CN107667265B - 用于蒸发器的多级分配系统 - Google Patents

用于蒸发器的多级分配系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107667265B
CN107667265B CN201680030548.8A CN201680030548A CN107667265B CN 107667265 B CN107667265 B CN 107667265B CN 201680030548 A CN201680030548 A CN 201680030548A CN 107667265 B CN107667265 B CN 107667265B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid refrigerant
manifold
vapor
openings
vessel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680030548.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107667265A (zh
Inventor
M.克里斯蒂安斯
B.K.摩尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carrier Corp
Original Assignee
Carrier Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carrier Corp filed Critical Carrier Corp
Publication of CN107667265A publication Critical patent/CN107667265A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107667265B publication Critical patent/CN107667265B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F25B39/028—Evaporators having distributing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/22—Evaporating by bringing a thin layer of the liquid into contact with a heated surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D3/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits
    • F28D3/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits with tubular conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D5/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation
    • F28D5/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation in which the evaporating medium flows in a continuous film or trickles freely over the conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00—Component parts of trickle coolers
    • F28F25/02—Component parts of trickle coolers for distributing, circulating, and accumulating liquid
    • F28F25/04—Distributing or accumulator troughs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/027—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes
    • F28F9/0273—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes with multiple holes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/02—Details of evaporators
    • F25B2339/024—Evaporators with refrigerant in a vessel in which is situated a heat exchanger
    • F25B2339/0242—Evaporators with refrigerant in a vessel in which is situated a heat exchanger having tubular elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
