CN109458770A - 一种有效散热的u型管干式蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有效散热的U型管干式蒸发器，包括壳体、载冷剂进口、载冷剂出口、制冷剂进口、制冷剂出口、第一换热管束、U形管束和第二换热管束，第一换热管束固定焊接U形管束，U形管束固定焊接第二换热管束，第一换热管束和第二换热管束大小型号相同，并且其内壁均设有呈交错环形均匀的圆弧凸起和尖端内脊，第一换热管束和第二换热管束的外壁均设有环向分布的散热片，U形管束外周设有缓冲板，本发明通过内置圆弧凸起和尖端内脊，以及外置散热片和环形片，提高第一、第二换热管束的热交换效率，并通过在U形管束插接缓冲板，提高载冷剂流体与制冷剂流体的换热接触时间，从而实现载冷剂流体有效散热。
Description
技术领域
本发明涉及蒸发器技术领域，具体为一种有效散热的U型管干式蒸发器。
背景技术
蒸发器是制冷设备中用于制冷剂与被冷却介质间进行热交换的设备，也是制冷设备中的主要热交换设备之一。而干式卧式壳管式蒸发器又是最常用的。干式卧式壳管式蒸发器主要用于氟利昂制冷系统，其中载冷剂沿壳程流动，制冷剂液体沿管程流动，制冷剂的充灌量少。工程中常用的有直管式和U形管式。
U型管式干式蒸发器：它是由多根半径不等的U形管组成，这些U形管的开口胀接在同一块管板上，在U型管干式蒸发器中，制冷剂液体节流后由端盖下部进入，经过两个流程吸热汽化后从端盖上方出口引出。其优点是不会因不同材料的膨胀率的差异而产生内应力以及U型管束可以比较方便地抽出来清洗。但是现有技术中，载冷剂流体与U型管束中接触时间较短，载冷剂流体散热效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效散热的U型管干式蒸发器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有效散热的U型管干式蒸发器，包括壳体、载冷剂进口、载冷剂出口、制冷剂进口、制冷剂出口、第一换热管束、U形管束和第二换热管束，所述壳体法兰连接端盖，所述壳体左端固定焊接管板，且其右端固定焊接封头，所述壳体固定连接折流板，所述折流板胀接有第一换热管束和第二换热管束，所述端盖与横隔板左端固定焊接，所述横隔板右端卡接管板，所述横隔板将端盖分为上下互不流通的两个部分，其中位于横隔板下方的管板胀接第一换热管束，所述第一换热管束固定焊接U形管束，所述U形管束固定焊接第二换热管束，所述第二换热管束胀接位于横隔板上方的管板，所述第一换热管束和第二换热管束大小型号相同，并且其内壁均设有呈交错环形均匀的圆弧凸起和尖端内脊，所述第一换热管束和第二换热管束的外壁均设有环向分布的散热片，所述U形管束外周设有缓冲板。
优选的，所述壳体上下端分别固定焊接载冷剂进口和载冷剂出口，其中位于所述横隔板上方设有与端盖固定焊接制冷剂进口，位于所述横隔板下方设有与端盖固定焊接制冷剂出口。
优选的，所述圆弧凸起和尖端内脊与第一换热管束一体成型，相邻的圆弧凸起和尖端内脊之间设有间隔块，所述间隔块与尖端内脊和圆弧凸起一体成型，并且间隔块朝向第一换热管束管心的表面为圆弧槽，该圆弧槽与圆弧凸起的上表面和尖端内脊的侧壁均相切。
优选的，所述尖端内脊的竖直截面由四条直边和第一换热管束内壁圆弧所构成，相邻直边的夹角均为一百二十九度，并且所述尖端内脊顶点到第一换热管束管心的间距与圆弧凸起顶点到第一换热管束管心的间距之差等于尖端内脊最大厚度的三分之一到二分之一。
优选的，所述散热片的最大长度为十五到二十毫米，并且设有若干组，每组均包括八个散热片，若干组散热片均远离载冷剂进口的正下方，八个所述散热片共同焊接环形片，所述环形片的圆环厚度为五毫米。
优选的，所述封头为旋转椭圆球面和圆筒形直段两部分组成的封头，所述封头内壁的水平中心固定焊接缓冲板，所述缓冲板设有凹槽，所述凹槽插接U形管束，并且缓冲板表面均匀分布通孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过在第一、第二换热管束内置圆弧凸起和尖端内脊，以及外置散热片和环形片，使得第一、第二换热管束的热交换效率达到普通内螺纹管的2～3倍，并通过在U形管束插接缓冲板，延缓载冷剂流体经过U形管束的时间，提高载冷剂流体与制冷剂流体的换热接触时间，从而实现载冷剂流体有效散热；
