CN111141066A - 一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器 - Google Patents
一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111141066A CN111141066A CN202010111812.9A CN202010111812A CN111141066A CN 111141066 A CN111141066 A CN 111141066A CN 202010111812 A CN202010111812 A CN 202010111812A CN 111141066 A CN111141066 A CN 111141066A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat exchange
- water source
- shell
- heat pump
- evaporator
- 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.)
- Pending
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
-
- 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
-
- 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
- F28D7/08—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 otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D7/082—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 otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
- F28D7/085—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 otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions
-
- 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
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
-
- 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
- F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
-
- 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
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
- F28F2009/222—Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
- F28F2009/224—Longitudinal partitions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器,属于水源热泵及热水机组用蒸发器技术领域,所述蒸发器包括壳体、盖板、导流板、换热直管、换热管弯头,所述壳体与盖板固定密封相连,所述壳体上设有进水口法兰、出水口法兰、排污口,所述壳体内部设有导流板,所述导流板等间距上下交错排列,所述壳体内设有换热直管,所述换热直管穿过导流板固定设置,所述换热直管两端接头设置于壳体的外部,所述换热直管之间端部经换热管弯头相连。本发明采用新式换热管束布局的,非压力容器式可便于随时拆装清洗的,对于污垢,脏堵防腐问题有效解决的,且可靠性极高的热泵及热水机组用蒸发器。
Description
技术领域
本发明属于水源热泵及热水机组用蒸发器技术领域,具体涉及一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器。
背景技术
水源热泵是实现低位热能向高位转移的一种产品。同一项目应用中,照比燃煤锅炉节省1/2以上的能量,比电锅炉加热节省2/3以上的热能,具有良好的节能性。又由于其环保无排放,对环境有利而得到全国范围内的大力推广。目前国家建设部门已设立水源热泵技术推广试点城市,多个主要城市进行了水源热泵技术的推广并实行了相关的政策鼓励。