    • F28D2021/0071—Evaporators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种降膜蒸发器，所述降膜蒸发器包括外壳和位于所述外壳中的多个蒸发器管。液体制冷剂分配系统定位在所述外壳中并且包括歧管和挡板，所述歧管具有多个歧管出口开口，所述挡板定位在所述歧管与分配容器之间并且包括多个挡板开口。所述分配容器具有多个分配容器开口，所述多个分配容器开口用于在使用时将液体制冷剂输送到蒸发器管上。一种操作蒸发器的方法包括将两相蒸气和液体制冷剂混合物输送到歧管，并且通过多个歧管开口朝向分配容器将所述混合物从所述歧管中喷出。所述混合物撞击在位于所述歧管与所述分配容器之间的挡板上，并且所述液体制冷剂经由所述撞击而与所述混合物分离。在所述分配容器处收集所述液体制冷剂。

Description

用于蒸发器的多级分配系统
背景技术
本文中公开的主题涉及供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统。更具体地，本文中公开的主题涉及用于HVAC&R系统的蒸发器。
HVAC&R系统(诸如制冷机)使用蒸发器来促成蒸发器中的制冷剂与定位在蒸发器中的多个蒸发器管中流动的介质之间的热能交换。在满液的蒸发器中，管浸没在制冷剂池中。这造成了必需特别高的体积的制冷剂，这取决于蒸发器管的数目和大小，以便实现高效系统操作。在制冷机系统中使用的另一种类型的蒸发器是降膜蒸发器。在降膜蒸发器中，蒸发器管典型地定位在分配歧管下方，从分配歧管中推出制冷剂，从而在蒸发器管上形成“降膜”。
制冷剂液体在重力方向上流动，落在蒸发器管上，并且蒸发。蒸发是通过在蒸发器管表面上的薄膜蒸发而完成的。液体制冷剂中的一小部分在典型地位于蒸发器管下方的池沸腾区段中沸腾。不同方法已实现来使用单相重力进给而非通过喷嘴进行压力辅助喷射将液体分配到降膜管上。重力进给优点可以包括降低蒸发器管上分配不均和/或变干的风险。虽然它提供了优异分配，但是这种重力进给方法会依赖于大量管路，以便用于蒸气-液体分离和后续的分配液体流动网络两者。这些体积可能由于它们对热交换器容器大小和分配系统中的液体充注储量的影响而相当大。
发明概要
在一个实施方案中，一种降膜蒸发器包括外壳和至少部分地位于所述外壳中的多个蒸发器管。液体制冷剂分配系统定位在所述外壳中并且包括歧管和挡板，所述歧管具有多个歧管出口开口，所述挡板定位在所述歧管与分配容器之间并且包括多个挡板开口。所述分配容器具有多个分配容器开口，所述多个分配容器开口用于在使用时将液体制冷剂输送到所述多个蒸发器管上。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，护套至少部分地包封所述歧管和所述分配容器。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述护套在所述护套与所述分配容器之间限定蒸气制冷剂流路以允许蒸气和液体制冷剂混合物从所述分配容器离开。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述挡板在所述护套与所述分配容器之间延伸。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述歧管包括圆筒，其中所述圆筒的轴向尺寸是最大尺寸。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述多个喷射开口以15度至60度的角度安置在水平线下方。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述挡板包括多孔动量屏障。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，多个滴液开口被配置为当在满载状况下使用时维持所述分配容器中的静止液体制冷剂液位。
在另一实施方案中，一种供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统包括：冷凝器，所述冷凝器使制冷剂流由其流过；以及降膜蒸发器，所述降膜蒸发器与所述冷凝器流体连通。所述降膜蒸发器包括：外壳；多个蒸发器管，所述多个蒸发器管至少部分地位于所述外壳中；以及液体制冷剂分配系统，所述液体制冷剂分配系统定位在所述外壳中。所述分配系统包括：歧管，所述歧管具有多个歧管出口开口；以及挡板，所述挡板位于所述歧管与分配容器之间并且包括多个挡板开口。所述分配容器具有多个分配容器开口，所述多个分配容器开口用于在使用时将液体制冷剂输送到所述多个蒸发器管上。压缩机接收来自所述降膜蒸发器的蒸气制冷剂流。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，护套至少部分地包封所述歧管和所述分配容器。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述护套在所述护套与所述分配容器之间限定蒸气制冷剂流路以允许蒸气和液体制冷剂混合物从所述分配容器离开。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述挡板在所述护套与所述分配容器之间延伸。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述歧管包括圆筒，其中所述圆筒的轴向尺寸是最大尺寸。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，多个喷射开口以15度至60度的角度安置在水平线下方。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述挡板包括多孔动量屏障。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，多个滴液开口被配置为当在满载状况下使用时维持所述分配容器中的静止液体制冷剂液位。
