CN109990515B - 一种带经济器功能的热交换气液分离器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带经济器功能的热交换气液分离器，是在筒体中设进气管、出气管和换热器，换热器是由内管和外管内外套叠构成的套管式换热器，内管的两端管口分别为节流冷媒进口和气态冷媒出口，外管的两端管口分别为高压液态冷媒进口和高压液态冷媒出口，从高压液态冷媒回路中旁通一支路冷媒液体经膨胀节流后进入内管与进入外管的高压液态冷媒进行换热，且进入外管的高压液态冷媒也与由进气管进入气分里的压缩机吸气进行换热，膨胀蒸发后的冷媒液体变成气态，经过气态冷媒出口回到压缩机，使高压液态冷媒能够得到足够的过冷度，且压缩机吸气过热防止吸气带液的发生。

Description

一种带经济器功能的热交换气液分离器
技术领域
本发明涉及制冷设备领域，更具体地说是涉及一种带经济器功能的热交换气液分离器。
背景技术
气液分离器是制冷系统中常用的重要设备，安装在蒸发器与压缩机之间。在较低的蒸发温度运行工况下，气液分离器中的冷媒压力、温度均比较低，吸气比容大，系统循环效率低。热交换型气液分离器是在传统气液分离器中设置换热管，高温高压液体冷媒经过内设的换热管与气分内的压缩机吸气进行冷热交换，给高压液体冷媒过冷，给压缩机吸气过热；但在低温系统中，往往为提高制冷量，系统的过冷度要达到20℃甚至以上时，传统的热交换型气液分离器达不到效果；因此，尤其是在低温制冷系统中，传统的热交换型气液分离器提供不了足够的过冷度。
公开号为204084979U、公开日为20150107、申请号为CN201420562221.3的发明专利公开了一种有冷热交换功能的气液分离器，其包括筒体，筒体内设有一根用于将高压制冷剂冷却的冷管及一根用于将液态制冷剂升温的热管，其将制冷系统中需要冷却的制冷剂和需要温度来蒸发的制冷剂通过筒体内的冷管和热管进行处理，冷管和热管两个管路集中在筒体内，通过相互高低温传递，使需要冷却的制冷剂得到低温，需要加热的制冷剂得到高温，提升制冷系统的效率。
公开号为CN207641223U、公开日为20180724、申请号为CN201721519160.2的发明专利公开了一种带过冷的气液分离器，是在筒体上安装低压冷媒进管、低压冷媒出管和高压冷媒管道，低压冷媒出管上设置有低压冷媒出口，低压冷媒进管上设置有低压冷媒进口，高压冷媒管道上设置有高压冷媒进口和高压冷媒出口，低压冷媒进管中部设置有过滤器。
以上两项发明专利申请文件中所公开的相关技术都是在气液分离器中设有换热管，使高压冷媒液体经过换热管与压缩机吸气进行换热；但是，由于压缩机吸气量本身的限制，这类技术方案并不能提供给高压冷媒足够的过冷度。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种带经济器功能的热交换气液分离器，使冷凝后的高压液体冷媒达到足够的过冷度，以替代低温系统中需要设置的经济器。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明带经济器功能的热交换气液分离器，包括筒体、固定焊接在筒体上端的上盖，以及固定焊接在筒体下端的下盖，在所述筒体中设有进气管、出气管和换热器；其特点是：所述换热器设置为由内管和外管内外套叠构成的套管式换热器，所述内管的两端管口分别设置为节流冷媒进口和气态冷媒出口，所述外管的两端管口分别设置为高压液态冷媒进口和高压液态冷媒出口，从高压液态冷媒回路中旁通一支路冷媒液体经膨胀节流后进入内管与进入外管的高压液态冷媒进行换热，且进入外管的高压液态冷媒也与由进气管进入气分里的压缩机吸气进行换热，膨胀蒸发后的冷媒液体变成气态，经过气态冷媒出口回到压缩机，使高压液态冷媒能够得到足够的过冷度，且压缩机吸气过热防止吸气带液的发生；所述换热器为逆流换热形式。
本发明带经济器功能的热交换气液分离器的特点也在于：所述换热器设置为圆环型，圆环型换热器与筒体同心、且靠近筒体的内侧壁，使筒体保持有中部空间，所述进气管和出气管位于所述中部空间，所述进气管的上段为直管段，下段为弯管段，经所述弯管段引导的旋向进气沿套管换热器的圆环呈圆周运动，充分与换热器相接触。
本发明带经济器功能的热交换气液分离器的特点也在于：所述内管为内螺纹管，所述外管为外螺纹管。
本发明带经济器功能的热交换气液分离器的特点也在于：所述出气管的底部为“U”型管，在出气管的底部“U”型管的“U”弯处设有回油口，在所述出气管的上部设有平衡口。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明在气液分离器的底部设置套管式换热器，冷凝后的高压冷媒液体走换热器的外管，从高压冷媒回路中旁通一支路冷媒液体经膨胀节流后走换热器的内管，一方面内管内膨胀节流后的冷媒蒸发吸热，给外管内冷凝后的高压冷媒液体过冷；另一方面，外管内的高压冷媒液体经过外管壁与压缩机吸气进行冷热交换，给高压冷媒液体过冷又可以给压缩机吸气过热。形成双重过冷的效果，提高制冷系统的效率，替代低温系统中经济器的使用，节省机组材料成本和空间。
2、本发明利用弯管段引导旋向进气，形成沿套管换热器的圆环呈圆周运动，充分与换热器接触，更利于有效换热。
3、本发明中利用内管为内螺纹管，外管为外螺纹管的特点，增加循环系统的换热面积，减小结构体积。
4、本发明中利用出气管底部“U”型弯处设有回油口，以及上部设有平衡口的形式方便系统管路中的润滑油回到压缩机。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图3为本发明立体轴侧示意图。
图中标号：1上盖、2筒体、3下盖、4支腿、5进气口、51直管段、52弯管段、6出气口、61回油口、62平衡口、7换热器、71内管、72外管、711节流冷媒进口、712气态冷媒出口、721高压液态冷媒进口、722高压液态冷媒出口。
具体实施方式
参见图1、图2和图3，本实施例中带经济器功能的热交换气液分离器，包括筒体2、固定焊接在筒体2上端的上盖1，以及固定焊接在筒体2下端的下盖3，由支脚4针对下盖3进行支撑，使筒体2保持为直立，在筒体2中设有进气管5、出气管6和换热器7；换热器7设置为由内管71和外管72内外套叠构成的套管式换热器，内管71的两端管口分别设置为节流冷媒进口711和气态冷媒出口712，外管72的两端管口分别设置为高压液态冷媒进口721和高压液态冷媒出口722，从高压液态冷媒回路中旁通一支路冷媒液体经膨胀节流后进入内管71与进入外管72的高压液态冷媒进行换热，且进入外管72的高压液态冷媒也与由进气管5进入气分里的压缩机吸气进行换热，膨胀蒸发后的冷媒液体变成气态，经过气态冷媒出口712回到压缩机，使高压液态冷媒能够得到足够的过冷度，且压缩机吸气过热防止吸气带液的发生；换热器7为逆流换热形式。
具体实施中，如图2和图3所示，换热器7设置为圆环型，圆环型换热器7与筒体2同心、且靠近筒体2的内侧壁，使筒体2保持有中部空间，进气管5和出气管6位于中部空间，进气管5的上段为直管段51，下段为弯管段52，经弯管段52引导的旋向进气沿套管换热器7的圆环呈圆周运动，充分与换热器7相接触。
为增加循环系统换热面积，将内管71设置为内螺纹管，外管72设置为外螺纹管；
出气管6的底部为“U”型管，在出气管6的底部“U”型管的“U”弯处设有回油口61，在出气管6的上部设有平衡口62，以利系统管路中的润滑油回到压缩机。
冷凝后的高压冷媒液体流经换热器的外管，从高压冷媒回路中旁通一支路冷媒液体经膨胀节流流经走换热器的内管，一方面内管内膨胀节流后的冷媒蒸发吸热，使外管中冷凝后的高压冷媒液体过冷；另一方面，外管内的高压冷媒液体经过外管壁与压缩机吸气进行冷热交换，给高压冷媒液体过冷同时给压缩机吸气过热，形成双重过冷的效果，有效提高制冷系统的效率，替代低温系统中经济器的使用，节省机组材料成本和空间。

