CN110296555A - 具有均匀分液功能的分液机构及其安装方法、空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有均匀分液功能的分液机构及其安装方法、空调系统。分液机构包括圆筒状本体和分流尖锥，所述圆筒状本体内形成有分液腔，所述分流尖锥设置于所述分液腔内，所述分流尖锥的顶点与所述圆筒状本体的轴线具有间距。本发明提供的具有均匀分液功能的分液机构及其安装方法、空调系统，将分流尖锥的顶点与圆筒状本体的轴线设置间距，使分流尖锥的顶点指向液相集中部，从而使液相冷媒能够在顶点和分液面的导流下均匀进入到分流孔内，克服了现有技术中因进液分布不均而造成的分流孔内冷媒干度相差较大的问题，达到均匀分液的目的。

Description

具有均匀分液功能的分液机构及其安装方法、空调系统
技术领域
本发明涉及流体分配装置技术领域，特别是一种具有均匀分液功能的分液机构及其安装方法、空调系统。
背景技术
分液头作为空调换热系统中的重要零部件，与毛细管一起承担着系统进入换热器前各支路的冷媒流量分配。而换热器各支路的冷媒流量分配是否能与换热器表面的风速分布进行良好的匹配，直接影响空调系统换热能力的高低；常规文丘里分液头设计，通常基于轴对称结构结合均匀分液原则进行结构设计来追求最大分液均匀度。该设计思路若仅放在单个分液头设计上没有问题，但分液头的分液均匀性通常与进液管走向紧密相关。分液头进口处的两相冷媒分布，高度依赖于进液管走向，一般极不均匀，普通轴对称分液头要实现均匀分配，必须使进入分液头的两相冷媒充分混合，再通过分流尖锥进行均匀分配，而这点在进口两相分布极不均匀的情况下，很难实现，普通文丘里分液头对不均匀来流的分液均匀性相对较差。
发明内容
为了解决流体两相分布不均匀的情况下现有的分液头无法均匀分液的技术问题，而提供一种将分流尖锥的顶点指向液相集中部从而均匀分配液态流体的具有均匀分液功能的分液机构及其安装方法、空调系统。
一种分液机构，包括圆筒状本体和分流尖锥，所述圆筒状本体内形成有分液腔，所述分流尖锥设置于所述分液腔内，所述分流尖锥的顶点与所述圆筒状本体的轴线具有间距。
所述圆筒状本体具有进液口，由所述进液口进入所述分液腔内的流体分为液相集中部和气相集中部，所述分流尖锥的顶点指向所述液相集中部分。
所述分液机构还包括进液管，所述进液管上设置有至少一个折弯，流体在流经靠近所述进液口的所述折弯后形成所述液相集中部和所述气相集中部。
所述折弯的数量为一个，且所述折弯的角度为90°，流体沿远离所述进液管的进液方向分为所述液相集中部和所述气相集中部。
所述本体上设置有多个分流孔，所有所述分流孔呈圆锥形分布，且所有所述分流孔的轴线交汇形成锥形空腔，所述分流尖锥设置于所述锥形空腔处，且所述分流尖锥的顶点与所述锥形空腔的顶点具有所述间距。
所述分流尖锥的周侧设置有分液面，每一所述分液面均具有相对设置的第一端和第二端，且第一端处于所述分流尖锥的顶点处，第二端指向对应的所述分流孔。
所述分液机构为文丘里分液头。
一种上述的分液机构的安装方法，包括：
S1、获取所述分液机构的进液口处的的流体分布情况，并根据所述流体分布情况将所述流体分为液相集中部和气相集中部；
S2、转动所述分液机构，使所述分液尖锥的顶点指向所述液相集中部处。
在步骤S1中，还包括获取与所述进液口连接的进液管的折弯方向，并沿所述折弯方向将进液管内的流体分为所述液相集中部和气相集中部。
一种空调系统，包括上述的分液机构。