在又一实施方案中，一种操作蒸发器的方法包括将两相蒸气和液体制冷剂混合物输送到歧管，并且通过多个歧管开口朝向分配容器将所述两相蒸气和液体制冷剂混合物从所述歧管中喷出。所述蒸气和液体制冷剂混合物撞击在位于所述歧管与所述分配容器之间的挡板上，并且所述液体制冷剂经由所述撞击而与所述蒸气和液体制冷剂混合物分离。在所述分配容器处收集所述液体制冷剂。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，通过多个分配容器开口将所述液体制冷剂输送到多个蒸发器管上；以及
另外或替代地，在此或其它实施方案中，在所述液体制冷剂与流过所述多个蒸发器管的传热流体之间交换热能。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，从所述分配容器经由由蒸气护套和蒸发器外壳限定的蒸气路径而输送来自所述蒸气和液体制冷剂混合物的蒸气制冷剂。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述喷射还包括引导所述两相蒸气和液体制冷剂混合物通过在所述歧管的水平中心线下方成15度至60度的角度的所述多个歧管开口。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，维持所述分配容器中的平均液体制冷剂高度在第一高度与第二高度之间，其中所述第一高度是所述第二高度的50％。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，维持所述分配容器中的平均液体制冷剂高度，使得通过所述多个分配容器开口的所述液体制冷剂的流速是基本上均匀的。
这些及其它优点和特征将从以下结合附图而进行的描述更为显而易见。
附图简述
在本说明书结尾处具体指出并明确地要求保护主题。本公开的前述和其它特征、以及优点将从以下结合附图而进行的详细描述显而易见，其中：
图1是供暖、通风和空调系统的实施方案的示意图；
图2是HVAC&R系统的降膜蒸发器的实施方案的示意图；
图3是降膜蒸发器的制冷剂分配器的实施方案的截面图；
图4是降膜蒸发器的制冷剂分配器的实施方案的平面图；以及
图5是降膜蒸发器的制冷剂分配器的另一实施方案的平面图。
详细描述参考附图借助实例解释本公开的实施方案以及其优点和特征。
详细描述
图1中示出了供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统(例如，利用降膜蒸发器12的制冷机10)的实施方案的示意图。蒸气制冷剂流14被引导到压缩机16中，并且然后被引导到冷凝器18，冷凝器将液体制冷剂流20输出到膨胀阀22。膨胀阀22将蒸气和液体制冷剂混合物24输出到蒸发器12，蒸气制冷剂14从蒸发器返回到压缩机16。
现在参考图2，如上所述，蒸发器12是降膜蒸发器。蒸发器12包括外壳26，其中蒸发器12部件至少部分地安置在所述外壳中，包括多个蒸发器管28。分配器30位于蒸发器管28上方以在蒸发器管28上方分配液体制冷剂32。热能交换在通过蒸发器管28而流入和流出蒸发器12的传热介质流34(在图1中示出)与液体制冷剂32之间进行。在液体制冷剂32在蒸发器12中沸腾时，所得蒸气制冷剂14经由吸入喷嘴38并且通过吸入管线40而引导到压缩机16。
分配器30在图3中更详细地示出。分配器30包括入口端口42，蒸气和液体制冷剂混合物24通过入口端口进入分配器30。入口端口42将蒸气和液体制冷剂混合物24引导到两相歧管管道44中。位于分配器30中的歧管管道44可以具有任何合适截面形状，包括如图3所示圆形、椭圆形或具有直边和/或曲边的多边形。歧管管道44沿着分配器30的长度和宽度(两者都是水平尺寸)延伸，如图4和5所示。歧管管道44至少部分地在多个蒸发器管28上方延伸。例如，歧管管道44的最大截面延度可以伸出到多个蒸发器管28上，与多个蒸发器管28的面积(例如，从顶视图看出的多个蒸发器管28的面积)的10％至100％重合。再次参考图3，歧管管道44包括沿着歧管管道44而布置的多个喷射孔口46(请注意：孔口布置可呈任何图案)。喷射孔口46可沿着歧管管道44以任何图案布置，例如，一个或多个沿长度方向延伸的行、交错的行、曲线或多边形孔口图案等等。例如，一个实施方案(如图所示)利用两个沿长度方向延伸的行的喷射孔口46。喷射孔口46可以是均匀大小的，或替代地可以改变大小。此外，喷射孔口46可以具有任何合适形状，包括但不限于圆形、椭圆形、多边形等等。多个喷射孔口46被布置成向下朝向分配容器50输送制冷剂混合物24，其中多个喷射孔口46位于相对于歧管管道44的截面的中心的水平线(如以48表示)下方的位置处。在一些实施方案中，多个喷射孔口46以约15度至60度而定位于水平线下方，而其它实施方案中，多个喷射孔口46可相对于水平线以例如在10度与70度之间或在5度与90度之间的角度定位。喷射孔口46的大小和布置被设计成用于歧管管道44的正常功能，因此制冷剂混合物24保持通过歧管管道44分配，同时防止制冷剂混合物24从喷射孔口46中不受控地溅出。
如上所述，制冷剂混合物24朝向分配容器50喷射。分配容器50包括箱盒端部52和形成分配容器50的底面的孔口板54。孔口板54包括布置在下方成束蒸发器管28上方的多个孔口56。孔口56的大小和间距被设计成使得在满载状况下，存在静止液体制冷剂58液位，由此使用重力实现通过孔口板54并且在蒸发器管28上方的液体制冷剂58的基本上均匀的流速。静止液体制冷剂58的高度可以在操作期间改变，但是孔口的大小可设计成使得在稳定负载期间，由其流过的液体制冷剂的流速可以是基本上均匀的(例如，在满的稳态负载期间，通过多个孔口的所有流速在通过多个孔口的平均流速的85％至115％内)。因此，孔口56可以具有任何合适形状，例如圆形、椭圆形或多边形，或者可以被配置为孔口板56中的狭槽。另外，孔口56可以任何合适图案布置，例如，布置成行，其中每行位于多个蒸发器管28中的特定蒸发器管28的正下方并且沿着其长度而延伸。
挡板60可定位在喷射孔口46与分配容器50之间。挡板60可定位成基本上垂直于来自喷射孔口46的喷射方向62。挡板60可以是平坦片材。挡板60可以包括多个开口64。多个开口64可以具有任何形状，例如，圆形孔或伸长狭槽。挡板60或其部分可以包括另一种类型的多孔动量屏障，诸如网筛。前述挡板构造的任何组合都是可能的，诸如包括多个圆形开口的平坦挡板。
蒸气护套66定位在歧管管道和分配容器50上方，使得在一些实施方案中，挡板60在蒸气护套66与分配容器50之间延伸。蒸气护套66在蒸气护套66与分配容器端部52之间限定蒸气路径68。
在操作中，两相蒸气和液体制冷剂混合物24通过入口端口42进入歧管管道44。蒸气和液体制冷剂混合物24积聚在歧管管道44中，并且从喷射孔口46中喷出。所喷射的蒸气和液体制冷剂混合物24撞击在挡板60上，并且由其通过，从而减少蒸气和液体制冷剂混合物24的液体制冷剂58部分的动能，使得通过液体制冷剂58的向下流动而产生的驻波和动态扰动不会造成通过孔口板54的孔口56的流速存在显著局部偏差。这种不希望的水平的扰动和流速偏差可能造成来自在孔口板54的表面上方的孔口56或干点的流量失衡。液体制冷剂58沉降到分配容器50中，并且通过多个孔口56以及多个蒸发器管28上方。在通过挡板60后，来自蒸气和液体制冷剂混合物24的蒸气制冷剂72通过蒸气路径68离开分配器30，从而在蒸气护套66与外壳26之间行进并且到达吸入喷嘴38(在图2中示出)以返回到压缩机16。蒸气路径68增加从分配系统输出的液滴必须撞击在护套66、蒸发器管28或蒸发器的池沸腾区段74中的液体表面上的可能性。相较其它蒸发器系统，这可以降低了不期望的液体制冷剂58质量将进入吸入喷嘴38的可能性。相应地，相较其它蒸发器系统，液体制冷剂58的在蒸发器12的内部蒸发的部分可以增加。
现在参考图5，在实施方案中，歧管管道44可以包括椭圆形路径。这在可用压降不足以维持从喷射孔口46沿着歧管44长度的均匀流速的应用中可以是尤其有利的。入口端口42被配置为与歧管44中的蒸气和液体制冷剂混合物24的流动方向76同轴地将蒸气和液体制冷剂混合物24输送到歧管44中。由于两个(或更多个)通路设计，通过入口端口42的高速流量的动量被添加到蒸气和液体制冷剂混合物24的再循环流，由此在歧管44的内部提供更均匀的流量状况并且还允许从喷射孔口46更均匀地轴向分配制冷剂。
本公开的分配器保持通过孔口板54的重力进给的流量计量益处，同时消除可能是其它蒸气-液体分离器和液体制冷剂管路构造的特性的大上游制冷剂体积和容器大小要求。这可以减少系统的总体制冷剂充注量并且可相应地允许降低成本和复杂度。
在一个实施方案中，一种降膜蒸发器包括外壳和至少部分地位于所述外壳中的多个蒸发器管。液体制冷剂分配系统定位在所述外壳中并且包括歧管和挡板，所述歧管具有多个歧管出口开口，所述挡板定位在所述歧管与分配容器之间并且包括多个挡板开口。所述分配容器具有多个分配容器开口，所述多个分配容器开口用于在使用时将液体制冷剂输送到所述多个蒸发器管上。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，护套至少部分地包封所述歧管和所述分配容器。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述护套在所述护套与所述分配容器之间限定蒸气制冷剂流路以允许蒸气和液体制冷剂混合物从所述分配容器离开。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述挡板在所述护套与所述分配容器之间延伸。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述歧管包括圆筒，其中所述圆筒的轴向尺寸是最大尺寸。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，多个喷射开口以15度至60度的角度安置在水平线下方。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述挡板包括多孔动量屏障。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，多个滴液开口被配置为当在满载状况下使用时维持所述分配容器中的静止液体制冷剂液位。
在另一实施方案中，一种供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统包括：冷凝器，所述冷凝器使制冷剂流由其流过；以及降膜蒸发器，所述降膜蒸发器与所述冷凝器流体连通。所述降膜蒸发器包括：外壳；多个蒸发器管，所述多个蒸发器管至少部分地位于所述外壳中；以及液体制冷剂分配系统，所述液体制冷剂分配系统定位在所述外壳中。所述分配系统包括：歧管，所述歧管具有多个歧管出口开口；以及挡板，所述挡板位于所述歧管与分配容器之间并且包括多个挡板开口。所述分配容器具有多个分配容器开口，所述多个分配容器开口用于在使用时将液体制冷剂输送到所述多个蒸发器管上。压缩机接收来自所述降膜蒸发器的蒸气制冷剂流。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，护套至少部分地包封所述歧管和所述分配容器。