CN105042949A - 一种强制再循环完全喷淋式蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种强制再循环完全喷淋式蒸发器，包括壳体；壳体的内腔上部设置有主分液器和再循环分液器，所述再循环分液器位于所述主分液器的纵向方向的侧面；所述主分液器的进口与制冷剂进液口接管连通，所述再循环分液器的进口与设置在所述壳体下方的循环泵连通，所述循环泵的进口与所述制冷剂出液口接管连通；所述主分液器和再循环分液器的底部还分别开设有若干喷淋孔，通过喷淋孔向位于各自下方区域内的换热管喷淋制冷剂液体。本发明的喷淋式蒸发器的壳体底部不存在满液式换热区，制冷剂液体全部在喷淋式换热区与载冷剂换热蒸发，传热效率显著提升；同时本发明的壳体内部空间得到充分利用，可以在相同体积的壳体内布置更多的换热管。

Description

一种强制再循环完全喷淋式蒸发器

技术领域

本发明属于制冷领域，具体涉及一种喷淋式蒸发器。

背景技术

目前，在制冷、空调领域，蒸发器的换热效率如何直接决定着制冷主机的能效比，为提高大型中央空调和冷冻冷藏场所的冷水机组的能效比，越来越多的冷水机组采用喷淋式蒸发器作为换热设备。喷淋式蒸发器，也称降膜式蒸发器，较传统干式蒸发器传热系数高，较传统满液式蒸发器制冷剂充注量又大大减低，回油更加安全。

喷淋式蒸发器，区别于满液式下部供液，喷淋式蒸发器一般采用内置式分液器将制冷剂液体从蒸发器壳体内上部向下喷淋到换热管上，制冷剂液体与换热管内的载冷剂不断进行换热，管外液态制冷剂不断蒸发成气态制冷剂，分液器又不断将液体制冷剂补充到换热管上，使换热管表面始终有一膜状层，使用喷淋式蒸发器的制冷系统制冷剂充注量大大减少，至少比满液式系统节约30%的制冷剂，同时能效比又能与满液式机组相当。

然而，目前的喷淋式蒸发器底部仍有一部分没有蒸发完的液体制冷剂及润滑油的混合物，这部分液体制冷剂中也要布置一部分换热管，使液体制冷剂继续蒸发，所以在现有喷淋式蒸发器下部仍然有一部分满液式换热区域，整个蒸发器内并非完全喷淋蒸发状态，致使现有喷淋式蒸发器较满液式蒸发器的传热效率没有明显提升。而且由于分液器的结构限制，换热管必须排布在分液器的正下方，致使蒸发器的圆形壳体内部分空间没有得到充分利用，往往为排布足够的换热管必须加大壳体直径，使制造成本上升。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提高热利用率、实现节约能源，本发明提供了一种强制再循环完全喷淋式蒸发器。

技术方案：本发明所述强制再循环完全喷淋式蒸发器，包括壳体和分布在所述壳体的内腔中的若干换热管；所述壳体呈圆柱状，其外侧顶端设置有制冷剂进液口接管和制冷剂出气口接管，底端设置有制冷剂出液口接管；壳体的内腔上部设置有主分液器和再循环分液器，所述主分液器贯穿所述壳体的轴向方向，所述再循环分液器位于所述主分液器的纵向方向的侧面；所述主分液器的进口与制冷剂进液口接管连通，所述再循环分液器的进口与设置在所述壳体下方的循环泵连通，所述循环泵的进口与所述制冷剂出液口接管连通；所述主分液器和再循环分液器的底部还分别开设有若干喷淋孔，通过喷淋孔向位于各自下方区域内的换热管喷淋制冷剂液体。

本发明进一步优选地技术方案为，所述主分液器位于所述壳体的内腔的中部，所述再循环分液器为两个，分别为第一再循环分液器和第二再循环分液器，所述第一再循环分液器和第二再循环分液器分别位于所述主分液器的两侧。

优选地，所述循环泵包括泵体、循环泵进液管和循环泵出液管，所述第一再循环分液器和第二再循环分液器分别通过第一再循环管和第二再循环管与所述循环泵出液管连接，所述循环泵进液管与所述壳体外侧底端的制冷剂出液口连接。

优选地，所述第一再循环管、第二再循环管上还分别设置有第一角阀和第二角阀。

优选地，所述第一再循环管、第二再循环管分别通过固定在所述壳体侧面的第一管夹和第二管夹固定。

优选地，所述壳体的两端设置有第一管板、第二管板，所述第一管板、第二管板外侧由第一端盖和第二端盖密封，所述换热管的两端分别与所述第一管板、第二管板连接，连通所述第一端盖和第二端盖的内部空间；所述第二端盖的内腔中部设置有隔筋，所述隔筋将该内腔分割为独立的上下两层空间，其中下层空间设置载冷剂进口接管，上层空间设置载冷剂出口接管。

优选地，所述壳体内还设置有至少两块支撑板，所述支撑板上开设有与所述换热管、主分液器和循环分液器相对应的孔、槽，所述换热管、主分液器和循环分液器分别穿过相对应的孔、槽，通过所述支撑板固定在所述壳体的内腔中。

