CN107560252A - 一种气液分离分液装置及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气液分离分液装置及其运行方法，属于空调制冷系统中分液装置领域。该分液装置包括：进口管、喷管、筒体、填料层、筛盘、底盘、挡板、上端盖、出气管、球阀、旁通管以及软管。本发明先分离气液两相流体中的气体，再通过筒体底部的筛孔将剩余液体进行分配，最后将均匀分配后的各支路液体送入蒸发器对应的各支路入口。本发明可避免现有蒸发器入口各分支流量分配不均的问题，可提高蒸发器的换热效率；同时本发明装置可兼作储液器用，热泵空调系统无需同时设置气液分离器和储液器，可降低系统成本。

Description

一种气液分离分液装置及其运行方法

技术领域

本发明涉及一种气液分离分液装置及其运行方法，属于空调制冷系统中分液装置领域。

背景技术

分液器在蒸发器中承担着制冷剂均匀分配的重要任务，如果分配不均，会使一些分路制冷剂过多，使蒸发器结霜，如果蒸发不完全，带液流出蒸发器，有些分路制冷剂过少，不能充分利用蒸发器的传热面积，总体表现是，制冷能力下降，可能造成吸气带液，严重影响制冷系统性能及可靠性，可见，分液器是制冷系统的一个重要组成部分。所以，分液器的设计与选型，对整个制冷系统有很大的影响。合理选择和设计分液器对制冷系统高效运行有着重要的意义。

市场上现有的分液器主要是压降型和文丘里型。此两种分液器均存在缺点。压降型分液器利用对流入分液器的两相节流的方法使气液两项均匀混合，从而使分液均匀。因此在压降型分液器中存在一个节流环，两相流通过分液器的压降较大。文丘里型分液器混合效果不佳，分液效果不及压降型好。

一般分液器安装在节流装置和蒸发器之间，保证冷媒的气液两相混合均匀、等量地分配到分液装置的各个盘管中，也就是说，分液器的混合质量决定了分液装置的换热效率。但是，现有技术中冷媒不能等量均匀的分配到每根盘管中，影响分液装置的换热效果。

专利（201010214790.5）公开了一种分液装置，该专利包括换热部件及设置在所述换热部件两端的分液器，设置在所述分液装置进入端的分液器为水平放置。该专利针对现有技术中分液装置中的冷媒分流器不能均匀分配冷媒流量，影响分液装置的换热效率，进而提供一种含有既能平均从流出管流出的冷媒的流速，又能平均从流出管中流出的冷媒的流量分液器的分液装置。然而，该专利对于已经发生气液分离的冷媒需要再次混合，使得分液过程变得相对复杂。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出一种气液分离分液装置及其运行方法。该装置既能将气液两相进行很好的分离，实现制冷剂液体的均匀分配，有效提高热效率，又能减少了零部件数量，降低系统成本。

本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：

一种气液分离分液装置，包括进口管、喷管、筒体、填料层、筛盘、底盘、挡板、上端盖、出气管、第一球阀、第二球阀、旁通管和软管；

其中进口管与喷管的入口相连；喷管的外表面穿过填料层和筛盘；上端盖位于挡板的正上方，上端盖的出气口与出气管的入口端相连，出气管与第一球阀的进口相连；旁通管的入口端与进口管旁通，旁通管的出口端与第二球阀的一端相连，第二球阀的另一端与筒体的底部相连，底盘位于装置的底部。

所述喷管呈喇叭状结构，喷管采用渐扩管。

所述底盘表面上均匀分布有出液管。

所述筛盘上有筛孔。

所述筛孔的直径大于出液管的直径，且筛孔的开孔位置与出液管流通孔的位置错开。

一种气液分离分液装置的运行方法，包括制冷运行模式和热泵运行模式两种模式：

所述制冷运行模式为：第一球阀开启，第二球阀关闭，气液两相制冷剂从进口管进入喷管，气液两相分离；液态制冷剂经过填料层、筛盘进入到底盘，再由底盘上均匀分布的出液管输送到蒸发器中；气态制冷剂被挡板阻隔，分别从两侧汇聚进入出气管中，经过第一球阀，之后直接进入压缩机；

所述热泵运行模式为：第二球阀开启，第一球阀关闭，液态制冷剂通过挡板上的软管，再经过填料层、筛盘进入到底盘，最后由第二球阀经由旁通管进入膨胀阀。

本发明的有益效果如下：

1、 本发明将制冷剂先进行有效的气液分离，然后均匀的分配至蒸发器内传热管束上，可以避免因制冷剂中气相的存在，而对换热造成影响，同时可以有效的避免制冷剂在排管中分布不均匀，有效的提高换热效率，达到节能的目的。

2、本发明在制冷模式下，可充当低压储液器，在热泵模式下，又充当高压储液器，无需同时安装气液分离装置和储液器，可降低系统成本。

附图说明

图1是本发明一种气液分离分液装置总体结构示意图,其中：1、进口管，2、喷管，3、筒体，4、填料层，5、筛盘，6、底盘，7、挡板；8、上端盖，9、出气管，10、第一球阀，11、旁通管，12、第二球阀，13、软管。