然而,在实际过程中发现,许多地区的节能应用水源热泵及热水机组推广受到巨大阻力,众多项目的实际效果并不令人满意,在社会及广大用户中产生负面影响。其根结是热泵机组的主要部件蒸发器存在问题。目前主要应用的蒸发器类型有板换式蒸发器,壳管式蒸发器及各种基于以上两种类型衍生的蒸发器。但现有的这些蒸发器在面对水质较差的例如污水,地下水乃至海水应用时普遍存在不足,应用当中换热器效果不佳甚至大量损坏,无法同时具备防脏堵防腐高效并可拆洗的功能。因为在以含有大量泥沙或其他杂质的水作为热源时,无法保证可靠性。稍耐泥沙的蒸发器换热效率低,且生产制造及维护使用时需要多种资质,条件苛刻还有安全隐患,又因为耐脏堵性能不佳致使系统无法正常工作,造成了很大的售后维修量,带来了巨大的损失。换热效率高的蒸发器又不具备防脏堵清洁能力,更因为工艺限制无法镀防腐层。这些问题导致蒸发器产品的质量耐久性和高效经济性难以有效结合,且始终未能解决,进而影响了这种节能产品在市场的广泛推广应用。
这两类换热器及以往进行的尝试改进情况。具有较宽流道的壳管式换热器,换热系数较低,虽有一定的耐脏堵能力,但其中制冷剂的分配和集中需在封头端盖中完成,制冷剂灌注量大,具有承压腔且制冷剂工作压力属于压力容器范畴,整个壳管换热器的制造都要遵照《固定式压力容器安全技术监察规程》的相关规定。生产过程中除了要具备压力容器生产资质,焊接资质,人员资质等硬件条件,还要进行比如100%射线和超声波检测,消氢处理和焊后热处理等工艺。不仅生产工艺条件苛刻繁琐,还具有安全隐患。这种蒸发器的水侧流速低有死角,容易沉积泥沙。而且蒸发器售后的清洗维护,也需要具有足够资质等级的施工队或公司才能进行,清洗很难及时,影响客户使用。而另一种换热器板式换热器,具有较高的传热系数,但其根本问题在于,用于水-水相换热的板式换热器尚可拆洗,用于蒸发器的氟-水换热器是无法拆洗的。由于氟-水换热的板换只能采用焊接工艺,无法涂镀防腐层,也因此限制住了其在某些场合的应用。且结构上板换的流道狭窄,杂物容易淤积,即使设置反冲洗工艺进行缓解,也会随着时间积累久而久之形成无法清开的死区,最终导致换热性能下降,无法使用。
此外,从事蒸发器研发的工作者们尝试对蒸发器进行改进,试图将换热管弯曲成多个首尾依次相连的连续弯曲线弧状管 ,这样做的目的是想通过减小换热管所占空间,试图增加单位体积内的换热管换热面积。但这样做的问题有四点,一是换热管全部由若干个弧状管组成,焊点密集隐患多易泄露,且焊点位置是薄弱点,表面不光洁,极易从焊点位置腐蚀。甚至由于转弯众多有覆盖死角,连接焊点不光滑影响反腐层致密,无法进行防腐镀层施工。二是连续弧状弯组成的内芯管路阻力损失过大,根据前苏联专家依杰里奇克ИЕ,水力摩阻(M)(黄俊,夏颂佑译),及国内《实用流体阻力手册》华绍曾(1985)的论述,转弯角度越大,主流动能的耗散就越明显,该换热管的弯曲角度均超过180°,这种连接转弯的结构将大大降低换热管的实际有效面积,因此并不能增加单位体积有效换热面积,只能浪费更多的管路来弥补损失或采用更大型号的蒸发器,才能达到理想的换热效果,这并没有强化传热且增加了无谓的经济投入。三是连续弧状管无法通过导流板固定,管束的振动将加速金属疲劳,换热管很快损坏,这在国内辽宁抚顺特种设备监督检验所的《基于ANSYS的换热器管束振动模拟分析》中对比问题也进行过相关阐述。四是现有的导流板使两介质流动为顺流状态,没有使流体和管束呈横向流,致使介质的流动边界层和热边界层无法得到有效的断裂重组,也同样造成了无法实现强化传热。
综上所述,现有技术不足在于,无法既保证换热器的耐脏堵腐蚀性能,又保证其换热性能的高效,从质量上和效率上不能同时兼顾。换热能力稍强一些的蒸发器,无法做到可拆洗,脏堵等问题会使换热器很快无法工作。宽流道耐脏堵能力强的换热器,换热效率低下,且生产与售后维护需要的资质条件众多,一旦出现需要维护的情况,只能由具有符合相应资质条件等级的单位来进行,既不方便又难以及时响应。从防腐角度看,以上几种蒸发器只有壳管式换热器可以采用涂镀防腐层的工艺,但壳管换热器本身换热能力就远不及其他两者,且由于其自身存在的其他问题,显然无法成为理想的蒸发器。
综合上述原因,由于蒸发器的设计制造技术存在不足,限制了热泵及热水机组一系列产品的广泛推广应用。
发明内容
本发明提供一种完全符合流体最佳换热理论的,采用新式换热管束布局的,非压力容器式可便于随时拆装清洗的,对于污垢,脏堵防腐问题有效解决的,且可靠性极高的热泵及热水机组用蒸发器。
本发明采用如下技术方案:
一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器,所述蒸发器包括一密封壳体,所述壳体上设有进水口法兰、出水口法兰、排污口,所述壳体内部设有导流板、换热直管,所述换热直管之间端部经换热管弯头相连。
进一步地,所述导流板在壳体内等间距上下交错排列,所述换热直管穿过导流板固定设置,所述换热直管两端接头设置于壳体的外部。
进一步地,所述换热直管中最外侧的两排换热直管经换热直管管芯接头分别与分配头支管和汇集管支口相连,多路分配头支管与分配头相连,多路汇集管支口与集气管相连。
进一步地,所述换热管弯头分为第一换热管弯头、第二换热管弯头,所述第一换热管弯头具有短连接段,所述第二换热管弯头具有长连接段,位于同侧的换热管弯头按第一换热管弯头、第二换热管弯头依次相邻交替排列。
进一步地,所述壳体上方两侧分别设置进水口法兰、出水口法兰,在壳体下方于出水口法兰相对侧设置排污口。
进一步地,所述壳体包括壳体、盖板,所述壳体与盖板固定密封相连,所述壳体设有筒体法兰翻边,所述筒体法兰翻边与密封贴合加强边框()相连,所述密封贴合加强边框与盖板之间设有橡胶密封框。
进一步地,所述筒体法兰翻边上设有钣金角撑板。
进一步地,所述排污口设有排污口盲法兰封堵,所述的排污口及排污口盲法兰通过排污口螺栓及排污口螺母相连。
进一步地,所述盖板内表面开设有盖板梯形滑槽,所述导流板上设有导流板梯形凸轨,所述盖板梯形滑槽与导流板梯形凸轨相匹配,所述盖板梯形滑槽与梯形凸轨相互嵌入联接。
进一步地,所述壳体为非压力容器,采用宽流道设置。
一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器。所述蒸发器包含壳体,盖板,导流板,进水口法兰,出水口法兰,排污口法兰,换热管弯头,换热直管,分配器和集气管,以及橡胶密封框和盖板螺栓等。所述的分配器包含进液管,分配头,分配头支管。
本蒸发器为了有效增大蒸发器换热面积,提升换热效率,采用特殊造型的“弯头组”。这种弯头组的特点是每个弯头的两个接口的切面轴心间距突破了以往弯头的最小距离限制,使连接管间距得到有效降低,位于同侧的换热管弯头按一个第一换热管弯头和一个第二换热管弯头依次相邻交替排列。长短不一的两种特制弯头交替排列,两个第一换热管弯头之间夹带一个第二换热管弯头,同时两个第二换热管弯头之间也夹带一个第一换热管弯头,由于弯头形状的差异,长短弯头交错布置达到了加密管排间距的目的。另一方面,“弯头组”由两种不同造型的弯头组合而来,相邻弯头之间不相互干涉,不影响焊接作业。
为了蒸发器能够易于清洗,解决脏堵问题,蒸发器采用可拆结构。蒸发器的其中一侧具有可拆下的盖板,需要清洗时,只需拆下固定盖板的若干盖板螺栓,即可将换热芯体完全裸露。进出水口法兰焊接联接在壳体上,由于盖板和进出水管无交接,因此不需要从筒体抽出。通过导流板的导向,管内介质制冷剂和管外介质水为横流方向流动,水对管束的冲刷作用明显,再加上换热管采用外光管,使得换热管表面不易挂垢。此外,盖板上具有盖板梯形滑槽,与导流板上的突出部分,即导流板梯形凸轨嵌在一起形成限位,一方面省去了拆装过程中盖板找正的麻烦,另一方面楔形槽具有一定密封作用,减少了为了严密性而大量把接螺栓的工作。确实达到了便于拆洗的目的。
为了避免压力容器的生产制造及售后维护带来的成本增加及操作安全隐患,更有利于用户自行方便维护,本发明的蒸发器采用分配器供液,所述的分配器包含分配头、分配头支管,所述的分配头支管通过换热直管管芯接头与换热直管联接,多个换热直管通过换热管弯头联接起来,构成制冷剂流通通道,在通道内往返流动与水进行热量交换,临近集气管时,通过与换热直管管芯接头联接的汇集管支口,
将制冷剂气体集中到集气管,由集气管流出蒸发器。在此过程中制冷剂的分配集中不需承压腔。且制冷剂在管内流动,水在管外流动,水的工作压力相比制冷剂低得多,未触及压力容器的压力下限规定值,因此本专利的蒸发器不属于压力容器。
为了解决防腐层涂镀的问题,尤其是溅射形式涂镀对工艺要求的问题。换热管处于壳体内部的部分均是直管,无焊接接头,消除了焊接接头表面凹凸坑洼难以处理的不光界面,壳体内无弯头,消除了管材折弯后在弯头处形成的折弯褶皱及死角。这两点的解决,
为了达到强化传热目的,同时消除振动,保证蒸发器的换热管使用寿命。换热管束横穿过导流板进行固定,管间无相互碰撞挤压的可能,又由于多个导流板构成的通道使管内管外介质按横流方向运动,流体的热边界层和流动边界层得到反复重组,因而既强化了传热,又保证了使用寿命。
本发明的技术方案相比现有技术具有的优点是:
1.不易脏堵,原地可拆装清洗。
这种蒸发器中的介质流速高,无死角,换热管表面及蒸发器腔内流道采用宽流道设计不易脏堵。 筒体上具有进水口法兰,出水口法兰,筒体的侧壁具有制冷剂的分配器及集气管,盖板及其它配件通过螺栓把接在筒体上,一旦有污物沉积需要进行深度清洗时只需要旋开盖板螺栓将盖板拆下,换热器内芯即可完全露出,盖板与管路无交接,拆卸方便。不需要移动换热器内芯,也不需要断开系统管路,这在工程实际中具有重要意义。