2.尖端内脊的竖直截面由四条直边和第一换热管束内壁圆弧所构成，相邻直边的夹角均为一百二十九度，仅抗变形能力强，打破制冷剂流体正常平顺流动，提高制冷剂流体湍流，进而强化制冷剂在换热管内的汽化效果；
3.间隔块使得第一换热管束和第二换热管束内制冷剂流体保持较小的流动阻尼，避免制冷剂流体粘附在尖端内脊与圆弧凸起之间的缝隙，使第一换热管束和第二换热管束具有很好的传热能力。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1中A-A截面结构示意图；
图3为本发明中第一换热管束和散热片转盘结构示意图；
图4为图3中B部放大结构示意图；
图5为本发明中缓冲板结构示意图。
图中：1壳体、2载冷剂进口、3载冷剂出口、4制冷剂进口、5制冷剂出口、6端盖、7管板、8封头、9横隔板、10第一换热管束、11第二换热管束、12U形管束、13圆弧凸起、14尖端内脊、15间隔块、16散热片、17环形片、18缓冲板、19凹槽、20通孔、21折流板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种有效散热的U型管干式蒸发器，包括壳体1、载冷剂进口2、载冷剂出口3、制冷剂进口4、制冷剂出口5、第一换热管束10、U形管束11和第二换热管束12，壳体1法兰连接端盖6，壳体1左端固定焊接管板7，且其右端固定焊接封头8。壳体1上下端分别固定焊接载冷剂进口2和载冷剂出口3，其中位于横隔板9上方设有与端盖6固定焊接制冷剂进口4，位于横隔板9下方设有与端盖6固定焊接制冷剂出口5。
壳体1固定连接折流板21，折流板21胀接有第一换热管束10和第二换热管束11，端盖6与横隔板9左端固定焊接，横隔板9右端卡接管板7，横隔板9将端盖6分为上下互不流通的两个部分，其中位于横隔板9下方的管板7胀接第一换热管束10，第一换热管束10固定焊接U形管束11，U形管束11固定焊接第二换热管束12，第二换热管束12胀接位于横隔板9上方的管板7。
第一换热管束10和第二换热管束12大小型号相同，并且其内壁均设有呈交错环形均匀的圆弧凸起13和尖端内脊14，第一换热管束10和第二换热管束12的外壁均设有环向分布的散热片16，U形管束11外周设有缓冲板18。
如图4所示，圆弧凸起13和尖端内脊14与第一换热管束10一体成型，相邻的圆弧凸起13和尖端内脊14之间设有间隔块15，间隔块15与尖端内脊14和圆弧凸起13一体成型，并且间隔块15朝向第一换热管束10管心的表面为圆弧槽，该圆弧槽与圆弧凸起13的上表面和尖端内脊14的侧壁均相切，间隔块15使得第一换热管束10和第二换热管束12内制冷剂流体保持较小的流动阻尼，避免制冷剂流体粘附在尖端内脊14与圆弧凸起13之间的缝隙，使第一换热管束10和第二换热管束12具有很好的传热能力。
在本实施例中，尖端内脊14的竖直截面由四条直边和第一换热管束10内壁圆弧所构成，相邻直边的夹角均为一百二十九度，仅抗变形能力强，打破制冷剂流体正常平顺流动，提高制冷剂流体湍流，进而强化制冷剂在换热管内的汽化效果。
通过规定：尖端内脊14顶点到第一换热管束10管心的间距与圆弧凸起13顶点到第一换热管束10管心的间距之差等于尖端内脊14最大厚度的三分之一，提高了第一换热管束10的结构强度，使在尖端内脊14间隔设置的圆弧凸起13免受第一换热管束10挤压，维持原有结构，使第一换热管束10保持有效的换热面积。
如图3所示，在本实施例中，散热片16的最大长度为十五到二十毫米，并且设有若干组，每组均包括八个散热片16，若干组散热片16均远离载冷剂进口2的正下方，八个散热片16共同焊接环形片17，环形片17的圆环厚度为五毫米，环形片17增强了八个散热片16稳定强度，散热片16和环形片17增大了载冷剂流体的散热面积，提高了载冷剂流体有效散热。
封头8为旋转椭圆球面和圆筒形直段两部分组成的封头，封头8内壁的水平中心固定焊接缓冲板18的一端，特别的，缓冲板18的另一端以水平焊接的方式固定在最靠近缓冲板18的折流板21上，从而实现缓冲板18稳定的水平支撑结构，缓冲板18设有凹槽19，凹槽19插接U形管束11，并且缓冲板18表面均匀分布通孔20。缓冲板18受载冷剂流体冲击能力强，延缓载冷剂流体经过U形管束11的时间，提高载冷剂流体与制冷剂流体的换热接触时间，从而实现载冷剂流体有效散热。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种有效散热的U型管干式蒸发器，包括壳体(1)、载冷剂进口(2)、载冷剂出口(3)、制冷剂进口(4)、制冷剂出口(5)、第一换热管束(10)、U形管束(11)和第二换热管束(12)，其特征在于：所述壳体(1)法兰连接端盖(6)，所述壳体(1)左端固定焊接管板(7)，且其右端固定焊接封头(8)，所述壳体(1)固定连接折流板(21)，所述折流板(21)胀接有第一换热管束(10)和第二换热管束(11)，所述端盖(6)与横隔板(9)左端固定焊接，所述横隔板(9)右端卡接管板(7)，所述横隔板(9)将端盖(6)分为上下互不流通的两个部分，其中位于横隔板(9)下方的管板(7)胀接第一换热管束(10)，所述第一换热管束(10)固定焊接U形管束(11)，所述U形管束(11)固定焊接第二换热管束(12)，所述第二换热管束(12)胀接位于横隔板(9)上方的管板(7)，所述第一换热管束(10)和第二换热管束(12)大小型号相同，并且其内壁均设有呈交错环形均匀的圆弧凸起(13)和尖端内脊(14)，所述第一换热管束(10)和第二换热管束(12)的外壁均设有环向分布的散热片(16)，所述U形管束(11)外周设有缓冲板(18)。
2.根据权利要求1所述的一种有效散热的U型管干式蒸发器，其特征在于：所述壳体(1)上下端分别固定焊接载冷剂进口(2)和载冷剂出口(3)，其中位于所述横隔板(9)上方设有与端盖(6)固定焊接制冷剂进口(4)，位于所述横隔板(9)下方设有与端盖(6)固定焊接制冷剂出口(5)。
3.根据权利要求1所述的一种有效散热的U型管干式蒸发器，其特征在于：所述圆弧凸起(13)和尖端内脊(14)与第一换热管束(10)一体成型，相邻的圆弧凸起(13)和尖端内脊(14)之间设有间隔块(15)，所述间隔块(15)与尖端内脊(14)和圆弧凸起(13)一体成型，并且间隔块(15)朝向第一换热管束(10)管心的表面为圆弧槽，该圆弧槽与圆弧凸起(13)的上表面和尖端内脊(14)的侧壁均相切。
4.根据权利要求3所述的一种有效散热的U型管干式蒸发器，其特征在于：所述尖端内脊(14)的竖直截面由四条直边和第一换热管束(10)内壁圆弧所构成，相邻直边的夹角均为一百二十九度，并且所述尖端内脊(14)顶点到第一换热管束(10)管心的间距与圆弧凸起(13)顶点到第一换热管束(10)管心的间距之差等于尖端内脊(14)最大厚度的三分之一到二分之一。
5.根据权利要求1所述的一种有效散热的U型管干式蒸发器，其特征在于：所述散热片(16)的最大长度为十五到二十毫米，并且设有若干组，每组均包括八个散热片(16)，若干组散热片(16)均远离载冷剂进口(2)的正下方，八个所述散热片(16)共同焊接环形片(17)，所述环形片(17)的圆环厚度为五毫米。
6.根据权利要求1所述的一种有效散热的U型管干式蒸发器，其特征在于：所述封头(8)为旋转椭圆球面和圆筒形直段两部分组成的封头，所述封头(8)内壁的水平中心固定焊接缓冲板(18)，所述缓冲板(18)设有凹槽(19)，所述凹槽(19)插接U形管束(11)，并且缓冲板(18)表面均匀分布通孔(20)。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190312 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |