CN107367090A - 一种滴淋式换热器 - Google Patents

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汪新民
陈松
杨松杰
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种滴淋式换热器，包括：圆筒、进液管、分配器和换热管群，分配器包括：盖板、端板、依次设置在所述盖板下方的第一层粗分配板和第二层细分配板，第一层粗分配板上设置有非均匀分布的孔，且越靠近进液口的位置，粗分配板单位面积的孔的当量流通面积越大。第二层细分配板上设置有若干平行于端部线型均匀分布的圆孔。分配器的下方设有第一、第二滴淋区换热管群，第一、第二滴淋区换热管群之间设有体底部为均匀小孔的集液盒，第二滴淋区换热管群下面设有满液区换热管群。本发明的有益效果是：具有结构较简单，制造和材料成本较低，而且分配器分液均匀，使得换热器中的换热面积得到充分利用，换热效率更高。

Description

一种滴淋式换热器
技术领域
本发明涉及制冷技术领域中的大型中央空调设备，特别是涉及一种用于冷水(热泵)机组中作为蒸发器使用的滴淋式换热器。
背景技术
滴淋式换热器一般作为冷水机组的蒸发器使用，其作用是通过其内的换热管使制冷剂与载冷剂之间进行热交换，利用制冷剂相变吸热的原理(液相相变为气相)吸收载冷剂中的热量，降低流经蒸发器的载冷剂温度，从而将制冷量传递给用户。相比于传统的满液式蒸发器采用制冷剂将换热管淹没的方式与换热管内的载冷剂进行热交换，滴淋式换热器采用将制冷剂液体滴淋到换热管表面的方式与管内的制冷剂进行热交换，不仅使滴淋式换热器中填充的制冷剂更少，而且使滴淋式换热器的换热效率更高。滴淋式换热器作为更加具有竞争力的新型技术广受关注，需要特别说明的是，滴淋式换热器中的核心部件为分配器，功能是接收节流装置下游的气液混合物工质。根据调查，现有的分配器结构都比较复杂，制作时既耗时费力又具有较高的材料成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有分液均匀的分配器的滴淋式换热器。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种滴淋式换热器，包括：圆筒、进液管、分配器和换热管群，所述分配器包括：盖板、端板、依次设置在所述盖板下方的第一层粗分配板和第二层细分配板，所述第一层粗分配板上设置有非均匀分布的孔，且越靠近进液口的位置，粗分配板单位面积的孔的当量流通面积越大。
所述第一层粗分配板上的圆孔孔径相等，圆孔的分布以所述进液管下方为中心呈菱形分布。
所述第二层细分配板上设置有若干平行于端部线型均匀分布的孔，且两端尾部设有扰流板。
所述分配器的下方设有第一滴淋区换热管群，所述第一滴淋区换热管群下方设有集液盒，所述集液盒下方设有第二滴淋区换热管群，所述第二滴淋区换热管群设有满液区换热管群。
所述盖板由带有连接进液管的管口平板和该平板两侧分别向下形成有内钝角的边缘组成。
所述盖板的上方两侧分别设有挡液板。
所述分配器的高度为25～35毫米。
所述集液盒为带有高度为20毫米直角边缘的上敞口长方体，且长方体底部设有均匀小孔。
来自冷凝器和经满液区流出的气液混合工质均经引射器返回所述进液管。
本发明的有益效果是：具有结构较简单，制造和材料成本较低，而且分配器分液均匀，使得换热器中的换热面积得到充分利用，换热效率更高。
附图说明
图1为本发明滴淋换热器主体结构示意图；
图2为本发明滴淋换热器的分配器主体结构-爆炸图；
图3为图2的分配器横截面剖视示意图；
图4为图3中分配器中第一层粗分配板示意图；
图5为图3中分配器中第二层细分配板示意图；
图6为图3中集液盒示意图；
图7为本发明另一滴淋换热器主体结构示意图。
图中：
1.圆筒 2.进液管
3.分配器
3-1.盖板
3-2.第一层粗分配板
3-3.第二层细分配板
3-4.扰流板
3-5.端板
3-6.挡液板
4.换热管群
4-1.第一滴淋区换热管群
4-2.第二滴淋区换热管群
4-3.满液区换热管群
5.集液盒 6.引射器
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图1、图6所示，本发明的一种滴淋式换热器，包括：圆筒1、进液管2、分配器3和换热管群4，所述分配器3的下方设有第一滴淋区换热管群4-1，所述第一滴淋区换热管群4-1下方设有集液盒5，集液盒5的长方体底部设有均匀小孔。在集液盒5下方设有第二滴淋区换热管群4-2，所述第二滴淋区换热管群4-2设有满液区换热管群4-3。所述第一滴淋区设有一层换热管群4-1，所述第二滴淋区设有两层换热管群4-2。
如图2至图5所示，所述分配器3包括：盖板3-1、端板3-5，依次设置在所述盖板3-1下方的第一层粗分配板3-2、第二层细分配板3-3，所述盖板3-1的上方两侧分别设有挡液板3-6。所述第一层粗分配板3-2上设置有孔径相等非均匀分布的圆孔，且越靠近进液口的位置，圆孔的数量越多，这是因为越靠近进液口的位置，粗分配板单位面积的孔的当量流通面积越大，圆孔的分布可以是以所述进液管2下方为中心呈菱形分布。所述第二层细分配板3-3上设置有若干平行于端部线型均匀分布的圆孔，且两端尾部设有扰流板3-4。所述盖板3-1由带有连接进液管2的管口平板和该平板两侧分别向下形成有内钝角的边缘组成。
气液混合物工质从进液管2流入下来后，首先进入分配器3的第一层粗分配板3-2与盖板3-1形成的流通空间，沿着该流通空间的长度方向向两边流动，速度逐渐减慢，静压力越来越高，在靠近进液口2的位置，静压力相对较低，因此圆孔的数量设置多，液体快速通过这些圆孔流入下层的第二层细分配板3-3与第一层粗分配板3-2形成的流通空间，通过第二层细分配板3-3上的圆孔液体进一步均匀向下流向第一滴淋区换热管群4-1滴淋，实现第一次换热；然后液体继续向下流入在第一滴淋区换热管群4-1设置的集液盒5，由于集液盒5具有长方体的底部，底部设有均匀小孔，液体从集液盒5底部小孔流出后向第二滴淋区换热管群4-2滴淋，进行第二次换热，两次换热产生的气体从气体通道(图中未示出)排出，余下的液体流向满液区换热管群3-4进行第三次换热。
优选的，分配器的高度为35毫米，分配器的边缘为钝角；集液盒的高度为20毫米，边缘为直角；第一滴淋区换热管数量约占总体数量的20％～25％，第二滴淋区换热管数量约占总体数量的50％，满液区换热管数量约占总体数量的25％～30％；换热管的公称外径为19.05毫米。
工作原理为气液混合物工质从进液管进入分配器，通过第一层粗分配沿着换热器的长度方向流入下方空间，然后通过第二层细分配板上均匀分配的圆孔向第一滴淋区换热的管群进行滴淋，此时一部分液态工质吸热相变为气态工质，剩余的液态工质滴落到集液盒中，并在其中形成一定高度的液位，因集液盒底部设置有均匀分布的圆孔，因此在同一高度的液柱力的作用下，液态工质在所有的圆孔处以相同的速度向第二滴淋区的换热管群进行滴淋，一部分液态工质吸热相变为气态，剩余液态工质降落在换热器底部，形成液位，并与满液区换热管群进行换热。
如图7所示，作为上述滴淋式换热器的替代方案，在圆筒1的外部设置引射器6，将来自冷凝器和经满液区流出的气液混合工质均射入所述进液管2进行换热循环。

Claims (9)

1.一种滴淋式换热器，包括：圆筒(1)、进液管(2)、分配器(3)和换热管群(4)，其特征是：所述分配器(3)包括：盖板(3-1)、端板(3-5)、依次设置在所述盖板(3-1)下方的第一层粗分配板(3-2)和第二层细分配板(3-3)，所述第一层粗分配板(3-2)上设置有非均匀分布的孔，且越靠近进液口的位置，粗分配板单位面积的孔的当量流通面积越大。
2.根据权利要求1所述的一种滴淋式换热器，其特征是：所述第一层粗分配板(3-2)上的圆孔孔径相等，圆孔的分布以所述进液管(2)下方为中心呈菱形分布。
3.根据权利要求1或2所述的一种滴淋式换热器，其特征是：所述第二层细分配板(3-3)上设置有若干平行于端部线型均匀分布的孔，且两端尾部设有扰流板(3-4)。
4.根据权利要求1所述的一种滴淋式换热器，其特征是：所述分配器(3)的下方设有第一滴淋区换热管群(4-1)，所述第一滴淋区换热管群(4-1)下方设有集液盒(5)，所述集液盒(5)下方设有第二滴淋区换热管群(4-2)，所述第二滴淋区换热管群(4-2)设有满液区换热管群(4-3)。
5.根据权利要求1所述的一种滴淋式换热器，其特征是：所述盖板(3-1)由带有连接进液管(2)的管口平板和该平板两侧分别向下形成有内钝角的边缘组成。
6.根据权利要求1所述的一种滴淋式换热器，其特征是：所述盖板(3-1)的上方两侧分别设有挡液板(3-5)。
7.根据权利要求1所述的一种滴淋式换热器，其特征是：所述分配器(3)的高度为25～35毫米。
8.根据权利要求4所述的一种滴淋式换热器，其特征是：所述集液盒(5)为带有高度为20毫米直角边缘的上敞口长方体，且长方体底部设有均匀小孔。
9.根据权利要求1所述的一种滴淋式换热器，其特征是：来自冷凝器和经满液区流出的气液混合工质均经引射器(6)返回所述进液管(2)。
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