2.无安全隐患,无需繁琐资质,便于推广及日常维护。
这种蒸发器的制冷剂侧采用分配器及集气管进行制冷剂的分配集中,无需承压腔,且工作压力低,因此不属于压力容器,无安全隐患。由于生产工艺与以往相比要求的门槛降低,因此有利于广泛应用。非压力容器在清洗维护时也不需要专门的符合对应资质等级的公司来完成,仅需简单的拆装动作即可完成,从维护的经济性和及时性上有显著提高。
3.可以使用防腐涂镀工艺
这种蒸发器的特殊设计使得在流通海水,污水及具有一定腐蚀性的介质时具有良好的防腐能力。蒸发器筒体内均为紧密布置直管无接头,连接弯头位置位于筒体外侧不与桶体接触。在防腐层涂镀工艺,尤其是溅射形式进行的镀膜来说,换热管的弯头由于转弯拉伸褶皱及由此产生的镀层死角,将影响镀层的致密性和完整性。同时焊接连接点位置由于焊后难免出现凸出,坑洼,即使经过打磨处理也达不到镀膜要求。无论是弯头还是焊点,带来的影响都会使防腐层镀膜不均匀或镀不到位,进而形成易腐蚀点造成蒸发器泄露损坏。
4.传热系数高,换热效率得到强化。
采用新式“异形弯头组”交错布置,不影响焊接的前提下加密了换热管间距,使单位体积内具有更多的换热面积,避免了连续弧状管阻力过大,实际降低了有效换热面积的问题。另一方面,导流板穿过换热管进行固定,使冷热两项流体沿着各自流动方向所在平面的剪切向流动,达到理想的流体扰动效果,使流动边界层和热边界层不断得到断裂、重组,从而综合起来强化了传热。
5.寿命长,可靠性高
导流板和换热管有效结合固定,避免管间振动碰撞影响,明显改善了蒸发器的使用寿命。导流板的合理设置不仅可以强化传热,从结构上也避免了蒸发器在工作中的振动,避免金属疲劳破坏,保证蒸发器的使用寿命。
附图说明
图1为本发明水源热泵用可拆防垢高效蒸发器主视结构示意图;
图2为本发明水源热泵用可拆防垢高效蒸发器侧视结构示意图;
图3为图2中A部放大图;
图4为本发明水源热泵用可拆防垢高效蒸发器俯视结构示意图;
图5为图4中Ⅰ部放大图;
图6为第二换热管弯头主视图;
图7为第二换热管弯头侧视图;
图8为第二换热管弯头俯视图;
图9为第一换热管弯头主视图;
图10为第一换热管弯头侧视图;
图11为第一换热管弯头俯视图。
图中:1为进水口法兰、2为盖板螺栓、3为出水口法兰、4为第一换热管弯头、5为第二换热管弯头、6为导流板、7为盖板楔形槽、8为排污口、9为排污口盲法兰、11为钣金角撑板、12为分配头、13为分配头支管、14为进液管、15为密封贴合加强边框、16为换热直管管芯接头、17为集气管、18为汇集管支口、19为盖板、20为橡胶密封框、21为换热直管、22为盖板螺母、24为壳体、26为排污口螺栓、27为排污口螺母、28为筒体法兰翻边、29为盖板梯形滑槽、30为导流板梯形凸轨。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步解释。
一种水源热泵用强化流道传热的可拆防垢蒸发器,所述换热器包含壳体24,盖板19,换热直管21,第一换热管弯头4,第二换热管弯头5,盖板螺母22,盖板螺栓2,进水口法兰1,出水口法兰3,集气管17,及分配器。所述的分配器包含分配头12,分配头支管13,进液管14。所述的换热直管21装设在壳体内,若干换热直管21的两端露在壳体外部,在蒸发器的壳体外部,通过多个第一换热管弯头4,第二换热管弯头5联接,构成制冷剂通道。其中每排的换热管弯头2和换热管弯头1依次交替相邻布置。
所述的集气管17,汇集管支口18及分配器所具有的分配头12,分配头支管13,进液管14,位于壳体24外部。所述的集气管17,汇集管支口18及换热直管管芯接头16联接。所述的分配头支管13通过换热直管管芯接头16与换热直管21联接,分配头支管13与进液管14通过分配头12联接。
所述的壳体24所具有的壳体法兰翻边28联接有密封贴合加强边框15,所述的盖板19与密封贴合加强边框15之间夹有橡胶密封框20。壳体法兰翻边28,密封贴合加强边框,盖板19及橡胶密封框20通过盖板螺栓2和盖板螺母22把紧联接。
所述的进水口法兰1,出水口法兰3及排污口8焊接联接在壳体24上,所述的排污口8具有排污口盲法兰9封堵。所述的排污口8及排污口盲法兰9通过排污口螺栓26及排污口螺母27联接。壳体24内部联接有导流板6,换热直管21穿过导流板进行固定。多个导流板6按一定间距交错排列,构成水流通道。所述的盖板19内表面具有盖板梯形滑槽29,所述的导流板6上具有导流板梯形凸轨30,盖板梯形滑槽29与梯形凸轨30相互嵌入联接。