Claims (4)

1.一种带经济器功能的热交换气液分离器，包括筒体(2)、固定焊接在筒体(2)上端的上盖(1)，以及固定焊接在筒体(2)下端的下盖(3)，在所述筒体(2)中设有进气管(5)、出气管(6)和换热器(7)；其特征是：所述换热器(7)设置为由内管(71)和外管(72)内外套叠构成的套管式换热器，所述内管(71)的两端管口分别设置为节流冷媒进口(711)和气态冷媒出口(712)，所述外管(72)的两端管口分别设置为高压液态冷媒进口(721)和高压液态冷媒出口(722)，从高压液态冷媒回路中旁通一支路冷媒液体经膨胀节流后进入内管(71)与进入外管(72)的高压液态冷媒进行换热，且进入外管(72)的高压液态冷媒也与由进气管(5)进入气分里的压缩机吸气进行换热，膨胀蒸发后的冷媒液体变成气态，经过气态冷媒出口(712)回到压缩机，使高压液态冷媒能够得到足够的过冷度，且压缩机吸气过热防止吸气带液的发生；所述换热器(7)为逆流换热形式。
2.根据权利要求1所述的带经济器功能的热交换气液分离器，其特征是：所述换热器(7)设置为圆环型，圆环型换热器(7)与筒体(2)同心、且靠近筒体(2)的内侧壁，使筒体(2)保持有中部空间，所述进气管(5)和出气管(6)位于所述中部空间，所述进气管(5)的上段为直管段(51)，下段为弯管段(52)，经所述弯管段(52)引导的旋向进气沿套管换热器(7)的圆环呈圆周运动，充分与换热器(7)相接触。
3.根据权利要求1所述的带经济器功能的热交换气液分离器，其特征也在于：所述内管(71)为内螺纹管，所述外管(72)为外螺纹管。
4.根据权利要求1所述的带经济器功能的热交换气液分离器，其特征是：所述出气管(6)的底部为“U”型管，在出气管(6)的底部“U”型管的“U”弯处设有回油口(61)，在所述出气管(6)的上部设有平衡口(62)。
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