CN111536717A - 一种制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室,壳管冷凝器左侧为左封头、右侧为右封头,中部为冷凝腔,左封头与冷凝腔之间设有左管板,右封头与冷凝腔之间设有右管板,冷凝腔下部安装有套管式换热器;左封头内设有隔筋,隔筋下方的左封头连接冷却水进水口、隔筋上方的左封头连接冷却水出水口;套管式换热器包括设置在冷凝腔左下方的制冷剂汇出室和设置在冷凝腔右下方的制冷剂汇入室;制冷剂汇出室与制冷剂汇入室之间通过换热套管连通。本发明采用套管式换热器来提升制冷剂侧流速,从而提高过冷区综合传热系数,提高过冷度、降低过冷管数量,在液态制冷剂进入套管前设置汇入室,降低冷凝压力,实现降低冷凝器出口焓值,提高冷凝器换热量。

Description

一种制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室
技术领域
本发明涉及一种冷凝器,具体涉及一种制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室。
背景技术
目前建筑能耗占我国全社会终端能耗的比例约为27.5%。且随着城镇化的发展,建筑能耗将快速增加,城市化的发展给我国建筑用能能源供应造成了较大压力。而在目前整个城镇建筑能耗中,空调能耗占其中最主要方面,尤其对于长江中下游地区特有的夏热冬冷空气潮湿气候特征,制冷空调能耗要占到建筑总能耗的50%~70%。通过调查研究发现,目前的已有建筑70%以上属于高能耗建筑,均具有一定的节能改造潜力。
水冷冷水机组和水地源热泵机组在大型建筑中得到广泛的应用。其中高效壳管冷凝器对机组能效具有重要影响。目前对冷凝器的强化换热主要采用增加换热管、提高冷却水水流速等角度。然而增加换热管将增加冷凝器的成本,提高水流速虽然无需增加成本,但流速的增加将使得系统震动增加,系统的稳定性和寿命将降低。而目前对于冷凝器的过冷段设计,通过采用增加过冷管来提高过冷度。然后同样受制于设备成本的问题。然而制冷剂侧过冷区的制冷剂流动流速极低,过冷段制冷侧传热系数要远远小于管内侧冷却水的传热系数,因而需要采取合理的手段来提升过冷段的换热效果,此对在不增加成本的基础上,降低冷凝器过冷度,提升冷凝器的换热能力至关重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室,解决目前过冷区制冷剂侧传热系数极低的问题,同时在冷凝器内过冷区进行节流降压,在不影响冷凝器主体换热情况下,降低冷凝压力,从而提升系统能效。
为实现上述目的,本发明提供的技术方案是:
一种制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室,壳管冷凝器左侧为左封头、右侧为右封头,中部为冷凝腔,所述的左封头与冷凝腔之间设有左管板,所述的右封头与冷凝腔之间设有右管板,所述的冷凝腔下部安装有套管式换热器;所述的左封头内设有隔筋,隔筋下方的左封头连接冷却水进水口、隔筋上方的左封头连接冷却水出水口;所述的左管板、右管板通过过冷管相连通,所述的套管式换热器包括设置在冷凝腔左下方的制冷剂汇出室和设置在冷凝腔右下方的制冷剂汇入室;所述的制冷剂汇出室与制冷剂汇入室之间通过换热套管连通,所述的换热套管套设于所述左管板、右管板下侧之间的过冷管的外周,并与过冷管之间具有使制冷剂通过的夹层。
进一步的,所述的制冷剂汇入室与壳管冷凝器的冷凝腔之间设有用于分隔开制冷剂汇入室和冷凝腔的第一隔板。
进一步的,所述的制冷剂汇出室与壳管冷凝器的冷凝腔之间设有用于分隔开制冷剂汇出室和冷凝腔的第二隔板。
进一步的,所述的制冷剂汇入室的入口处设有节流孔板,所述的节流孔板为具有节流孔及制冷剂汇入管孔的多孔板,所述的制冷剂汇入室通过密布节流孔的节流孔板进行节流后吸入制冷剂,以降低冷凝压力。