导流板交错排列构成水流通通道。多根换热直管穿过导流板进行固定,换热直管的两端接头均在壳体外部,换热直管的两端联接若干换热管弯头,换热管弯头有两种造型,这两种弯头依次相邻布置。作为蒸发器的制冷剂进出口,最外侧的两排换热直管通过换热直管管芯接头分别与分配头支管和汇集管支口联接。多路分配头支管与分配头联接,多路汇集管支口与集气管联接。壳体所具有的法兰翻边上联接有密封贴合加强边框,密封贴合加强边框和盖板之间夹有橡胶密封框。盖板、橡胶密封框、密封贴合加强边框及壳体的整合联接通过盖板螺栓和盖板螺母完成。
本发明的蒸发器采用宽流道设计,水侧流速高无冲刷死角,不易沉积污垢泥沙,又由于可原地方便地拆卸盖板不占用空间不破坏系统管路,再加之其没有承压腔不属于压力容器范围,脏堵维护时不受资质等级约束。使得不仅蒸发器本身具有良好的耐脏堵能力,且省去了维护清理资质的相关条件要求,既方便了自行维护又无安全隐患。
采用新式管束布局及特殊异型弯头交错连接,布管密集阻力小故障点少。同时对导流板通过合理设计,不仅具有固定管束,同时还具有优化介质流道流向,以交叉横向混合剪切流强化传热的作用。
蒸发器的筒体腔内无焊接连接头,无不光洁凹凸面,无弯管,不影响防腐镀层均匀致密施工。在镀层工艺中,焊接焊缝的不平整面及处理不掉的细小坑洼,以及管材转弯处形成的折弯褶皱及表面四角,都将影响到防腐涂镀工艺的实施。防腐镀层的施工可行性决定了这种蒸发器可以应用在以海水等氯离子较高水质中。
以上解决了此前针对此类换热器进行试图改进,但仍未解决的问题。
实施例1
一种水源热泵用强化流道传热的可拆防垢蒸发器,供水由进水口法兰1进入换热器的筒体24,筒体24具有筒体法兰翻边28,为保证密封面平整,在所述的筒体法兰翻边上焊接有密封贴合加强边框15,密封贴合加强边框15具有密封橡胶限位凹槽。盖板19和密封贴合加强边框之间夹有橡胶密封框20,密封橡胶框20通过密封橡胶限位凹槽进行限位。所述的筒体24与盖板19及所夹部件通过若干盖板螺栓2和盖板螺母22进行固定。为保证筒体整体强度,筒体法兰翻边28上装设有钣金角撑板11。筒体24内部装设有若干导流板6,导流板6与筒体24焊接联接固定。导流板6上具有凸起的滑轨,与盖板的内侧面具有的凹形滑轨嵌入式配合联接。进水在换热器筒体24内部沿着由多个按一定间距固定的导流板6构成的蛇形水流通宽流道进行流动。在供水的远端,即靠近出水口法兰3位置的另一侧,装设有排污口8,需要冲洗换热器时污物由排污口8泄出,正常工作时,排污口盲法兰9通过排污口螺栓26,排污口螺母27,固定联结在排污口8上,将排污口封闭。另一方面,制冷剂液体由进液管14而来,经过分配头12将制冷剂液体均匀分布到各个分配头支管13,经由换热直管管芯接头16进入换热器内部沿着换热直管21流动,换热直管21为平直管路,贯穿整个筒体24,在筒体24内部不具有连接弯头及焊接点,因此可以进行防腐镀层施工。若干个换热直管21横穿过导流板6,通过若干导流板6对换热直管21进行固定。当制冷剂流至第一换热管弯头4和第二换热管弯头5时转弯,在此过程中,位于同侧的换热管弯头按一个第一换热管弯头4和一个第二换热管弯头5依次相邻交替排列。长短不一的两种特制弯头交替排列,两个第一换热管弯头4之间夹带一个第二换热管弯头5,同时两个第二换热管弯头5之间也夹带一个第一换热管弯头4,由于弯头形状的差异,长短弯头交错布置,使得管排间距可以变得十分紧密。又由于弯头造型的不同,在加密了管排的同时还不影响焊接。如此在制冷剂多次折返流动的过程中吸收水中的热量,直至临近集气管17附近时蒸发成气体。各路制冷剂气体经由换热直管管芯接头16进入壳体内部的换热管,再流向各个汇集管支口18,由汇集管支口18将制冷剂气体汇集到集气管17,制冷剂蒸汽由集气管17流出,水和制冷剂不断循环流动进行热交换,达到换热的目的。
需要清洗时,只需拆下固定盖板19的若干盖板螺栓2,即可将换热芯体完全裸露,由于盖板19和进出水管无交接,因此不需要从筒体抽出。
工作过程如下:
本发明所述的换热器,主要应用于易形成脏堵腐蚀,同时还对换热系数要求较高的蒸发器使用场合。换热介质水,沿着导流板导向形成的水流通道运动,并形成与换热管呈横流方向流动的趋势,然后由出水口法兰流出。换热管内流动的介质是制冷剂,制冷剂液体由进液管来,经由分配头将制冷剂液体均匀分配到各个分配头支管。由各个分配头支管将制冷剂分布到换热管当中,沿着管束方向流动,与管外的水换热,提取水的热量后,制冷剂由液体蒸发成气体,气体从多个汇集管支口汇集到集气管,制冷剂气体由集气管流出。在此过程中、水沿着制冷剂流动方向所在平面的剪切方向进行流动,水与制冷剂进行热量交换,完成换热工作。
在此过程中,水在多个导流板6构成的通道内不断沿着制冷剂方向横流运动,两项介质的相互扰动最强,干扰面的流速得到增强,热边界层和流动边界层的重组加快,利于产生湍流,有效地强化了传热。
在此过程中,新式换热管弯头相邻交叉布置,由于弯头的造型及相邻弯头的长短差异,管排及管列间距得到大大减小,布管更加密集,同样的容积下,是以往传统布管方式换热面积的两倍,由于单位体积换热面积的增加,更进一步地强化了传热。