图2是本发明一种气液分离分液装置喷管结构示意图，其中： 2a、喷管入口，2b、喷管出口。

图3是本发明一种气液分离分液装置筛盘上筛孔示意图，其中：2、喷管，5、筛盘，5a、筛孔。

图4（a）是本发明一种气液分离分液装置底盘结构的俯视图；图4（b）是本发明一种气液分离分液装置底盘结构的正视图；其中：2a、喷管入口，6、底盘，6a、出液管。

图5（a）是本发明一种气液分离分液装置挡板结构的俯视图；图5（b）是本发明一种气液分离分液装置挡板结构的正视图；其中：7、挡板，7a、挡圈，7b、出液孔，7c、出液口。

图6（a）是本发明一种气液分离分液装置上端盖结构的俯视图；图6（b）是本发明一种气液分离分液装置上端盖结构的正视图；其中：8a、端盖，8b、挡圈，8c、出气口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种气液分离分液装置，如图1所示，由进口管1、喷管2、筒体3、填料层4、筛盘5、底盘6、挡板7、上端盖8、出气管9、第一球阀10、第二球阀12、旁通管11以及软管13组成。

其中进口管1与喷管2的入口相连；喷管2的外表面穿过填料层4和筛盘5；上端盖8位于挡板7的正上方，上端盖8的出气口8c与出气管9的入口端相连，出气管9与第一球阀10的进口相连；旁通管11的入口端与进口管1旁通，旁通管11的出口端与第二球阀12的一端相连，第二球阀12的另一端与筒体3的底部相连。其中，与进口管相连接的喷管2，呈喇叭状结构。气液分离的喷管2采用的是渐扩管；底盘6位于装置的底部，且底盘6表面上均匀分布有若干个出液管6a；筒体3还接有旁通管11。

如图2所示，喷管形为渐扩管，2a为喷管入口，2b为喷管出口，气液两相制冷剂进过喷管速度会减慢，加之液体的重力作用，从而将气、液两相进行分离。

如图3、4所示，筛盘上筛孔5a的直径大于底盘上出液管6a的直径，且筛孔5a的开孔位置与出液管6a流通孔的位置错开，这样可以实现液相制冷剂均匀分配。

如图5所示，制冷模式下，挡圈7a使分离的气态制冷剂从两侧汇聚进入出气管；制热模式下，液态制冷剂从出液孔7b进入，最终从出液口7c流出。

如图6所示，气态制冷剂由于端盖8a作用，经由挡圈8b，汇聚到出气口8c，最终通过顶部的出气管9流出。

本发明装置可以做以下两种模式运行：

1.制冷运行模式：

第一球阀10开启，第二球阀12关闭，气液两相制冷剂从进口管1进入喷管2,喷管形为渐扩管，加上重力作用，气液两相由此分离。液态制冷剂经过填料层4、筛盘5进入到底盘6，再由底盘上均匀分布的出液管6a输送到蒸发器中；气态制冷剂被挡板7阻隔，分别从两侧汇聚进入出气管9中，经过第一球阀10，之后直接进入压缩机。在此运行模式下，本发明装置充当了低压储液器。

2.热泵运行模式：

第二球阀12开启，第一球阀10关闭，液态制冷剂通过挡板7上的软管13，再经过填料层4、筛盘5进入到底盘6，最后由第二球阀12经由旁通管11进入膨胀阀。在此运行模式下，本发明装置充当了高压储液器。

Claims (6)

1.一种气液分离分液装置，其特征在于，包括进口管（1）、喷管（2）、筒体（3）、填料层（4）、筛盘（5）、底盘（6）、挡板（7）、上端盖（8）、出气管（9）、第一球阀（10）、第二球阀（12）、旁通管（11）和软管（13）；

其中进口管（1）与喷管（2）的入口相连；喷管（2）的外表面穿过填料层（4）和筛盘（5）；上端盖（8）位于挡板（7）的正上方，上端盖（8）的出气口（8c）与出气管（9）的入口端相连，出气管（9）与第一球阀（10）的进口相连；旁通管（11）的入口端与进口管（1）旁通，旁通管（11）的出口端与第二球阀（12）的一端相连，第二球阀（12）的另一端与筒体（3）的底部相连，底盘（6）位于装置的底部。

2.根据权利要求1所述的一种气液分离分液装置，其特征在于，所述喷管（2）呈喇叭状结构，喷管（2）采用渐扩管。

3.根据权利要求1所述的一种气液分离分液装置，其特征在于，所述底盘（6）表面上均匀分布有出液管（6a）。

4.根据权利要求1所述的一种气液分离分液装置，其特征在于，所述筛盘上有筛孔（5a）。

5.根据权利要求3或4所述的一种气液分离分液装置，其特征在于，所述筛孔（5a）的直径大于出液管（6a）的直径，且筛孔（5a）的开孔位置与出液管（6a）流通孔的位置错开。

6.一种气液分离分液装置的运行方法，其特征在于，包括制冷运行模式和热泵运行模式两种模式：

所述制冷运行模式为：第一球阀（10）开启，第二球阀（12)关闭，气液两相制冷剂从进口管（1）进入喷管（2)，气液两相分离；液态制冷剂经过填料层（4）、筛盘（5）进入到底盘（6），再由底盘上均匀分布的出液管（6a）输送到蒸发器中；气态制冷剂被挡板（7）阻隔，分别从两侧汇聚进入出气管（9）中，经过第一球阀（10），之后直接进入压缩机；

所述热泵运行模式为：第二球阀（12）开启，第一球阀（10)关闭，液态制冷剂通过挡板（7）上的软管（13），再经过填料层（4）、筛盘（5）进入到底盘（6），最后由第二球阀（12）经由旁通管（11）进入膨胀阀。