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述护套在所述护套与所述分配容器之间限定蒸气制冷剂流路以允许蒸气和液体制冷剂混合物从所述分配容器离开。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述挡板在所述护套与所述分配容器之间延伸。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述歧管包括圆筒，其中所述圆筒的轴向尺寸是最大尺寸。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，多个喷射开口以15度至60度的角度安置在水平线下方。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述挡板包括多孔动量屏障。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，多个滴液开口被配置为当在满载状况下使用时维持所述分配容器中的静止液体制冷剂液位。
在又一实施方案中，一种操作蒸发器的方法包括将两相蒸气和液体制冷剂混合物输送到歧管，并且通过多个歧管开口朝向分配容器将所述两相蒸气和液体制冷剂混合物从所述歧管中喷出。所述蒸气和液体制冷剂混合物撞击在位于所述歧管与所述分配容器之间的挡板上，并且所述液体制冷剂经由所述撞击而与所述蒸气和液体制冷剂混合物分离。在所述分配容器处收集所述液体制冷剂。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，通过多个分配容器开口将所述液体制冷剂输送到多个蒸发器管上；以及
另外或替代地，在此或其它实施方案中，在所述液体制冷剂与流过所述多个蒸发器管的传热流体之间交换热能。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，从所述分配容器经由由蒸气护套和蒸发器外壳限定的蒸气路径而输送来自所述蒸气和液体制冷剂混合物的蒸气制冷剂。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，所述喷射还包括引导所述两相蒸气和液体制冷剂混合物通过在所述歧管的水平中心线下方成15度至60度的角度的所述多个歧管开口。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，维持所述分配容器中的平均液体制冷剂高度在第一高度与第二高度之间，其中所述第一高度是所述第二高度的50％。
另外或替代地，在此或其它实施方案中，维持所述分配容器中的平均液体制冷剂高度，使得通过所述多个分配容器开口的所述液体制冷剂的流速是基本上均匀的。
虽然已结合了仅有限数量的实施方案详细地描述了本公开，但是应当容易理解，本公开不限于此类所公开的实施方案。相反，可以修改本公开以涵盖此前未描述但与精神和范围相当的任何数量变化、更改、替换或等效布置。另外，虽然已描述了各种实施方案，但应理解，本公开的方面可仅包括所述实施方案中的一些。因此，本公开不视为受到前述描述限制，而是仅由随附权利要求范围限制。

Claims (23)

1.一种降膜蒸发器，所述降膜蒸发器包括：
外壳；
多个蒸发器管，所述多个蒸发器管至少部分地安置在所述外壳中；以及
液体制冷剂分配系统，所述液体制冷剂分配系统安置在所述外壳中，所述液体制冷剂分配系统包括：
歧管，所述歧管具有多个歧管出口开口；
挡板，所述挡板安置在所述歧管与分配容器之间并且包括多个挡板开口，
所述分配容器具有多个分配容器开口，所述多个分配容器开口用于在使用时将液体制冷剂输送到所述多个蒸发器管上，
所述挡板定位成垂直于来自所述多个歧管出口开口的喷射方向。
2.如权利要求1所述的降膜蒸发器，所述降膜蒸发器还包括护套，所述护套至少部分地包封所述歧管和所述分配容器。
3.如权利要求2所述的降膜蒸发器，其中在所述护套与所述分配容器之间限定有蒸气制冷剂流路以允许蒸气和液体制冷剂混合物从所述分配容器离开。
4.如权利要求2或3所述的降膜蒸发器，其中所述挡板在所述护套与所述分配容器之间延伸。
5.如权利要求1所述的降膜蒸发器，其中所述歧管包括圆筒。
6.如权利要求1所述的降膜蒸发器，其中多个喷射开口以与水平线成15度至60度的角度安置在水平线下方。
7.如权利要求1所述的降膜蒸发器，其中所述挡板包括多孔动量屏障。
8.如权利要求1所述的降膜蒸发器，其中多个分配容器开口被配置为当在所述分配容器的满载状况下使用时维持所述分配容器中的静止液体制冷剂液位。
9.一种供暖、通风、空调和制冷系统，所述系统包括：
冷凝器，所述冷凝器使制冷剂流由其流过；
降膜蒸发器，所述降膜蒸发器与所述冷凝器流体连通，所述降膜蒸发器包括：
外壳；
多个蒸发器管，所述多个蒸发器管至少部分地安置在所述外壳中；以及
液体制冷剂分配系统，所述液体制冷剂分配系统安置在所述外壳中，所述液体制冷剂分配系统包括：
歧管，所述歧管具有多个歧管出口开口；
挡板，所述挡板安置在所述歧管与分配容器之间并且包括多个挡板开口，
所述分配容器具有多个分配容器开口，所述多个分配容器开口用于在使用时将液体制冷剂输送到所述多个蒸发器管上；以及
压缩机，所述压缩机用于接收来自所述降膜蒸发器的蒸气制冷剂流，
所述挡板定位成垂直于来自所述多个歧管出口开口的喷射方向。
10.如权利要求9所述的系统，所述系统还包括护套，所述护套至少部分地包封所述歧管和所述分配容器。
11.如权利要求10所述的系统，其中在所述护套与所述分配容器之间限定有蒸气制冷剂流路以允许蒸气和液体制冷剂混合物从所述分配容器离开。
12.如权利要求10或11所述的系统，其中所述挡板在所述护套与所述分配容器之间延伸。
13.如权利要求9所述的系统，其中所述歧管包括圆筒。
14.如权利要求9所述的系统，其中多个喷射开口以与水平线成15度至60度的角度安置在水平线下方。
15.如权利要求9所述的系统，其中所述挡板包括多孔动量屏障。
16.如权利要求9所述的系统，其中多个分配容器开口被配置为当在所述分配容器的满载状况下使用时维持所述分配容器中的静止液体制冷剂液位。
17.一种操作蒸发器的方法，所述方法包括：
将两相蒸气和液体制冷剂混合物输送到歧管；
通过多个歧管开口朝向分配容器将所述两相蒸气和液体制冷剂混合物从所述歧管中喷出；
使所述蒸气和液体制冷剂混合物撞击在位于所述歧管与所述分配容器之间的挡板上；
经由所述撞击将液体制冷剂与所述蒸气和液体制冷剂混合物分离；以及
在所述分配容器处收集所述液体制冷剂，
所述挡板定位成垂直于来自所述多个歧管开口的喷射方向。
18.如权利要求17所述的方法，所述方法还包括通过多个分配容器开口将所述液体制冷剂输送到多个蒸发器管上。
19.如权利要求18所述的方法，所述方法还包括在所述液体制冷剂与流过所述多个蒸发器管的传热流体之间交换热能。
20.如权利要求17至19中任一项所述的方法，所述方法还包括从所述分配容器经由由蒸气护套和蒸发器外壳限定的蒸气路径而输送来自所述蒸气和液体制冷剂混合物的蒸气制冷剂。
21.如权利要求17所述的方法，其中所述喷射还包括引导所述两相蒸气和液体制冷剂混合物通过在所述歧管的水平中心线下方与所述水平中心线成15度至60度的角度的所述多个歧管开口。
22.如权利要求17所述的方法，所述方法还包括维持所述分配容器中的平均液体制冷剂高度在第一高度与第二高度之间，其中所述第一高度是所述第二高度的50%。
23.如权利要求18所述的方法，所述方法还包括维持所述分配容器中的平均液体制冷剂高度，使得通过所述多个分配容器开口的所述液体制冷剂的流速是基本上均匀的。
CN201680030548.8A 2015-05-27 2016-05-24 用于蒸发器的多级分配系统 Active CN107667265B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562166796P 2015-05-27 2015-05-27
US62/166796 2015-05-27
PCT/US2016/033913 WO2016191417A1 (en) 2015-05-27 2016-05-24 Mulitlevel distribution system for evaporator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107667265A CN107667265A (zh) 2018-02-06
CN107667265B true CN107667265B (zh) 2020-11-13

Family

ID=56118002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680030548.8A Active CN107667265B (zh) 2015-05-27 2016-05-24 用于蒸发器的多级分配系统

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11073314B2 (zh)
EP (1) EP3303946B1 (zh)
CN (1) CN107667265B (zh)
ES (1) ES2867754T3 (zh)
RU (1) RU2722080C2 (zh)
WO (1) WO2016191417A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109682131B (zh) 2017-10-18 2022-03-08 开利公司 分配器、降膜式蒸发器及制冷系统
DE202018001233U1 (de) * 2018-03-08 2018-04-20 Barnstorfer Kunststofftechnik GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Vorrichtung zur Klimatisierung von Ställen
US11619428B2 (en) 2018-04-06 2023-04-04 Carrier Corporation Integrated separator and distributor
CN108654126A (zh) * 2018-06-26 2018-10-16 北京广厦环能科技股份有限公司 一种物料分布器及降膜蒸发器
CN108709339A (zh) * 2018-07-02 2018-10-26 珠海格力电器股份有限公司 布液器、降膜蒸发器以及空调
CN110822772A (zh) * 2018-08-14 2020-02-21 约克（无锡）空调冷冻设备有限公司 降膜式蒸发器
US10845125B2 (en) * 2018-12-19 2020-11-24 Daikin Applied Americas Inc. Heat exchanger
CN112344604A (zh) * 2019-08-08 2021-02-09 青岛海尔空调电子有限公司 均液装置和空调
JP7411423B2 (ja) * 2020-01-20 2024-01-11 パナソニックホールディングス株式会社 シェルアンドチューブ式熱交換器及び冷凍サイクル装置
US10751713B1 (en) * 2020-05-21 2020-08-25 Sani-Tech West, Inc. Fluid distribution system
CN113790546B (zh) * 2021-09-27 2024-09-17 珠海格力电器股份有限公司 布液器、降膜式换热器及空调器
CN113932490A (zh) * 2021-11-11 2022-01-14 珠海格力电器股份有限公司 换热器及空调机组

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101907375A (zh) * 2008-01-11 2010-12-08 江森自控科技公司 热交换器
CN103062962A (zh) * 2012-12-27 2013-04-24 麦克维尔空调制冷(武汉)有限公司 气液分离降膜式蒸发器
CN103851839A (zh) * 2012-12-03 2014-06-11 麦克维尔空调制冷(武汉)有限公司 用于降膜式蒸发器中的分配器
CN104272056A (zh) * 2012-04-23 2015-01-07 大金应用美国股份有限公司 热交换器

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2012183A (en) * 1934-03-09 1935-08-20 Carrier Engineering Corp Shell and tube evaporator
US2717767A (en) * 1951-08-02 1955-09-13 Cantacuzene Georges Servan Heat exchanger
US3197387A (en) * 1963-05-20 1965-07-27 Baldwin Lima Hamilton Corp Multi-stage flash evaporators
JPH0633917B2 (ja) 1987-10-23 1994-05-02 株式会社日立製作所 流下液膜式蒸発器
US4944839A (en) 1989-05-30 1990-07-31 Rosenblad Corporation Interstage liquor heater for plate type falling film evaporators
US5588596A (en) 1995-05-25 1996-12-31 American Standard Inc. Falling film evaporator with refrigerant distribution system
US6089312A (en) 1998-06-05 2000-07-18 Engineers And Fabricators Co. Vertical falling film shell and tube heat exchanger
RU2178324C2 (ru) 1999-05-12 2002-01-20 Салаватский филиал Уфимского государственного нефтяного технического университета Пленочный выпарной аппарат
US20070225379A1 (en) 2001-08-03 2007-09-27 Carrara Dario Norberto R Transdermal delivery of systemically active central nervous system drugs
US6688137B1 (en) 2002-10-23 2004-02-10 Carrier Corporation Plate heat exchanger with a two-phase flow distributor
US6606882B1 (en) 2002-10-23 2003-08-19 Carrier Corporation Falling film evaporator with a two-phase flow distributor
US6830099B2 (en) 2002-12-13 2004-12-14 American Standard International Inc. Falling film evaporator having an improved two-phase distribution system
US20050039888A1 (en) 2003-08-21 2005-02-24 Pfahnl Andreas C. Two-phase cooling apparatus and method for automatic test equipment
US6868695B1 (en) * 2004-04-13 2005-03-22 American Standard International Inc. Flow distributor and baffle system for a falling film evaporator
JP2010515006A (ja) * 2006-12-21 2010-05-06 ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー 流下液膜式蒸発器
WO2009048451A1 (en) * 2007-10-12 2009-04-16 Carrier Corporation Heat exchangers having baffled manifolds
SE532524C2 (sv) 2008-06-13 2010-02-16 Alfa Laval Corp Ab Värmeväxlarplatta samt värmeväxlarmontage innefattandes fyra plattor
EP2321605B1 (en) 2008-07-31 2018-09-12 Georgia Tech Research Corporation Microscale heat or heat and mass transfer system
US9091488B2 (en) 2009-01-12 2015-07-28 Heatmatrix Group B.V. Thermosiphon evaporator
US9464934B2 (en) 2011-01-11 2016-10-11 Chemimage Technologies Llc System and method for correcting spectral response using a radiometric correction filter
US9377226B2 (en) 2012-11-30 2016-06-28 Lg Electronics Inc. Evaporator and turbo chiller including the same
EP2818821B1 (de) 2013-06-27 2016-02-03 Linde Aktiengesellschaft Gewickelter Wärmeübertrager mit Kernrohrzuspeisung
US9658003B2 (en) * 2013-07-11 2017-05-23 Daikin Applied Americas Inc. Heat exchanger
US9759461B2 (en) 2013-08-23 2017-09-12 Daikin Applied Americas Inc. Heat exchanger
RU147398U1 (ru) 2014-05-21 2014-11-10 Наиль Мансурович Хамидуллин Пленочный испаритель

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101907375A (zh) * 2008-01-11 2010-12-08 江森自控科技公司 热交换器
CN104272056A (zh) * 2012-04-23 2015-01-07 大金应用美国股份有限公司 热交换器
CN103851839A (zh) * 2012-12-03 2014-06-11 麦克维尔空调制冷(武汉)有限公司 用于降膜式蒸发器中的分配器
CN103062962A (zh) * 2012-12-27 2013-04-24 麦克维尔空调制冷(武汉)有限公司 气液分离降膜式蒸发器

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017142000A3 (zh) 2019-11-25
EP3303946B1 (en) 2021-04-07
US11073314B2 (en) 2021-07-27
RU2722080C2 (ru) 2020-05-26
EP3303946A1 (en) 2018-04-11
RU2017142000A (ru) 2019-06-28
CN107667265A (zh) 2018-02-06
US20180172327A1 (en) 2018-06-21
ES2867754T3 (es) 2021-10-20
WO2016191417A1 (en) 2016-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107667265B (zh) 用于蒸发器的多级分配系统
CN104272056B (zh) 热交换器
US8650905B2 (en) Falling film evaporator
EP1809966B1 (en) Falling film evaporator
JP2011080756A (ja) 熱交換器
EP3087335B1 (en) Distributor for falling film evaporator
EP2807439B1 (en) Evaporator and liquid distributor
CN114646154A (zh) 抽吸导管和满液式蒸发器的壳体的多个抽吸导管
EP1030154B1 (en) Heat exchanger of the type of a falling-film evaporator having refrigerant distribution system
CN117387254A (zh) 一种具有多级换热的蒸发器
CN112283983B (zh) 一种降膜式蒸发器及空调系统
EP4012297B1 (en) Liquid refrigerant sprayer and falling liquid film type evaporator
EP1191301B1 (en) Water distribution conduit
CN110285607B (zh) 卧式冲击式降膜蒸发器及方法
JP2019132460A (ja) シェルアンドチューブ式熱交換器
CN112451981A (zh) 雾化蒸干系统
CN210292441U (zh) 一种多孔布液装置
EP4431844A1 (en) Shell-and-tube heat exchanger, operation method therefor, and refrigeration device provided therewith
CN118149491A (zh) 高效的制冷系统
CN111919075A (zh) 一体式分离器和分配器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant