CN104913678A - 一种管壳式干式蒸发器的均液装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管壳式干式蒸发器的均液装置，属于制冷设备技术领域。它解决了如何将制冷剂均匀的分配给每根换热管的问题。本均液装置包括设在进液分隔腔内的若干个分液器和若干个分液管，分液器内具有主流道和若干流通量相同的分流道，分流道与主流道相通，分液器以指数递增的方式一级一级分布在进液分隔腔内且上级分液器的分流道与下级分液器的主流道通过分液管连通，第一级分液器的主流道与进液管连通，最后一级分液器的分流道与换热管一一对应且通过分液管相连通。通过设置按指数递增的方式排列的多级分液器，对制冷剂液体进行若干次均匀分配，使重力、进液流向等外部因素的影响最大限度的降低，从而将制冷剂均匀分配到每根换热管内。

Description

一种管壳式干式蒸发器的均液装置

技术领域

本发明属于制冷设备技术领域，涉及一种管壳式干式蒸发器，特别是一种管壳式干式蒸发器的均液装置。

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，管壳式蒸发器主要有干式和满液式两种。其中，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。

为了解决上述存在的问题，如中国专利【申请号：201110378041.0；申请公布号：CN102494444A】公开了一种干式蒸发器分液均布装置及使用方法，它由分液均布器和相关联的管板及蒸发管束组成，所述的分液均布器是一个上部小、下部大的外圆锥体，分液均布器的内部是轴向的盆状上圆锥孔及相连的下圆柱孔，分液均布装置的组成是将分液均布器小端插入安装在干式蒸发器制冷剂进液口侧的分程管箱第一流程内的所有蒸发管束与管板胀接或焊接的管口内，其大端与蒸发管束的管口端面平齐，分液均布器的外径与蒸发管束的内径为过盈配合，以此达到使制冷剂分配均匀的目的。

但是，上述均布装置还存在以下缺陷：由于干式蒸发器的进液管是进液的小口，将进液分隔腔看作容器，与进液分隔腔连通的换热管看作容器上上下排列的开口。众所周知，任何一种液体从一个小口进入一个大容器内后，总是先从下面的开口流出，当流出的开口来不急流出时，液面慢慢上升，再从稍高的开口流出。因此，该发明同样不能保证制冷剂液体的均匀分配。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种管壳式干式蒸发器的均液装置，本发明解决的技术问题是如何将制冷剂均匀的分配给每根换热管。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种管壳式干式蒸发器的均液装置，所述蒸发器包括壳体和设置在壳体内的换热管，所述壳体的两端分别固定有管板，所述管板外固连有管箱，所述管箱内具有进液分隔腔，所述管箱上穿设有与进液分隔腔相通的进液管，所述换热管伸入到管板内并与进液分隔腔相通，其特征在于，所述均液装置包括设置在进液分隔腔内的若干个分液器和若干个分液管，所述分液器内具有主流道和若干流通量相同的分流道，所述分流道与主流道相通，所述分液器以指数递增的方式一级一级分布在进液分隔腔内且上级所述分液器的分流道与下级所述分液器的主流道通过分液管连通，第一级所述分液器的主流道与进液管连通，最后一级所述分液器的分流道与换热管一一对应且通过分液管相连通。

区别于现有技术，本管壳式干式蒸发器的均液装置改变了现有管壳式干式蒸发器的换热管供液方式，其工作原理是通过在进液分隔腔内设置多级独立的分液器，与进液管相连的分液器为第一级分液器，与换热管相连的分液器为最后一级分液管，且每级分液器之间以指数递增的规律设置。具体来说，根据换热管的实际数量，确定分流道的数量，然后选取相应的分液器，并计算出最后一级所需分液器的数量，再根据最后一级的分液器将整个均液装置一级一级的连起来。因此，由于分液器分流道的流通量相同，并通过指数递增的方式对进液管内的制冷剂液体进行若干次均匀分配，使重力、进液流向等外部因素对液体分配的影响最大限度的降低，从而将进液管的制冷剂均匀分配到每根换热管内，提高蒸发器的换热效率。

在上述的管壳式干式蒸发器的均液装置中，所述分液器中分流道的流通面积小于主流道的流通面积，且每个分流道的流通面积相同，所述分液器中分流道相加的流通面积与主流道的流通面积相同。由于本均液装置由多级分液器组成，每个分液器中分流道的流通面积小于主流道的流通面，以此保持进入分流道的液体流速，有利于进液管的液体均匀流入到换热管内。

在上述的管壳式干式蒸发器的均液装置中，上级所述分液器分流道的流通面积与下级所述分液器的主流道的流通面积相同。下级分液器主流道的流通面积小于上级分液器主流道的流通面积与其分流道的流通面积相同，以此保持上级分液器进入下级分液器的液体流速，有利于进液管的液体均匀流入到换热管内。

在上述的管壳式干式蒸发器的均液装置中，所述分液器中主流道的长度小于分流道的长度。通过主流道和分流道的长度设计，减少液体在主流道的停留时间，使得分液器能够对进入主流道的液体进行快速分流，降低外部因素对分流的影响。

在上述的管壳式干式蒸发器的均液装置中，所述分液管为柔性软管，最后一级所述分液器的分流道的数量与换热管的数量相同且位置与换热管管口的位置一一相对，所述分液管的一端与最后一级分液器的分流道相连，所述分液管的另一端伸入管板与换热管相连。通过采用柔性软管，本均液装置可以根据换热管的数量、分布位置以及进液管内液体的流向将各级分液器保持在最利于分液的状态，有利于进液管的液体均匀流入到换热管内。

在上述的管壳式干式蒸发器的均液装置中，所述分液器的分流道之间具有呈锥形的分隔部，所述分隔部的中心线与主流道的中心线重合。分隔部呈锥形且与主流道的中心线重合，有利于主流道内的液体均匀的分流到各个分流道。

在上述的管壳式干式蒸发器的均液装置中，所述分液器一端具有用于形成主流道的主圆柱孔，所述分液器的另一端具有用于形成分流道的分圆柱孔，所述分圆柱孔的轴线与主圆柱孔的轴线具有夹角且分圆柱孔均匀分布在主圆柱孔轴线的周向。通过圆柱孔能够使液体在流道内平稳流动，有利于液体均匀分配。

作为另一种方案，在上述的管壳式干式蒸发器的均液装置中，所述分液器一端具有用于形成主流道的主圆锥孔，所述分液器的另一端具有用于形成分流道的分圆锥孔，所述分圆锥孔的轴线与主圆锥孔的轴线具有夹角且分圆锥孔均匀分布在主圆锥孔轴线的周向，所述主圆锥孔和分圆锥孔的大端分别朝外。通过设计大端朝外的圆锥孔，方便液体进入分液器和流出分液器。

与现有技术相比，本管壳式干式蒸发器的均液装置具有以下优点：通过设置按指数递增的方式排列的多级分液器，对进液管内的制冷剂液体进行若干次均匀分配，使重力、进液流向等外部因素对液体分配的影响最大限度的降低，从而将进液管的制冷剂均匀分配到每根换热管内，提高蒸发器的换热效率。

附图说明

图1是本管壳式干式蒸发器的均液装置的结构示意图。

图中，1、壳体；2、换热管；3、管板；4、管箱；41、进液分隔腔；5、进液管；6、分液器；61、主流道；62、分流道；63、分隔部；7、分液管。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一：

管壳式干式蒸发器包括壳体1、换热管2、管板3、管箱4、进液分隔腔41、均液装置，本均液装置包括进液管5、分液器6、主流道61、分流道62、分隔部63、分液管7。

具体来说，如图1所示，本蒸发器包括壳体1和设置在壳体1内的换热管2。壳体1的两端分别固定有管板3，管板3外固连有管箱4，管箱4内具有进液分隔腔41。管箱4上穿设有与进液分隔腔41相通的进液管5，换热管2伸入到管板3内并与进液分隔腔41相通。

本均液装置包括设置在进液分隔腔41内的若干个分液器6和若干个分液管7，分液器6内具有主流道61和若干流通量相同的分流道62，分流道62与主流道61相通。分液器6的分流道62之间具有呈锥形的分隔部63，分隔部63的中心线与主流道61的中心线重合。分液器6一端具有用于形成主流道61的主圆柱孔，分液器6的另一端具有用于形成分流道62的分圆柱孔，分圆柱孔的轴线与主圆柱孔的轴线具有夹角且分圆柱孔均匀分布在主圆柱孔轴线的周向。

分液器6以指数递增的方式一级一级分布在进液分隔腔41内且上级分液器6的分流道62与下级分液器6的主流道61通过分液管7连通，第一级分液器6的主流道61与进液管5连通，最后一级分液器6的分流道62与换热管2一一对应且通过分液管7相连通。分液器6中主流道61的长度小于分流道62的长度。分液器6中分流道62的流通面积小于主流道61的流通面积，且每个分流道62的流通面积相同，同时每个分流道62相加的流通面积与主流道61的流通面积相同。上级分液器6的分流道62的流通面积与下级分液器6的主流道61的流通面积相同。

分液管7为柔性软管，最后一级分液器6的分流道62的数量与换热管2的数量相同且位置与换热管2管口的位置一一相对，分液管7的一端与最后一级分液器6的分流道62相连，分液管7的另一端伸入管板3与换热管2相连。

实施例二：

本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，本实施例中，分液器6一端具有用于形成主流道61的主圆锥孔，分液器6的另一端具有用于形成分流道62的分圆锥孔，分圆锥孔的轴线与主圆锥孔的轴线具有夹角且分圆锥孔均匀分布在主圆锥孔轴线的周向，主圆锥孔和分圆锥孔的大端分别朝外。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了壳体1、换热管2、管板3、管箱4、进液分隔腔41、进液管5、分液器6、主流道61、分流道62、分隔部63、分液管7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种管壳式干式蒸发器的均液装置，所述蒸发器包括壳体（1）和设置在壳体（1）内的换热管（2），所述壳体（1）的两端分别固定有管板（3），所述管板（3）外固连有管箱（4），所述管箱（4）内具有进液分隔腔（41），所述管箱（4）上穿设有与进液分隔腔（41）相通的进液管（5），所述换热管（2）伸入到管板（3）内并与进液分隔腔（41）相通，其特征在于，所述均液装置包括设置在进液分隔腔（41）内的若干个分液器（6）和若干个分液管（7），所述分液器（6）内具有主流道（61）和若干流通量相同的分流道（62），所述分流道（62）与主流道（61）相通，所述分液器（6）以指数递增的方式一级一级分布在进液分隔腔（41）内且上级所述分液器（6）的分流道（62）与下级所述分液器（6）的主流道（61）通过分液管（7）连通，第一级所述分液器（6）的主流道（61）与进液管（5）连通，最后一级所述分液器（6）的分流道（62）与换热管（2）一一对应且通过分液管（7）相连通。

2.根据权利要求1所述的管壳式干式蒸发器的均液装置，其特征在于，所述分液器（6）中分流道（62）的流通面积小于主流道（61）的流通面积，且每个分流道（62）的流通面积相同，所述分液器（6）中分流道（62）相加的流通面积与主流道（61）的流通面积相同。

3.根据权利要求1所述的管壳式干式蒸发器的均液装置，其特征在于，上级所述分液器（6）的分流道（62）的流通面积与下级所述分液器（6）的主流道（61）的流通面积相同。

4.根据权利要求1或2或3所述的管壳式干式蒸发器的均液装置，其特征在于，所述分液器（6）中主流道（61）的长度小于分流道（62）的长度。

5.根据权利要求1所述的管壳式干式蒸发器的均液装置，其特征在于，所述分液管（7）为柔性软管，最后一级所述分液器（6）的分流道（62）的数量与换热管（2）的数量相同且位置与换热管（2）管口的位置一一相对，所述分液管（7）的一端与最后一级分液器（6）的分流道（62）相连，所述分液管（7）的另一端伸入管板（3）与换热管（2）相连。

6.根据权利要求1或2或3所述的管壳式干式蒸发器的均液装置，其特征在于，所述分液器（6）的分流道（62）之间具有呈锥形的分隔部（63），所述分隔部（63）的中心线与主流道（61）的中心线重合。

7.根据权利要求1或2或3所述的管壳式干式蒸发器的均液装置，其特征在于，所述分液器（6）一端具有用于形成主流道（61）的主圆柱孔，所述分液器（6）的另一端具有用于形成分流道（62）的分圆柱孔，所述分圆柱孔的轴线与主圆柱孔的轴线具有夹角且分圆柱孔均匀分布在主圆柱孔轴线的周向。

8.根据权利要求1或2或3所述的管壳式干式蒸发器的均液装置，其特征在于，所述分液器（6）一端具有用于形成主流道（61）的主圆锥孔，所述分液器（6）的另一端具有用于形成分流道（62）的分圆锥孔，所述分圆锥孔的轴线与主圆锥孔的轴线具有夹角且分圆锥孔均匀分布在主圆锥孔轴线的周向，所述主圆锥孔和分圆锥孔的大端分别朝外。