本发明提供的具有均匀分液功能的分液机构及其安装方法、空调系统，将分流尖锥的顶点与圆筒状本体的轴线设置间距，使分流尖锥的顶点指向液相集中部，从而使液相冷媒能够在顶点和分液面的导流下均匀进入到分流孔内，克服了现有技术中因进液分布不均而造成的分流孔内冷媒干度相差较大的问题，达到均匀分液的目的。
附图说明
图1为本发明提供的具有均匀分液功能的分液机构及其安装方法、空调系统的实施例的分液机构的结构透视图；
图2为本发明提供的具有均匀分液功能的分液机构及其安装方法、空调系统的实施例的分液机构安装进液管的结构透视图；
图3为本发明提供的具有均匀分液功能的分液机构及其安装方法、空调系统的实施例的分液机构的俯视透视图；
图中：
1、圆筒状本体；2、分流尖锥；3、进液口；41、液相集中部；42、气相集中部；5、进液管；6、分流孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示的分液机构，包括圆筒状本体1和分流尖锥2，所述圆筒状本体1内形成有分液腔，所述分流尖锥2设置于所述分液腔内，所述分流尖锥2的顶点与所述圆筒状本体1的轴线具有间距，也即分流尖锥2形成偏心尖锥，而针对分液腔的进液中两相分布不均匀的情况，使得分流尖锥2对分液腔内的流体分配不均，负负为正的远离，实现流体的均匀分配。
所述圆筒状本体1具有进液口3，由所述进液口3进入所述分液腔内的流体分为液相集中部41和气相集中部42，所述分流尖锥2的顶点指向所述液相集中部41，使得液相能够在顶点的分流作用下均匀分配到所有分流孔中，相对于现有的轴对称结构，能够更好的将液相导流至距离液相集中部41较远的分流孔，解决了现有分液头分液不均的问题。
所述分液机构还包括进液管5，所述进液管5上设置有至少一个折弯，流体在流经靠近所述进液口3的所述折弯后形成所述液相集中部41和所述气相集中部42，因其中液相流体和气相流体的密度不同，流体在经过折弯时，会因惯性的原因将液相流体甩向进液管5一侧，并将气相流体挤向进液管5的另一侧，从而形成了液相集中部41和气相集中部42，换言之，液相集中部中41的液相质量流量远大于气相质量流量，而气相集中部42中的气相质量流量大于液相质量流量。
所述折弯的数量为一个，且所述折弯的角度为90°，流体沿远离所述进液管5的进液方向分为所述液相集中部41和所述气相集中部42。
所述本体上设置有多个分流孔6，所有所述分流孔6呈圆锥形分布，且所有所述分流孔6的轴线交汇形成锥形空腔，所述分流尖锥2设置于所述锥形空腔处，且所述分流尖锥2的顶点与所述锥形空腔的顶点具有所述间距，解决了现有技术中的分流椎体与锥形空腔重合而无法均匀分液的问题，特别的，所述分流尖锥2的底面与锥形空间的底面形状相同。
所述分流尖锥2的周侧设置有分液面，每一所述分液面均具有相对设置的第一端和第二端，且第一端处于所述分流尖锥2的顶点处，第二端指向对应的所述分流孔6，其中每个分液面的面积及形状均不相同。
所述分液机构为文丘里分液头。
实施例
现有技术的分液头a与本申请的分液头b的分液效果比较过程如下：
在分液头a和分液头b的进液口3处均连接一根具有90°折弯的进液管5，其中使分液头2的分流尖锥2的顶点向远离所述进液管5的进液方向的方向偏离0.7mm；
保持分液头a与分液头b上的其他零件尺寸、网格拓扑参数和计算过程完全一致；
且设定分液头a和分液头b的进液参数如下：
冷媒进口干度为0.2；进口压力为1.15MPa；进口流量为0.0528kg/s；
最终获得表1和表2的结果
表1分液头a组件各支管冷媒流量分布
表2分液头b组件各支管冷媒流量分布
从表1中可知，分液头a中pipe3、pipe4的质量流量最大，pipe1、pipe6的质量流量最小，其他支管流量居中；
从表2中可知，分液头b中pipe3、pipe4的质量流量减小，pipe1、pipe6的质量流量增加，各支管冷媒流量整体均匀性提高；
在表1和表2的比较可以发现，分液头b的标准差值仅为分液头a的0.393倍，表明了分流尖锥2的顶点与圆筒状本体1的轴线设置间距(或使分流尖锥2的顶点偏心设置)能够有效的提高分液头的分液均匀程度，从而解决现有技术的分液头因进液中冷媒气相和液相分布不均而造成分液不均匀的问题。
一种上述的分液机构的安装方法，包括：
S1、获取所述分液机构的进液口3处的的流体分布情况，并根据所述流体分布情况将所述流体分为液相集中部41和气相集中部42，其中流体分布情况可以采用流体仿真手段(CFD)获得；
S2、转动所述分液机构，使所述分液尖锥的顶点指向所述液相集中部41处，并根据流体仿真软件的结果确定所述间距的尺寸。
在步骤S1中，还包括获取与所述进液口3连接的进液管5的折弯方向，并沿所述折弯方向将进液管5内的流体分为所述液相集中部41和气相集中部42。
一种空调系统，包括上述的分液机构。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种分液机构，其特征在于：包括圆筒状本体(1)和分流尖锥(2)，所述圆筒状本体(1)内形成有分液腔，所述分流尖锥(2)设置于所述分液腔内，所述分流尖锥(2)的顶点与所述圆筒状本体(1)的轴线具有间距。
2.根据权利要求1所述的分液机构，其特征在于：所述圆筒状本体(1)具有进液口(3)，由所述进液口(3)进入所述分液腔内的流体分为液相集中部(41)和气相集中部(42)，所述分流尖锥(2)的顶点指向所述液相集中部(41)。
3.根据权利要求2所述的分液机构，其特征在于：所述分液机构还包括进液管(5)，所述进液管(5)上设置有至少一个折弯，流体在流经靠近所述进液口(3)的所述折弯后形成所述液相集中部(41)和所述气相集中部(42)。
4.根据权利要求3所述的分液机构，其特征在于：所述折弯的数量为一个，且所述折弯的角度为90°，流体沿远离所述进液管(5)的进液方向分为所述液相集中部(41)和所述气相集中部(42)。
5.根据权利要求1所述的分液机构，其特征在于：所述本体上设置有多个分流孔(6)，所有所述分流孔(6)呈圆锥形分布，且所有所述分流孔(6)的轴线交汇形成锥形空腔，所述分流尖锥(2)设置于所述锥形空腔处，且所述分流尖锥(2)的顶点与所述锥形空腔的顶点具有所述间距。
6.根据权利要求5所述的分液机构，其特征在于：所述分流尖锥(2)的周侧设置有分液面，每一所述分液面均具有相对设置的第一端和第二端，且第一端处于所述分流尖锥(2)的顶点处，第二端指向对应的所述分流孔(6)。
7.根据权利要求1所述的分液机构，其特征在于：所述分液机构为文丘里分液头。
8.一种权利要求1至7中所述的分液机构的安装方法，其特征在于：包括：
S1、获取所述分液机构的进液口(3)处的的流体分布情况，并根据所述流体分布情况将所述流体分为液相集中部(41)和气相集中部(42)；
S2、转动所述分液机构，使所述分液尖锥的顶点指向所述液相集中部(41)处。
9.根据权利要求8所述的安装方法，其特征在于：在步骤S1中，还包括获取与所述进液口(3)连接的进液管(5)的折弯方向，并沿所述折弯方向将进液管(5)内的流体分为所述液相集中部(41)和气相集中部(42)。
10.一种空调系统，其特征在于：包括权利要求1至7中任一项所述的分液机构。
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