,提高了冷凝的换热性能。
[0024] 进一步地,隔板6的位置与均气板3的巧妙配合,使均气孔4能够均匀的分配到每个冷凝区,并且与均气板3和冷凝管5之间留有一点间隙,形成气体通道,消除压力不均导致的换热“死区”;气体制冷剂通过均气孔4的方向与液滴滴落方向具有一定的夹角,形成“吹扫”作用,加速了冷凝管上液态制冷剂的脱落,进一步强化的冷凝管的换热效率
[0025] 制冷剂在由过冷器挡板8、筒体2、冷凝管5组成冷凝腔完成冷凝换热后,所形成的液态制冷剂沿过冷器挡板8向两端流动,进入由过冷管9、筒体2及过冷器挡板8所形成的过冷器中获取一定过冷度后由制冷剂出液口 10排出。
[0026] 本发明的特点是带多个隔板的冷凝腔分区设计,控制了冷凝管管排数,对迀移液滴进行导流后使下排管的液膜厚度大大较小,削弱了冷凝器管束效应,提高了冷凝器的换热性能;与此同时,巧妙的侧向进气的设计,满足隔板分区设计要求的同时,使制冷剂对冷凝管形成一定夹角的“吹扫”作用,加速了冷凝液滴的脱落,进一步强化了冷凝管的换热性會K。

Claims (8)

1.一种冷凝器,包括筒体(2)、进气口(I)、均气板(3)以及设置在均气板(3)下方的冷凝管束和冷凝管束内安置的隔板出);其特征在于:所述筒体(2)上端设置有进气口(1),进气口(I)正下方设置有均气板(3),均气板(3)正下方设置有冷凝管束;所述筒体(2)内在径向方向还设有支撑板(7);所述支撑板(7)上开有管孔,冷凝管(5)由管孔穿入,在支撑板(7)的管孔之间,开有多个隔板方形槽,数个隔板(6)由该槽穿过固定在支撑板(7)上;所述筒体(2)下方还设置有制冷剂出液口(10),所述进气口(I)、筒体(2)、均气板(3)、支撑板(7)、隔板(6)、冷凝管(5)、制冷剂出液口 (10)组成氟路系统。
2.根据权利要求1所述的一种冷凝器,其特征在于:所述支撑板(7)上沿水平方向安置有多块隔板¢),多块隔板(6)将冷凝管束分割为多个冷凝区域,并将每个区域内的冷凝管排数控制在4排以内。
3.根据权利要求1所述的一种冷凝器,其特征在于:所述进气口(I)的轴线与重力方向的夹角为30°〜60°,使气体制冷剂通过均气孔的方向与液滴滴落方向具有一定的夹角。
4.根据权利要求1所述的一种冷凝器,其特征在于:所述均气板(3)呈折弯U型,且呈U型折弯的3面能够对应隔板(6)分割的多个冷凝区。
5.根据权利要求1所述的一种冷凝器,其特征在于:所述支撑板(7)上方开有与均气板(3)截面相同的U型缺口,能够使支撑板(7)与均气板(3)较好贴合;支撑板(7)正下方开有倒U缺口,与过冷器挡板(8)形成制冷剂流动通道。
6.根据权利要求1或3所述的一种冷凝器,其特征在于:所述均气板(3)、冷凝管(5)和筒体(2)都与隔板(6)之间存在空隙,形成气体的流动空间。
7.根据权利要求2所述的一种冷凝器,其特征在于,所述的处于中心线上的隔板(6)与进气口(I)轴向方向一致,且与其它隔板相互平行或者相互不平行。
8.根据权利要求1所述的一种冷凝器,其特征在于:所述过冷器挡板(8)和过冷管(9)及筒体(2)形成过冷器,使液态制冷剂流入过冷区后,获取过冷度。
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