CN106225300A - 一种负压吸附式制冷系统用蒸发器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种负压吸附式制冷系统用蒸发器，包括缸体、设于缸体内腔呈阶梯式由上至下间隔布置的多个换热水盘，及分别设于各换热水盘上的换热盘管，各换热盘管相连构成一段冷冻水回路，在缸体顶部连接有至少两个制冷蒸汽管道，各制冷蒸汽管道分别连接有吸附床，在缸体顶部连接有处于最顶层换热水盘上方的回水管道，回水管道、缸体内腔、制冷蒸汽管道相连构成一段制冷剂回路，换热水盘和换热盘管采用阶梯状布置，能保证制冷剂每层均匀分布，当位于换热水盘内的制冷剂蒸发时，换热盘管表面形成沸腾换热，能有效提高换热效率，本发明克服传统技术中通过增加盘管换热接触面积来提高换热效率的缺陷，使得整个蒸发器结构更为紧凑，占用空间更小。

Description

一种负压吸附式制冷系统用蒸发器
技术领域
本发明涉及吸附式制冷技术领域，特别涉及一种负压吸附式制冷系统用蒸发器。
背景技术
目前吸附式制冷是一种绿色环保型制冷技术，它由加热-解吸-冷凝与冷却-吸附-蒸发制冷两个过程交替进行完成。通过热能驱动，解吸吸附器中吸附剂吸附的制冷剂，取代传统压缩机的作用，产生高温高压蒸汽，然后经冷凝器冷凝，节能装置膨胀降压后，回到蒸发器。然后吸附器被冷却，压力降低，制冷剂蒸发，通过吸附剂对制冷蒸汽的吸附，实现一段时间的持续制冷直至吸附饱和。吸附式制冷本身是一种间歇式制冷，通过两床或多床交替，可实现持续性制冷。
吸附式制冷的驱动热源可采用低品位热能，包括太阳能制热水、工厂低温余热、发动机尾气、地热能等。吸附式制冷近年来也是越来越受到研究者的重视，并且逐渐开始应用于在工业和农业中，但由于系统复杂，体积庞大，应用也时常受限。
其中，蒸发器作为实现吸附制冷的关键部件，其性能好坏直接决定了蒸发速率，进而决定系统COP大小。常规蒸发器采用满液式结构，属于自然对流换热，换热系数低，往往需要通过增大接触面积的形式来提高性能，从而造成蒸发器体积庞大。
吸附式制冷系统内部可分为正压和负压系统，对于负压系统（例如以甲醇和水作为制冷剂的系统），系统外缸体的强度和气密性尤为关键。
此外，吸附制冷系统内的不凝气体会影响换热，从而降低整体性能。常规采用先注入制冷剂在抽真空的方法，当真空度达到制冷剂的蒸发压力时，制冷剂开始蒸发，往往导致不凝气体抽不尽。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、换热效率高的负压吸附式制冷系统用蒸发器。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种负压吸附式制冷系统用蒸发器，包括缸体、设于缸体内腔呈阶梯式由上至下间隔布置的多个换热水盘，及分别设于各换热水盘上的换热盘管，各所述换热盘管相连构成一段冷冻水回路，在所述缸体顶部连接有至少两个制冷蒸汽管道，各所述制冷蒸汽管道分别连接有吸附床，在所述缸体顶部连接有处于最顶层换热水盘上方的回水管道，所述回水管道、缸体内腔、制冷蒸汽管道相连构成一段制冷剂回路。
进一步地，各所述换热水盘顶部高于对应的换热盘管顶部。
进一步地，所述换热盘管顶部与换热水盘顶部之间间隔距离为10mm。
进一步地，位于最底层的所述换热水盘面积与缸体内腔面积相等，在位于最底层的所述换热水盘上设有多个透气通孔。
进一步地，所述缸体端面具有弯折结构。
进一步地，在所述缸体顶部设有抽气管口。
进一步地，在所述缸体顶部设有透视窗口。
有益效果：此负压吸附式制冷系统用蒸发器中，换热水盘和换热盘管采用由上至下呈阶梯状间隔布置，处于上一层的换热水盘内的制冷剂会自动溢流至下一层的换热水盘内，以保证制冷剂每层均匀分布，当位于换热水盘内的制冷剂蒸发时，换热盘管表面形成沸腾换热，能有效提高换热效率，本发明克服传统技术中通过增加盘管换热接触面积来提高换热效率的缺陷，使得整个蒸发器结构更为紧凑，占用空间更小。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的剖面结构示意图。
具体实施方式
参照图1和图2，本发明一种负压吸附式制冷系统用蒸发器，包括缸体10、设于缸体内腔呈阶梯式由上至下间隔布置的多个换热水盘11，及分别设于各换热水盘11上的换热盘管12，各换热盘管12相连构成一段冷冻水回路，在缸体顶部连接有至少两个制冷蒸汽管道13，各制冷蒸汽管道13分别连接有吸附床，在缸体10顶部连接有处于最顶层换热水盘11上方的回水管道14，回水管道14、缸体内腔、制冷蒸汽管道11相连构成一段制冷剂回路。
其中，制冷蒸汽管道13通过电动阀控制管道打开或关闭，从而使得缸体10与吸附床交替相连通蒸汽传质，从而实现两床或多床连续蒸发制冷，吸附制冷系统运行时，吸附床被冷却，温度下降，使得制冷蒸汽管道13内压力降低，与制冷蒸汽管道13相连的缸体内腔压力也降低，从而使得各换热水盘11上的制冷剂因压力降低而蒸发吸热，对换热盘管12进行制冷，本实施例中，换热水盘11和换热盘管12由上至下呈阶梯状间隔布置四层，处于上一层的换热水盘11内的制冷剂会自动溢流至下一层的换热水盘11内，以保证制冷剂每层均匀分布，换热水盘顶部略高于换热盘管顶部，大致间隔10mm左右，以保证换热盘管12上的制冷剂蒸发时，换热盘管12表面均进行沸腾换热，有效提高换热效率，克服传统技术中通过增加盘管换热接触面积来提高换热效率的缺陷，使得整个蒸发器结构更为紧凑，占用空间更小。缸体内腔的制冷剂蒸发形成制冷蒸汽经制冷蒸汽管道13排向系统的冷凝器中进行换热，在冷凝器中制冷蒸汽冷凝形成制冷剂，制冷剂再经回水管道14回流到蒸发器内，具体地，制冷剂经回水管道14滴落在最顶层的换热水盘11上，然后逐渐依次流向下一层的换热水盘11，以保证制冷剂每层均匀分布。
其中，位于最底层的换热水盘11面积与缸体内腔面积相等，在位于最底层的换热水盘11上设有多个透气通孔15，以确保缸体内腔各部分气压平衡。
作为优选，缸体10受力面积较大的端面采用弯折结构，整体呈方形结构，在保证负压吸附系统的强度要求的基础上，结构更为紧凑，相对于圆筒结构，与吸附制冷系统的其他缸体更易配合，还可大大减小整个制冷系统的体积。
在缸体10顶部分别设有抽气管口16和透视窗口17，抽真空和注入制冷剂作业通过单个抽气管口16进行，且采用先抽真空，再注入制冷剂的顺序，最大限度的减少缸体10内残留的不凝气体，同时注入制冷剂的量可通过透视窗口17观察。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种负压吸附式制冷系统用蒸发器，其特征在于：包括缸体、设于缸体内腔呈阶梯式由上至下间隔布置的多个换热水盘，及分别设于各换热水盘上的换热盘管，各所述换热盘管相连构成一段冷冻水回路，在所述缸体顶部连接有至少两个制冷蒸汽管道，各所述制冷蒸汽管道分别连接有吸附床，在所述缸体顶部连接有处于最顶层换热水盘上方的回水管道，所述回水管道、缸体内腔、制冷蒸汽管道相连构成一段制冷剂回路。
2.根据权利要求1所述的负压吸附式制冷系统用蒸发器，其特征在于：各所述换热水盘顶部高于对应的换热盘管顶部。
3.根据权利要求2所述的负压吸附式制冷系统用蒸发器，其特征在于：所述换热盘管顶部与换热水盘顶部之间间隔距离为10mm。
4.根据权利要求1所述的负压吸附式制冷系统用蒸发器，其特征在于：位于最底层的所述换热水盘面积与缸体内腔面积相等，在位于最底层的所述换热水盘上设有多个透气通孔。
5.根据权利要求1所述的负压吸附式制冷系统用蒸发器，其特征在于：所述缸体端面具有弯折结构。
6.根据权利要求1所述的负压吸附式制冷系统用蒸发器，其特征在于：在所述缸体顶部设有抽气管口。
7.根据权利要求1所述的负压吸附式制冷系统用蒸发器，其特征在于：在所述缸体顶部设有透视窗口。
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