优选地，所述支撑板上还设置有拉杆孔，拉杆穿过所述拉杆孔，将多块所述支撑板连接为整体结构。

优选地，所述壳体的顶部还设置有检修阀座和安全阀座，底部设置有出油阀座；所述第一端盖和第二端盖的上部还分别设置有第一排空阀座和第二排空阀座，下部分别设置有第一排水阀座和第二排水阀座。

本发明的工作过程为：载冷剂通过载冷剂进口进入到换热器壳体中心线以下的换热管内，再经过第一端盖的内腔、从第一端盖的下部涌至上部进入到换热器壳体中心线以上的换热管内，并由载冷剂出口接管流出；主分液器不断将液体制冷剂喷淋补充到其下方区域内的换热管上，使换热管表面始终有一膜状层，制冷剂液体与换热管内的载冷剂不断进行换热，换热管外液态制冷剂蒸发成气态制冷剂从换热器壳体上部的制冷剂出气口接管排出，有一部分没有蒸发完全的液体制冷剂及润滑油的混合物滴落到壳体的底部，进入循环泵，并由循环泵压入再循环分液器，再循环分液器继续将液体制冷剂喷淋到再循环分液器下方区域内的换热管上，继续进行换热。

有益效果：（1）本发明的喷淋式蒸发器的壳体底部不存在满液式换热区，制冷剂液体全部在喷淋式换热区与载冷剂换热蒸发，传热效率显著提升，从而使制冷机组运行的能效比得到提高；同时本发明的壳体内部空间得到充分利用，可以在相同体积的壳体内布置更多的换热管，不仅降低了制造成本，还提高了蒸发器的传热效率；

（2）本发明的制冷系统运行效率明显提升，节能降耗效果明显；并且可以实现在保持现有制冷系统性能不变的前提下能有效降低换热器成本，减少有色金属的使用量，从而实现节约资源的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1所示的A-A向剖视图；

图3为图1所示的B向侧视图；

1-第一端盖、2-第一排空阀座、3-第一管板、4-固定板、5-检修阀座、6-主分液器、7-制冷剂出气口接管、8-安全阀座、9-壳体、10-第一再循环分液器、11-制冷剂进液口接管、12-第二管板、13-第二排空阀座、14-第二端盖、15-载冷剂出口接管、16-载冷剂进口接管、17-隔筋、18-第二排水阀座、19-支撑板、20-拉杆、21-出油阀座、22-制冷剂出液口接管、23-循环泵、24-换热管、25-第一排水阀座、26-第二再循环分液器、27-第二再循环管、28-第二管夹、29-循环泵出液管、30-第二角阀、31-循环泵进液管、32-第一角阀、33-第一管夹、34-第一再循环管。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：一种强制再循环完全喷淋式蒸发器，包括壳体9、设置在壳体9下方的循环泵23、分布在壳体9的内腔中的若干换热管24，如图1~2所示：

壳体9呈圆柱状，其外侧顶端设置有制冷剂进液口接管11、制冷剂出气口接管7、检修阀座5、安全阀座8，底端设置有制冷剂出液口接管22、出油阀座21；壳体9的两端设置有第一管板3、第二管板12，第一管板3、第二管板12外侧由第一端盖1和第二端盖14密封；第一端盖1和第二端盖14的上部还分别设置有第一排空阀座2和第二排空阀座13，下部分别设置有第一排水阀座25和第二排水阀座18；

第二端盖14的内腔中部设置有隔筋17，隔筋17将该内腔分割为独立的上下两层空间，其中下层空间设置载冷剂进口接管16，上层空间设置载冷剂出口接管15；壳体9内分布有若干换热管24，换热管24的两端分别与所述第一管板3、第二管板12连接，连通第一端盖1和第二端盖14的内部空间；

载冷剂通过第二端盖14下部的载冷剂进口接管16进入到壳体9中心线以下的换热管24内，再经过第一端盖1的内腔、从第一端盖1的下部涌至上部进入到壳体中心线以上的换热管24内，并由第二端盖14上部的载冷剂出口接管15流出。

壳体9的内腔上部设置有主分液器6和再循环分液器，主分液器6通过固定板4固定于壳体9的内腔的中部并贯穿壳体9的轴向方向，再循环分液器为两个，包括第一再循环分液器10和第二再循环分液器26，分别位于主分液器6的两侧；主分液器6的进口与制冷剂进液口接管11连通，第一再循环分液器10和第二再循环分液器26的进口分别通过第一再循环管34和第二再循环管27与循环泵出液管29连通，循环泵进液管31与壳体9外侧底端的制冷剂出液口22连通；主分液器6、第一再循环分液器10和第二再循环分液器26的底部还分别开设有若干喷淋孔，通过喷淋孔向位于各自下方区域内的换热管24喷淋制冷剂液体；

第一再循环管34、第二再循环管27上还分别设置有第一角阀32和第二角阀30。第一再循环管34、第二再循环管27分别通过固定在壳体9侧面的第一管夹33和第二管夹28固定。

主分液器6将由制冷剂进液口接管11接入的液体制冷剂喷淋补充到其下方区域内的换热管24上，制冷剂液体与换热管内的载冷剂进行换热，换热管外液态制冷剂蒸发成气态制冷剂从壳体上部的制冷剂出气口接管7排出，一部分没有蒸发完全的液体制冷剂及润滑油的混合物滴落到壳体9的底部，进入循环泵23，并由循环泵23压入第一再循环分液器10或/和第二再循环分液器27，再循环分液器继续将液体制冷剂喷淋到再循环分液器下方区域内的换热管24上，继续进行换热。

壳体9内还设置有两块支撑板19，支撑板19上开设有与换热管24、主分液器6、第一再循环分液器10和第二再循环分液器26相对应的孔、槽，换热管24、主分液器6、第一再循环分液器10和第二再循环分液器26分别穿过相对应的孔、槽，通过支撑板19固定在壳体9的内腔中；支撑板19上还设置有拉杆孔，拉杆20穿过拉杆孔，将两块支撑板19连接为整体结构。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (9)

1.一种强制再循环完全喷淋式蒸发器，包括壳体（9）和分布在所述壳体（9）的内腔中的若干换热管（24）；其特征在于，所述壳体（9）呈圆柱状，其外侧顶端设置有制冷剂进液口接管（11）和制冷剂出气口接管（7），底端设置有制冷剂出液口接管（22）；壳体（9）的内腔上部设置有主分液器（6）和再循环分液器，所述主分液器（6）贯穿所述壳体（9）的轴向方向，所述再循环分液器位于所述主分液器（6）的纵向方向的侧面；所述主分液器（6）的进口与制冷剂进液口接管（11）连通，所述再循环分液器的进口与设置在所述壳体（9）下方的循环泵（23）连通，所述循环泵（23）的进口与所述制冷剂出液口接管（22）连通；所述主分液器（6）和再循环分液器的底部还分别开设有若干喷淋孔，通过喷淋孔向位于各自下方区域内的换热管（24）喷淋制冷剂液体。

2.根据权利要求1所述的强制再循环完全喷淋式蒸发器，其特征在于，所述主分液器（6）位于所述壳体（9）的内腔的中部，所述再循环分液器为两个，分别为第一再循环分液器（10）和第二再循环分液器（26），所述第一再循环分液器（10）和第二再循环分液器（26）分别位于所述主分液器（6）的两侧。

3.根据权利要求2所述的强制再循环完全喷淋式蒸发器，其特征在于，所述循环泵（23）包括泵体、循环泵进液管（31）和循环泵出液管（29），所述第一再循环分液器（10）和第二再循环分液器（26）分别通过第一再循环管（34）和第二再循环管（27）与所述循环泵出液管（29）连接，所述循环泵进液管（31）与所述壳体（9）外侧底端的制冷剂出液口接管（22）连接。

4.根据权利要求3所述的强制再循环完全喷淋式蒸发器，其特征在于，所述第一再循环管（34）、第二再循环管（27）上还分别设置有第一角阀（32）和第二角阀（30）。

5.根据权利要求3所述的强制再循环完全喷淋式蒸发器，其特征在于，所述第一再循环管（34）、第二再循环管（27）分别通过固定在所述壳体（9）侧面的第一管夹（33）和第二管夹（28）固定。

6.根据权利要求1所述的强制再循环完全喷淋式蒸发器，其特征在于，所述壳体（9）的两端设置有第一管板（3）、第二管板（12），所述第一管板（3）、第二管板（12）外侧由第一端盖（1）和第二端盖（14）密封，所述换热管（24）的两端分别与所述第一管板（3）、第二管板（12）连接，连通所述第一端盖（1）和第二端盖（14）的内部空间；所述第二端盖（14）的内腔中部设置有隔筋（17），所述隔筋（17）将该内腔分割为独立的上下两层空间，其中下层空间设置载冷剂进口接管（16），上层空间设置载冷剂出口接管（15）。

7.根据权利要求6所述的强制再循环完全喷淋式蒸发器，其特征在于，所述壳体（9）内还设置有至少两块支撑板（19），所述支撑板（19）上开设有与所述换热管（24）、主分液器（6）和循环分液器相对应的孔、槽，所述换热管（24）、主分液器（6）和循环分液器分别穿过相对应的孔、槽，通过所述支撑板（19）固定在所述壳体（9）的内腔中。

8.根据权利要求7所述的强制再循环完全喷淋式蒸发器，其特征在于，所述支撑板（19）上还设置有拉杆孔，拉杆（20）穿过所述拉杆孔，将多块所述支撑板（19）连接为整体结构。

9.根据权利要求6所述的强制再循环完全喷淋式蒸发器，其特征在于，所述壳体）（9）的顶部还设置有检修阀座（5）和安全阀座（8），底部设置有出油阀座（21）；所述第一端盖（1）和第二端盖（14）的上部还分别设置有第一排空阀座（2）和第二排空阀座（13），下部分别设置有第一排水阀座（25）和第二排水阀座（18）。