进一步的,所述的节流孔直径为1~1.5mm,孔间距为孔直径的5~10倍。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室采用套管式换热器来提升制冷剂侧流速,从而提高过冷区综合传热系数,达到提高过冷度、降低过冷管数量的作用。在液态制冷剂进入套管前设置汇入室,通过节流降低冷凝压力实现降低冷凝器出口焓值,提高冷凝器换热量。在套管上设置支撑板以减弱制冷剂流动过程对换热管产生的影响,强化制冷剂换热的效果。在冷凝器出口段设置汇出室,以保证整个液态制冷剂混合均匀后流出冷凝器。
附图说明
图1:本发明的制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室的结构示意图。
图2:过冷管局部放大示意图。
图3:制冷剂汇入室局部放大示意图。
图4:制冷剂汇出室局部放大示意图。
图5:本发明制冷过程节流压降示意图。
图中:1-冷却水进水口,2-中间隔筋,3-制冷剂汇出室,4-换热套管,5-过冷管,6-制冷剂汇入室,7-右封头,8-右管板,9-左管板,10-左封头,11-冷却水出水口,12-节流孔板,13-第一隔板,14-第二隔板,15-出水管,16-进水管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室,壳管冷凝器左侧为左封头10、右侧为右封头7,中部为冷凝腔,所述的左封头10与冷凝腔之间设有左管板9,所述的右封头7与冷凝腔之间设有右管板8,所述的冷凝腔下部安装有套管式换热器;所述的左封头10内设有隔筋2,隔筋2下方的左封头10连接冷却水进水口1、隔筋2上方的左封头10连接冷却水出水口11。
所述的左管板9、右管板8通过过冷管5相连通,所述的套管式换热器包括设置在冷凝腔左下方的制冷剂汇出室3和设置在冷凝腔右下方的制冷剂汇入室6。
所述的制冷剂汇出室3与制冷剂汇入室6之间通过换热套管4连通,所述的换热套管4套设于所述左管板9、右管板8下侧之间的过冷管5的外周,并与过冷管5之间具有使制冷剂通过的夹层。
所述的制冷剂汇入室6与壳管冷凝器的冷凝腔之间设有用于分隔开制冷剂汇入室6和冷凝腔的第一隔板13。
所述的制冷剂汇出室3与壳管冷凝器的冷凝腔之间设有用于分隔开制冷剂汇出室3和冷凝腔的第二隔板14。
所述的制冷剂汇入室6的入口处设有节流孔板12,所述的节流孔板12为具有节流孔及制冷剂汇入管孔的多孔板,所述的制冷剂汇入室6通过密布节流孔的节流孔板12进行节流后吸入制冷剂,以降低冷凝压力。
所述的节流孔直径为1~1.5mm,孔间距为孔直径的5~10倍。
所述的制冷剂汇入管孔连接制冷剂流入管,用于通入制冷剂。所述制冷剂汇出室3的出口连接制冷剂流出管。所述的换热套管4为铜管。
制冷剂汇入室6采用节流孔板12进行节流后吸入,可以有效降低冷凝压力,从而提升系统能效,制冷剂汇入室6的液态制冷剂通过套管换热器与冷却水进行换热,制冷剂侧传热系数得到极大的增加,从而制冷剂出口温度将极大降低,制冷剂汇出室3通过将制冷剂混合,同时将可能出现的气态制冷剂聚集在顶部,从而保证进入电子膨胀阀的制冷剂全部为液体,提高制冷系统效率。
本发明中,从冷凝管中换热后气态制冷剂冷凝为液态制冷剂,液态制冷剂通过制冷剂汇入室6的节流孔板12进行预节流,节流后制冷剂压力降低,然后通过套管换热器与冷却水进口过来的冷却水进行换热,由于套管换热器管外的流速得到了极大的增加,因而管外传热系数大大增加;由于传统壳管冷凝器过冷室换热局限在管外侧,因而该套管换热器极大增加整个过冷段传热系数,从而使得进入制冷剂汇入室6的制冷剂温度得到很大程度的降低。
从图5可以看出,常规的冷凝器到节流阀的制冷过程为2-3-4,采用本发明的强化过冷后过程变为2-3’-4’,同时采用本专利的方案,制冷过程从2-3”-4”。从图中可以看出,过冷增焓室一方面降低制冷剂出口温度,另一方面降低了制冷剂的压力,从而使得制冷剂节流后液态制冷剂的比例更大。一方面制冷量将得到增加,系统能效得到提高;另一方面节流过程从3”-4”,节流压降比原来变少,因而对电子膨胀阀的要求变低,在部分情况下,可以选择较小的电子膨胀阀,从而降低制冷系统成本。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,依据本发明的技术实质,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室,其特征在于:壳管冷凝器左侧为左封头、右侧为右封头,中部为冷凝腔,所述的左封头与冷凝腔之间设有左管板,所述的右封头与冷凝腔之间设有右管板,所述的冷凝腔下部安装有套管式换热器;所述的左封头内设有隔筋,隔筋下方的左封头连接冷却水进水口、隔筋上方的左封头连接冷却水出水口;所述的左管板、右管板通过过冷管相连通,所述的套管式换热器包括设置在冷凝腔左下方的制冷剂汇出室和设置在冷凝腔右下方的制冷剂汇入室;所述的制冷剂汇出室与制冷剂汇入室之间通过换热套管连通,所述的换热套管套设于所述左管板、右管板下侧之间的过冷管的外周,并与过冷管之间具有使制冷剂通过的夹层。
2.根据权利要求1所述的制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室,其特征在于:所述的制冷剂汇入室的入口处设有节流孔板,所述的节流孔板为具有节流孔及制冷剂汇入管孔的多孔板,所述的制冷剂汇入室通过密布节流孔的节流孔板进行节流后吸入制冷剂,以降低冷凝压力。
3.根据权利要求1所述的制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室,其特征在于:所述的制冷剂汇入室与壳管冷凝器的冷凝腔之间设有用于分隔开制冷剂汇入室和冷凝腔的第一隔板。
4.根据权利要求1所述的制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室,其特征在于:所述的制冷剂汇出室与壳管冷凝器的冷凝腔之间设有用于分隔开制冷剂汇出室和冷凝腔的第二隔板。
5.根据权利要求2所述的制冷用壳管冷凝器高效过冷增焓室,其特征在于:所述的节流孔直径为1~1.5mm,孔间距为孔直径的5~10倍。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1555476A (zh) * 2001-09-14 2004-12-15 昭和电工株式会社 制冷系统以及减压管系统用冷凝器
CN101701757A (zh) * 2009-10-31 2010-05-05 苏州吉来冷冻空调设备配件有限公司 壳管蒸发器
CN201803532U (zh) * 2010-04-08 2011-04-20 张茂勇 一种壳管套管复合式降膜冷凝器
CN102042719A (zh) * 2010-11-29 2011-05-04 海尔集团公司 冷凝器及其结构设计装置
CN102162693A (zh) * 2010-02-16 2011-08-24 昭和电工株式会社 冷凝器
WO2018180932A1 (ja) * 2017-03-27 2018-10-04 ダイキン工業株式会社 熱交換器又は冷凍装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1555476A (zh) * 2001-09-14 2004-12-15 昭和电工株式会社 制冷系统以及减压管系统用冷凝器
CN101701757A (zh) * 2009-10-31 2010-05-05 苏州吉来冷冻空调设备配件有限公司 壳管蒸发器
CN102162693A (zh) * 2010-02-16 2011-08-24 昭和电工株式会社 冷凝器
CN201803532U (zh) * 2010-04-08 2011-04-20 张茂勇 一种壳管套管复合式降膜冷凝器
CN102042719A (zh) * 2010-11-29 2011-05-04 海尔集团公司 冷凝器及其结构设计装置
WO2018180932A1 (ja) * 2017-03-27 2018-10-04 ダイキン工業株式会社 熱交換器又は冷凍装置

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