CN106225511A - 多流程壳管及空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多流程壳管及空调系统。其中，该多流程壳管包括壳体和换热管，多流程壳管还包括设置在壳体内的挡板，挡板沿壳体的入口与出口之间连线的方向设置从而将壳体的内部分隔为第一空间和第二空间，第一空间和第二空间内分别设置有多个换热管。当流体进入壳程时，由于挡板的存在，大幅度减少了中间缝隙处的空间，从而提高了换热面积和效率，具有结构简单、成本低的特点。

Description

多流程壳管及空调系统
技术领域
本发明涉及壳管领域，具体而言，涉及一种多流程壳管及空调系统。
背景技术
图1示出了现有技术中的多流程壳管的结构示意图。如图1所示，现有技术中的多流程壳管包括壳体1和设置在壳体1中的多个换热管2，其中，壳体1上设置有入口4和出口5。
对于图1中的常规多流程壳管来说，其在端盖处布置有分程隔板，以隔开各个流程。但是，正是由于这些隔板的存在，使得壳程形成了较大范围不能布管的通道，从而导致了壳程的流体从图1箭头所示的这些缝隙中流过、而不与换热管接触换热，即导致所谓的“短路”现象，以致降低了现有技术中的多流程壳管的换热效率。
发明内容
本发明实施例中提供一种多流程壳管及空调系统，以解决现有技术中壳程的流体从缝隙中流过、而不与换热管接触换热，以致换热效率低的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种多流程壳管，包括壳体和换热管，多流程壳管还包括设置在壳体内的挡板，挡板沿壳体的入口与出口之间连线的方向设置从而将壳体的内部分隔为第一空间和第二空间，第一空间和第二空间内分别设置有多个换热管。
作为优选，挡板的朝向入口的一端与入口之间具有间距。
作为优选，挡板的朝向出口的一端与壳体的出口所在的内壁接触。
作为优选，挡板的对应于出口的位置处形成有与出口连通的开口。
作为优选，挡板包括板体和底座，底座的第一端与板体的出口的一端连接，底座的第二端与壳体的出口所在的内壁接触，且底座的截面由第一端向第二端的方向逐渐增大。
作为优选，底座的最宽处的宽度是板体宽度的两倍。
作为优选，第一空间或第二空间内的位于垂直于挡板的直线上的相邻两个换热管之间的中心距A、第一空间内的最靠近挡板的那个换热管与第二空间内的最靠近挡板的那个换热管的中心距S、及板体的厚度B之间满足：
B＝S-A。
作为优选，挡板的朝向入口的一端部形成有顶部扰流结构。
作为优选，顶部扰流结构的截面呈三角形。
作为优选，三角形的顶角为80至100°。
作为优选，多流程壳管还包括设置在挡板的侧壁上的侧壁扰流结构。
作为优选，侧壁扰流结构为突起。
作为优选，挡板采用亲水性材料制成。
本发明还提供了一种空调系统，包括上述的多流程壳管。
当流体进入壳程时，由于挡板的存在，大幅度减少了中间缝隙处的空间，从而提高了换热面积和效率，具有结构简单、成本低的特点。
附图说明
图1是壳程流体短路示意图；
图2是本发明实施例的结构示意图；
图3是本发明实施例的换热管与挡板的位置关系示意图；
图4是本发明实施例的挡板的侧视图。
附图标记说明：1、壳体；2、换热管；3、挡板；4、入口；5、出口；6、板体；7、底座；8、顶部扰流结构。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
如图2至图4所示，本发明中的多流程壳管包括壳体1和设置在壳体1中的多个换热管2，其中，多个换热管2之间沿着壳体1的入口4至出口5的方向形成间隙，在该间隙中设置有挡板3，且挡板3沿壳体1的入口4与出口5之间连线的方向设置。这栗，挡板3将壳体1的内部分隔为第一空间和第二空间，在第一空间和第二空间内分别设置有多个换热管2。
如图2所示，挡板3位于壳体1的中间，从图2中可以清晰看到：当流体进入壳程时，由于挡板3的存在，大幅度减少了中间缝隙处的空间，从而使得更多的流体分别沿图2中的箭头流向挡板3左右两侧的第一空间和第二空间中，而无法从挡板3所占据的位置处直接流过，因此，迫使液体在第一和第二空间中与换热管接触换热，从而提高了换热面积和效率，具有结构简单、成本低的特点。
如图2所示，本发明在挡板3的朝向入口4的一端与入口4之间预留有一定的间隙空档，以允许入口4的液体更加通畅地流出。此外，挡板3的朝向出口5的一端则直接向出口5的方向处理直到与壳体的出口5所在的内壁接触。为了便于流体从出口5流出，本发明还可在挡板3的下端开设一个开口，其中，该开口的位置对应于出口5的位置，且与出口5连通。这样，从入口4流入的流体沿图2所示的箭头方向进入第一和第二空间后，再通过该开口流进出口5。
在图2所示的实施例中，本发明中的挡板3优选包括由入口至出口方向依次连接的板体6和底座7，其中，底座7的下端与壳体的出口5所在的内壁接触，且底座7的截面由第一端向第二端的方向逐渐增大，从而使挡板3可以固定得更加牢固。更优选地，底座7的最宽处的宽度是板体6宽度的两倍。
由于底座7采用了上述的变截面结构，因此，可以减少壳管底部的空间，从而使满液式壳管的冷媒液位更高，且对壳体越小的壳管，这种效果越明显。进一步地，液位一旦提高，冷媒就能浸没更多的换热管，过冷度得以有效提高。
考虑到挡板3两侧有换热管的存在，如果挡板3太宽容易碰伤换热管，加工装配都会非常困难；如果太窄，剩下的缝隙仍会很大，达不到最优效果。为此，本发明中的第一空间或第二空间内的位于垂直于挡板3的直线上的相邻两个换热管2之间的中心距A、第一空间内的最靠近挡板3的那个换热管2与第二空间内的最靠近挡板3的那个换热管2的中心距S、及板体6的厚度B之间满足：B＝S-A，其中，A可根据管径的大小从国标中确定。这样，可以保证在加入挡板3之后，剩余的缝隙与其他换热管间的缝隙是一致的。
为了更好地引导流体流入第一和第二空间，本发明还可在挡板3的朝向入口4的一端部形成如图2和图4所示的顶部扰流结构8。由于顶部扰流结构8的存在，使流体流动方向发生改变，并沿着图2所示箭头的方向流向挡板3两侧的换热管，从而使流体更加容易流向换热管的区域，一定程度地降低了加入挡板后的增加的阻力。在一个优选实施例中，本发明中的顶部扰流结构8具有图2所示的三角形截面，特别是等腰三角形结构，当然，也可采用其他不规则的形状。
考虑到流体冲击挡板后的流动方向，三角形的顶角α优选地为80至100°，选用上述角度的顶角，可使流体流动能够兼顾靠近内侧的换热管。如果顶角α太大，将会使流体都流向壳管的内壁，导致靠近挡板的区域，流量较小，不利于换热；如果顶角α太小，则会使靠近壳管内壁的区域流量较小，同样不易于换热。
为了进一步提高流体与换热管之间的接触效果，本发明还在挡板3的侧壁上设置有一个或一些侧壁扰流结构，例如，优选采用形状为突起的侧壁扰流结构。当采用多个侧壁扰流结构时，不同位置处的侧壁扰流结构可以具有不同的形状或结构。
优选地，挡板3采用亲水性材料制成。这样，对于满液式壳管来说，亲水材料可以有效防止冷媒凝结在挡板上面但又不滑落的问题，从而减少滞留在挡板上的冷媒，让足够的冷媒参与循环，减少加入挡板的不利影响，从而进一步提高换热效率。
综上所述，本发明通过在壳管中间增加的档板，阻止壳程流体短路串流并增大扰流，从而提高壳管的换热效率。由于挡板的存在，还可减少壳管底部的空间，使相同质量的流体液位更高，从而提高换热效率。此外，由于挡板的存在，减少了壳管内的无效换热空间，同时增大了扰流，换热系数能增大3～5％。
本发明还提供了一种空调系统，包括上述的多流程壳管。
当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种多流程壳管，包括壳体(1)和换热管(2)，其特征在于，所述多流程壳管还包括设置在所述壳体(1)内的挡板(3)，所述挡板(3)沿所述壳体(1)的入口(4)与出口(5)之间连线的方向设置从而将所述壳体(1)的内部分隔为第一空间和第二空间，所述第一空间和所述第二空间内分别设置有多个所述换热管(2)。
2.根据权利要求1所述的多流程壳管，其特征在于，所述挡板(3)的朝向所述入口(4)的一端与所述入口(4)之间具有间距。
3.根据权利要求1所述的多流程壳管，其特征在于，所述挡板(3)的朝向所述出口(5)的一端与所述壳体的出口(5)所在的内壁接触。
4.根据权利要求3所述的多流程壳管，其特征在于，所述挡板(3)的对应于所述出口(5)的位置处形成有与所述出口(5)连通的开口。
5.根据权利要求3所述的多流程壳管，其特征在于，所述挡板(3)包括板体(6)和底座(7)，所述底座(7)的第一端与所述板体(6)的所述出口(5)的一端连接，所述底座(7)的第二端与所述壳体的出口(5)所在的内壁接触，且所述底座(7)的截面由所述第一端向所述第二端的方向逐渐增大。
6.根据权利要求5所述的多流程壳管，其特征在于，所述底座(7)的最宽处的宽度是所述板体(6)宽度的两倍。
7.根据权利要求5所述的多流程壳管，其特征在于，所述第一空间或所述第二空间内的位于垂直于所述挡板(3)的直线上的相邻两个换热管(2)之间的中心距A、所述第一空间内的最靠近所述挡板(3)的那个换热管(2)与所述第二空间内的最靠近所述挡板(3)的那个换热管(2)的中心距S、及所述板体(6)的厚度B之间满足：
B＝S-A。
8.根据权利要求1所述的多流程壳管，其特征在于，所述挡板(3)的朝向所述入口(4)的一端部形成有顶部扰流结构(8)。
9.根据权利要求8所述的多流程壳管，其特征在于，所述顶部扰流结构(8)的截面呈三角形。
10.根据权利要求9所述的多流程壳管，其特征在于，所述三角形的顶角为80至100°。
11.根据权利要求1所述的多流程壳管，其特征在于，所述多流程壳管还包括设置在所述挡板(3)的侧壁上的侧壁扰流结构。
12.根据权利要求11所述的多流程壳管，其特征在于，所述侧壁扰流结构为突起。
13.根据权利要求1所述的多流程壳管，其特征在于，所述挡板(3)采用亲水性材料制成。
14.一种空调系统，其特征在于，包括权利要求1至13中任一项所述的多流程壳管。
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