在此过程中由于管束密集缩小了换热器容积,且换热芯体的进出口通过分配器和集气管进行制冷剂液体分配和制冷剂气体汇集,使得换热器筒体不具有承压腔,不属于压力容器,因此显著降低了加工工艺难度,提升了安全性。
在此过程中,由于盖板内侧具有凹进的梯形滑槽,与盖板联接的导流板接触面上具有凸起的梯形头。在装配式,将盖板的滑槽由上而下对准导流板上的各个梯形头插入,即可完成盖板与壳体的对正,这种连接方式一是增加了交接面的强度,使壳体具有更好的承压能力,二是这种连接形式具有较好的密封性能,有效地防止了各个导流板之间由于密封不严的缝隙带来的串水的问题。
Claims (10)
1.一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器,其特征在于:所述蒸发器包括一密封壳体,所述壳体上设有进水口法兰(1)、出水口法兰(3)、排污口(8),所述壳体内部设有导流板(6)、换热直管(21) ,所述换热直管(21)之间端部经换热管弯头相连。
2.根据权利要求1所述的一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器,其特征在于:所述导流板(6)在壳体内等间距上下交错排列,所述换热直管(21)穿过导流板(6)固定设置,所述换热直管(21)两端接头设置于壳体(24)的外部。
3.根据权利要求1所述的一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器,其特征在于:所述换热直管(21)中最外侧的两排换热直管(21)经换热直管管芯接头(16)分别与分配头支管(13)和汇集管支口(18)相连,多路分配头支管(13)与分配头(12)相连,多路汇集管支口(18)与集气管相连。
4.根据权利要求1所述的一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器,其特征在于:所述换热管弯头分为第一换热管弯头(4)、第二换热管弯头(5),所述第一换热管弯头(4)具有短连接段,所述第二换热管弯头(5)具有长连接段,位于同侧的换热管弯头按第一换热管弯头(4)、第二换热管弯头(5)依次相邻交替排列。
5.根据权利要求1所述的一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器,其特征在于:所述壳体(24)上方两侧分别设置进水口法兰(1)、出水口法兰(3),在壳体(24)下方于出水口法兰(3)相对侧设置排污口(8)。
6.根据权利要求1所述的一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器,其特征在于:所述壳体包括壳体(24)、盖板(19),所述壳体(24)与盖板(19)固定密封相连,所述壳体(24)设有筒体法兰翻边(28),所述筒体法兰翻边(28)与密封贴合加强边框(15)相连,所述密封贴合加强边框(15)与盖板(19)之间设有橡胶密封框(20)。
7.根据权利要求6所述的一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器,其特征在于:所述筒体法兰翻边(28)上设有钣金角撑板(11)。
8.根据权利要求1所述的一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器,其特征在于:所述排污口(8)设有排污口盲法兰(9)封堵,所述的排污口(8)及排污口盲法兰(9)通过排污口螺栓(26)及排污口螺母(27)相连。
9.根据权利要求1所述的一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器,其特征在于:所述盖板(19)内表面开设有盖板梯形滑槽(29),所述导流板(6)上设有导流板梯形凸轨(30),所述盖板梯形滑槽(29)与导流板梯形凸轨(30)相匹配,所述盖板梯形滑槽(29)与梯形凸轨(30)相互嵌入联接。
10.根据权利要求1所述的一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器,其特征在于:所述壳体为非压力容器,采用宽流道设置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010111812.9A CN111141066A (zh) | 2020-02-24 | 2020-02-24 | 一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010111812.9A CN111141066A (zh) | 2020-02-24 | 2020-02-24 | 一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111141066A true CN111141066A (zh) | 2020-05-12 |
Family
ID=70527867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010111812.9A Pending CN111141066A (zh) | 2020-02-24 | 2020-02-24 | 一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111141066A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112185653A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-05 | 常州西电变压器有限责任公司 | 一种冷却变压器的油封结构及油封方法 |
CN113028859A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-06-25 | 张励远 | 一种热交换器 |
-
2020
- 2020-02-24 CN CN202010111812.9A patent/CN111141066A/zh active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112185653A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-05 | 常州西电变压器有限责任公司 | 一种冷却变压器的油封结构及油封方法 |
CN112185653B (zh) * | 2020-09-29 | 2021-11-23 | 常州西电变压器有限责任公司 | 一种冷却变压器的油封结构及油封方法 |
CN113028859A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-06-25 | 张励远 | 一种热交换器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111141066A (zh) | 一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器 | |
CN105737182B (zh) | 烟气深度冷却器 | |
CN105841525B (zh) | 一种宽通道板式换热器 | |
CN204202456U (zh) | 非对称相变换热器 | |
CN211782099U (zh) | 一种水源热泵用可拆防垢高效蒸发器 | |
CN211451967U (zh) | 换热管外壁带防腐涂层的换热器 | |
CN206989506U (zh) | 耐腐蚀的u型管干式蒸发器 | |
CN113883751B (zh) | 一种高效便捷吸收器 | |
CN211261871U (zh) | 一种便携式弹性涡管换热器 | |
CN206387293U (zh) | 一种特殊结构的圆形波纹板容积式换热器 | |
CN113551443A (zh) | 一种水源热泵用环式换热器及使用方法 | |
CN207703077U (zh) | 换热器在线清洗系统 | |
CN111551051A (zh) | 半圆翅片换热管式烟气冷却换热余热利用系统 | |
CN207439217U (zh) | 高速s模块多回程换热器 | |
CN207280252U (zh) | 一种防腐蚀海水换热器 | |
CN202141364U (zh) | 一种污水箱式换热器 | |
CN218723374U (zh) | 一种带有清洗结构的热网加热器 | |
CN220624997U (zh) | 一种新型冲渣水换热器 | |
CN110793351A (zh) | 一种卧式多联管束重油换热器 | |
CN219223433U (zh) | 一种复合式翅板式换热器 | |
CN2522803Y (zh) | 污水水源热泵用壳管式换热器 | |
CN202793099U (zh) | 换热器和水源热泵多联机组 | |
CN212252576U (zh) | 半圆翅片换热管式烟气余热利用低温省煤器 | |
CN213179547U (zh) | 一种耐压效果好的防腐型塑料合金管换热器 | |
CN217330857U (zh) | 一种耐腐蚀耐高温换热管用不锈钢管 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |