CN111630329B - 加热、通风、空调和制冷系统、冷凝器及其设计方法 - Google Patents

Abstract

披露了一种冷凝器，包括制冷剂入口，所述制冷剂入口具有从所述壳体的外部横穿至所述内部空间的入口管路。所述入口管路包括入口管路内径。另外，所述制冷剂入口包括喇叭口，所述喇叭口从所述入口管路向外渐缩并且进入所述壳体的内部空间。所述冷凝器还包括制冷剂入口挡板，所述制冷剂入口挡板被配置成沿所述冷凝器的壳体的内部长度的一部分分布低压制冷剂气体。所述制冷剂入口挡板的上表面与所述喇叭口的底部边缘竖直间隔开上布局高度。另外，所述制冷剂入口挡板的底部表面与所述壳体的底部内表面竖直间隔开下布局高度。所述上布局高度大于所述入口管路内径的0.25。

Description

加热、通风、空调和制冷系统、冷凝器及其设计方法

技术领域

本披露内容总体上涉及加热、通风、空调和制冷（HVAC&R）系统，更具体地涉及用于HVAC&R系统中的冷凝器构造和入口挡板放置的系统和方法。

背景技术

蒸气压缩系统利用通常被称为制冷剂的工作流体，所述工作流体响应于经受与蒸气压缩系统的运行相关的不同温度和压力而在蒸气、液体及其组合之间改变相态。某些蒸气压缩系统包括具有入口挡板的冷凝器，所述入口挡板用于将制冷剂气体分布到布置在冷凝器的壳体的下部部分中的管束的顶部上。冷凝器使得流经管束的管的流体能够与下降的制冷剂气体交换热能并且将所述下降的制冷剂气体冷凝成制冷剂液体。不幸的是，某些蒸气压缩系统的冷凝器可能限制制冷剂气体在分布期间的流动，因此造成降低冷凝器的运行效率的压降。

发明内容

在本披露内容的一个实施例中，一种加热、通风、空调和制冷（HVAC&R）系统包括冷凝器，所述冷凝器被配置用于将低压制冷剂气体冷凝成低压制冷剂液体。所述冷凝器包括壳体，所述壳体限定包括内部高度和内部长度的内部空间，以及制冷剂入口，所述制冷剂入口被配置成使得所述低压制冷剂气体能够进入所述壳体。所述制冷剂入口包括从所述壳体的外部横穿至所述内部空间的入口管路。所述入口管路包括入口管路内径。另外，所述制冷剂入口包括喇叭口，所述喇叭口从所述入口管路向外渐缩并且进入所述壳体的内部空间。所述冷凝器还包括制冷剂入口挡板，所述制冷剂入口挡板被配置成沿所述壳体的内部长度的一部分分布所述低压制冷剂气体。所述制冷剂入口挡板的上表面与所述喇叭口的底部边缘竖直间隔开上布局高度。另外，所述制冷剂入口挡板的底部表面与所述壳体的底部内表面竖直间隔开下布局高度。所述上布局高度大于所述入口管路内径的0.25。

在本披露内容的另一个实施例中，一种设计用于加热、通风、空调和制冷（HVAC&R）系统的冷凝器的方法包括：经由计算装置的处理器确定所述冷凝器的制冷剂入口的入口管路的内径，使得目标流率的低压制冷剂气体被配置成行进穿过所述制冷剂入口并且行进到所述冷凝器中。另外，所述方法包括经由所述处理器使所述入口管路的内径乘以设计参数。所述设计参数是在0.25到0.50之间的值。进一步，所述方法包括经由所述处理器基于乘法运算确定限定在所述制冷剂入口的底部边缘与用于所述冷凝器的入口挡板的上部边缘之间的上布局高度。

在本披露内容的另一个实施例中，一种加热、通风、空调和制冷（HVAC&R）系统包括冷凝器，所述冷凝器被配置用于将低压制冷剂气体冷凝成低压制冷剂液体，其中，所述冷凝器包括壳体，所述壳体限定包括内部高度和内部长度的内部空间，以及制冷剂入口，所述制冷剂入口被配置成将所述低压制冷剂气体引导到所述壳体中。所述制冷剂入口包括入口管路，所述入口管路从所述壳体的外部延伸至所述内部空间，其中，所述入口管路包括入口管路内径；以及扩散器，所述扩散器联接至所述入口管路并且从所述入口管路向外渐缩并且进入所述壳体的内部空间。所述冷凝器进一步包括制冷剂入口挡板，所述制冷剂入口挡板被配置成沿所述壳体的内部长度的一部分分布所述低压制冷剂气体，其中，所述制冷剂入口挡板的上表面与所述扩散器的底部边缘竖直间隔开上布局高度，并且其中，所述上布局高度大于所述入口管路内径的0.25。

从以下结合以举例方式展示本申请原理的附图进行的对实施例较为详细的说明中，本申请的其他特征和优点将变得明显。

附图说明

图1是根据本技术的可以在商业环境中利用加热、通风、空调和制冷（HVAC&R）系统的建筑物的实施例的透视图；

图2是根据本技术的蒸气压缩系统的实施例的透视图；

图3是根据本技术的蒸气压缩系统的实施例的示意图；

图4是根据本技术的蒸气压缩系统的实施例的示意图；

图5是根据本技术的具有用于减小冷凝器内的压降或使其最小化的入口挡板放置布置的蒸气压缩系统的冷凝器的实施例的截面侧视图；

图6是根据本技术的具有挡板放置的冷凝器的实施例的局部轴向截面视图；以及

图7是根据本技术的用于蒸气压缩系统的建模的冷凝器部分的计算流体动力学（CFD）屏幕覆盖层的实施例的示意图。

具体实施方式

本披露内容涉及加热、通风、空调和制冷（HVAC&R）系统，以及用于HVAC&R系统中的冷凝器构造和入口挡板放置的系统和方法。通常，HVAC&R系统包括具有冷凝器的封闭制冷回路，所述冷凝器被配置用于使其中的制冷剂冷凝或冷却，以使HVAC&R系统能够调节内部空间。与传统冷凝器相比，通过采用具有优化的制冷剂入口挡板放置的冷凝器，HVAC&R系统可以在没有伴随的压降的情况下采用低压制冷剂，以增强冷凝器性能。例如，如在下文中更详细讨论的，本披露内容的冷凝器的实施例包括制冷剂入口，所述制冷剂入口具有入口管路和喇叭口，所述喇叭口从入口管路向外渐缩并且进入冷凝器的壳体的内部空间。因此，在操作期间，低压制冷剂气体进入冷凝器的制冷剂入口并且接触制冷剂入口挡板，所述制冷剂入口挡板将低压制冷剂气体分布到布置在制冷剂入口挡板下方的管束上。

本披露内容认识到在低压制冷剂的压降与用于制冷剂入口挡板下方的管束的管布局空间之间的重要平衡。例如，当在制冷剂入口（例如，并且更具体地制冷剂入口的喇叭口）与制冷剂入口挡板之间提供更大的竖直空间（例如，上布局高度）时，冷凝器内的压降得以减小或最小化。可替代地，通过减小制冷剂入口与制冷剂入口挡板之间的竖直空间，可获得更大量的管布局空间来在制冷剂入口挡板下方（例如，下布局高度）安装更大的管束，因此增加冷凝器横过管束交换热量的能力。因此，当制冷剂入口与制冷剂入口挡板之间的竖直空间大约在入口管路的内径的0.25到0.50之间时，在本实施例中获得平衡压降和管布局空间的优化的制冷剂入口挡板放置，如在下文中更详细讨论的。

现在转到附图，图1是用于典型商业环境的建筑物12中的加热、通风、空调和制冷（HVAC&R）系统10的环境的实施例的透视图。HVAC&R系统10可以包括蒸气压缩系统14，所述蒸气压缩系统供应可以用于冷却建筑物12的冷却液体。HVAC&R系统10还可以包括用于供应温热液体以加热建筑物12的锅炉16、以及使空气循环通过建筑物12的空气分配系统。空气分配系统还可以包括空气回流管道18、空气供应管道20和/或空气处理机22。在一些实施例中，空气处理机22可以包括通过导管24连接到锅炉16和蒸气压缩系统14的热交换器。空气处理机22中的热交换器可以接收来自锅炉16的加热液体或来自蒸气压缩系统14的冷却液体，这取决于HVAC&R系统10的运行模式。HVAC&R系统10被示出为在建筑物12的每个楼层上具有单独的空气处理机，但是在其他实施例中，HVAC&R系统10可以包括可以在楼层之间共享的空气处理机22和/或其他部件。

图2和图3是可以在HVAC&R系统10中使用的蒸气压缩系统14的实施例。蒸气压缩系统14可以使制冷剂循环通过以压缩机32开始的回路。所述回路还可以包括冷凝器34、（多个）膨胀阀或（多个）膨胀装置36、以及液体冷却器或蒸发器38。蒸气压缩系统14可以进一步包括控制面板40，所述控制面板具有模数（A/D）转换器42、微处理器44、非易失性存储器46、和/或接口板48。

在蒸气压缩系统14中可以用作制冷剂的流体的一些示例是氢氟烃（HFC）类制冷剂（例如，R-410A、R-407、R-134a、氢氟烯烃（HFO））、“天然”制冷剂（如氨（NH3）、R-717、二氧化碳（CO2）、R-744或烃类制冷剂、水蒸气）或任何其他合适的制冷剂。在一些实施例中，蒸气压缩系统14可以被配置成高效地利用在一个大气压下具有约19摄氏度（66华氏度）的标准沸点的制冷剂（相对于如R-134a等中压制冷剂，也称为低压制冷剂）。如本文所使用的，“标准沸点”可以是指在一个大气压下测得的沸点温度。

在一些实施例中，蒸气压缩系统14可以使用变速驱动器（VSD）52、电机50、压缩机32、冷凝器34、膨胀阀或膨胀装置36和/或蒸发器38中的一者或多者。电机50可以驱动压缩机32并且可以由变速驱动器（VSD）52供电。VSD 52从交流（AC）电源接收具有特定的固定线路电压和固定线路频率的AC电力，并且将具有可变电压和频率的电力提供到电机50。在其他实施例中，电机50可以直接由AC电源或直流（DC）电源供电。电机50可以包括可以由VSD供电或直接由AC或DC电源供电的任何类型的电动机，例如开关磁阻电机、感应电机、电子整流永磁电机、或另一合适的电机。

压缩机32压缩制冷剂蒸气并通过排放通道将蒸气输送至冷凝器34。在一些实施例中，压缩机32可以是离心式压缩机。由压缩机32输送至冷凝器34的制冷剂蒸气可以将热量传递到冷凝器34中的冷却用流体（例如，水或空气）。作为与冷却用流体进行热传递的结果，制冷剂蒸气可以在冷凝器34中冷凝成制冷剂液体。来自冷凝器34的液体制冷剂可以流过膨胀装置36到达蒸发器38。在图3的所展示的实施例中，冷凝器34是水冷的，并且包括连接至冷却塔56的管束54，所述冷却塔向冷凝器34供应冷却用流体。

输送到蒸发器38的液体制冷剂可以吸收来自另一冷却用流体的热量，所述另一冷却用流体可以是或可以不是与冷凝器34中使用的相同冷却用流体。蒸发器38中的液体制冷剂可能经历从液体制冷剂到制冷剂蒸气的相变。如图3的所展示的实施例中所示出，蒸发器38可以包括具有连接至冷却负载62的供应管线60S和回流管线60R的管束58。蒸发器38的冷却用流体（例如，水、乙二醇、氯化钙盐水、氯化钠盐水、或任何其他合适的流体）经由回流管线60R进入蒸发器38，并且经由供应管线60S离开蒸发器38。蒸发器38可以经由与制冷剂进行热传递来降低管束58中的冷却用流体的温度。蒸发器38中的管束58可以包括多个管和/或多个管束。在任何情况下，蒸气制冷剂都从蒸发器38流出并通过抽吸管线回流到压缩机32以完成循环。

图4是具有结合在冷凝器34与膨胀装置36之间的中间回路64的蒸气压缩系统14的示意图。中间回路64可以具有直接流体连接至冷凝器34的入口管线68。在其他实施例中，入口管线68可以间接流体连接至冷凝器34。如图4的所展示的实施例中所示出，入口管线68包括定位在中间容器70上游的第一膨胀装置66。在一些实施例中，中间容器70可以是闪蒸罐（例如，闪蒸式中间冷却器）。在其他实施例中，中间容器70可以被配置成热交换器或“表面节能器”。在图4的所展示的实施例中，中间容器70用作闪蒸罐，并且第一膨胀装置66被配置用于降低从冷凝器34接收到的液体制冷剂的压力（例如，膨胀）。在膨胀过程期间，液体的一部分可能汽化，并且因此，中间容器70可以用来将蒸气与从第一膨胀装置66接收的液体分离。另外，由于液体制冷剂在进入中间容器70时经历了压降（例如，由于进入中间容器70时体积快速增大），中间容器70可以使液体制冷剂进一步膨胀。中间容器70中的蒸气可以被压缩机32吸取通过压缩机32的抽吸管线74。在其他实施例中，中间容器中的蒸气可以被吸取到压缩机32的中间级（例如，不是抽吸级）。由于在膨胀装置66和/或中间容器70中膨胀，在中间容器70中收集的液体可以比离开冷凝器34的液体制冷剂具有更低的焓。然后，来自中间容器70的液体可以流入管线72通过第二膨胀装置36到达蒸发器38。

通过对HVAC&R系统10的上述理解，图5是具有用于入口挡板102的挡板放置100（例如，优化的制冷剂入口挡板放置）的冷凝器34的截面侧视图，以优化对冷凝器34的操作。在一些实施例中，入口挡板102可以是扩散器。在一些实施例中，入口挡板102可以由铸铁形成。进一步，入口挡板102可以利用例如铸件的图案形成。如示出的，冷凝器34包括具有其中布置管束106的壳体104（例如，圆柱形壳体）。管束106包括使得冷却用流体能够穿其而过流动的多个管108（例如，热交换管）。例如，为了引导管侧流动，第一水盒110在壳体104的第一端部114处紧固至第一管板112，并且第二水盒116在壳体104的第二端部120处紧固至第二管板118。因此，冷凝器34通过第一水盒110的下部腔室134的入口132供应冷却用流体130（例如，冷水）。然后，冷却用流体130被引导通过管108的下部部分，以第一次穿过壳体104。另外，冷却用流体130通过第二水盒116被引导到管108的上部部分中，以第二次穿过壳体104，并且通过第一水盒110的第二腔室140的出口138被引导出壳体104（例如，作为温水）。虽然图5中展示的实施例示出了冷凝器34具有两条用于冷却用流体130的通路，但是应认识到的是，在其他实施例中，冷凝器34可以被配置用于使用任何合适数量的通路（例如，一条、两条、四条、五条、六条、七条、八条、九条、十条或更多条通路）引导冷却用流体130。

此外，为了使得低压制冷剂气体150能够在壳体侧流动到冷凝器34中，壳体104包括制冷剂入口152。在一些实施例中，制冷剂入口152相对于壳体104的相反的端部114和120居中定位。然而，在其他实施例中，制冷剂入口152可以相对于壳体104的相反的端部114和120非居中定位，类似于所展示的制冷剂出口154。如所展示的，制冷剂入口152包括入口管路160，所述入口管路流体联接至喇叭口162或与其一体形成。在一些实施例中，喇叭口162可以是扩散器。例如，喇叭口162可以是定位在壳体104内、与入口管路160分开的部件，并且入口管路160和喇叭口162可以随后彼此联接。另外，入口挡板102布置在制冷剂入口152的喇叭口162下方、并且在管束106上方。因此，在操作期间，低压制冷剂气体150经由入口管路160行进到壳体104中、通过喇叭口162沿入口挡板102引导、并且行进跨过入口挡板102，以横过管束106分布。因此，管束106的管108使得能够将热能传递至低压制冷剂气体150，以将低压制冷剂气体150冷凝成低压制冷剂液体164，所述低压制冷剂液体向下细流通过管束106并且在其通向膨胀装置36的道路上流出制冷剂出口154。

采用本文讨论的挡板放置100来将入口挡板102竖直定位在冷凝器的壳体104内，以减小冷凝器34内的压降，同时为管束106提供足够的或所期望的空间。例如，上布局高度166限定在入口挡板102的上表面168与喇叭口162的底部边缘170之间。另外，下布局高度172限定在入口挡板102的底部表面174与壳体104的底部内表面176之间。因此，壳体104内的内部空间180（例如，包括内部高度182和内部长度184）被入口挡板102至少部分地竖直平分。

冷凝器34利用上布局高度166来沿壳体的内部长度184的至少一部分分布低压制冷剂气体150。因此，增加上布局高度166（例如，通过将入口挡板102放置在壳体104内更低的位置）会减小冷凝器34的压降（例如，通过增加压力回收）。可替代地，减小上布局高度166会增加冷凝器34内的压降（例如，通过减小压力回收）。此外，冷凝器34将下布局高度172用作待布置管束106的空间（例如，管布局空间）。在具有较大下布局高度172的实施例中，管束106中可以包含更多数量和/或更大尺寸的管108，因此增加可以经由冷凝器34传递的热能的量。另外，在具有较小下布局高度172的实施例中，管束106中可以包含更少数量和/或更小尺寸的管108，因此减小冷凝器的热交换效率。另外，在某些实施例中，当构造冷凝器34时可以调节管108之间的节距，使得当构造具有减小的下布局高度172的冷凝器34时在邻近管108之间使用较小节距，因此限制低压制冷剂气体150和/或低压制冷剂液体164在壳体104中的管108之间的流动。因此，挡板放置100被最佳地确定成（例如，经由计算流体动力学（CFD））平衡冷凝器34内的压降和管布局空间。下面参考图6提供对制冷剂入口152和入口挡板102的进一步理解。

实际上，图6是冷凝器34的细节轴向截面视图。如示出的，制冷剂入口152的入口管路160（例如，经由开口190）横穿冷凝器34的壳体104。在一些实施例中，入口管路160可以经由焊接、并且更具体地不使用凸缘而联接至开口190。入口管路包括内径188，以使得低压制冷剂气体150能够在其中流动。另外，喇叭口162包括渐扩（diverging）半径192，所述渐扩半径从入口管路160径向向外张开，因此为低压制冷剂气体150提供到冷凝器34中的平滑过渡，这使得能够进行压力回收（例如经由减小的湍流）。喇叭口162的底部边缘170通过上布局高度166与入口挡板102的上表面168竖直间隔开。另外，入口挡板102包括从入口挡板102的平坦部分198向上延伸并且接触壳体104的内表面202的上翘部分196。因此，入口挡板102限定了挡板空间204，所述挡板空间与管束106至少部分地流体隔离（例如，沿壳体104的长度的至少一部分）。

进一步，在一些实施例中，入口管路160可以例如经由焊接直接联接至入口挡板102或扩散器。例如，如示出的，上翘部分196可以仅部分地朝向壳体104的内表面202延伸，并且可以进一步包括竖直部分197，这些竖直部分在喇叭口162处将入口挡板102直接联接至入口管路160。换言之，入口管路160可以在壳体104内部并且在壳体104的压力边界内联接至入口挡板102。进一步，应当注意到的是，在一些实施例中，竖直部分197可以与竖直位置成一定量的角度。在一些实施例中，入口管路160可以经由焊接直接联接至不同于入口挡板102的扩散器。

如以上所讨论的，入口挡板102的挡板放置100包括在冷凝器34内，以优化压降与管布局空间之间的平衡。实际上，在某些实施例中，相对于制冷剂入口152的入口管路160的内径188限定优化的上布局高度166。例如，上布局高度166可以被选择成等于设计参数（例如，比率、值）乘以入口管路160的内径188。例如，上布局高度166可以为入口管路160的内径188的0.200、0.225、0.250、0.275、0.300、0.325、0.350、0.375、0.400、0.425、0.450、0.475、0.500或更大。另外，上布局高度166可以相对于入口管路160的内径188在任何合适的比率范围之间、例如在入口管路160的内径188的0.250与0.500、0.200与0.400、0.300与0.500、0.200与0.300、0.200与0.250、0.250与0.300等之间进行选择。

另外，虽然本文参考调节在喇叭口162与入口挡板102之间限定的空间进行描述，但是应理解的是，本披露内容考虑除了调节入口挡板102的竖直位置之外的修改或替代其的其他修改（例如调节喇叭口162相对于壳体104的竖直位置）。此外，可以对喇叭口162的渐扩半径192进行调节以增强冷凝器34内的压力回收和/或制冷剂流动，尤其在具有相对小内径188（例如，大约10英寸或更小，其中这种修改可以具有明显效果）的入口管路160的实施例中。进一步，应理解的是，在某些实施例中，本披露内容考虑对入口管路长度189进行调节，以便增强冷凝器34内的压力回收和/或制冷剂流动。通常，可以减小入口管路长度189，以增强冷凝器内的压力回收和/或制冷剂流动。

为了确定挡板放置100的设计规则，维修技术人员或系统设计人员可以在计算装置上经由CFD软件（例如，Ansys Fluent等）对具有挡板放置100的冷凝器34建模。因此，维修技术人员或系统设计人员（例如，使用者）可以对多个不同的挡板放置100的压降和管布局空间建模。例如，图7是建模的冷凝器部分302的CFD屏幕覆盖层300的实施例的透视图。如示出的，建模的冷凝器部分302包括冷凝器、例如以上讨论的冷凝器34的一个象限。建模的冷凝器部分302因此包括两个对称面304，横过这些对称面，可以反映建模的冷凝器部分302，以可视地表示建模的冷凝器的所有四个象限。通常，CFD屏幕覆盖层300可以包含在其中具有处理器和存储器的任何合适的计算装置（例如，膝上型计算机、台式计算机、平板电脑）的电子显示器上，所述计算装置例如所展示的计算装置310。

建模的冷凝器部分302还包括建模的制冷剂入口320，所述建模的制冷剂入口具有建模的入口管路322和建模的喇叭口324。可变上布局高度328限定在建模的喇叭口324与建模的入口挡板330之间。另外，可变下布局高度332限定在建模的入口挡板330与建模的冷凝器部分302的壳体336的建模的底部内表面334之间。如以上所讨论的，较大的可变上布局高度与较大的压力回收相对应，同时较大的可变下布局高度与用于在其中布置更多数量或更多量的热交换管的较大的空间相对应。在此，使用CFD软件，对于可变上布局高度328和可变下布局高度332的多个不同的实施例，使用者可以通过具有建模的冷凝器部分302的建模的冷凝器对压降建模。

实际上，为了实现300吨冷却器（例如，具有300制冷吨）和1500吨冷却器（例如，具有1500制冷吨）两者的压力回收，可变上布局高度328至少为建模的入口管路322的内径的0.25。以下在表1中示出了经由优化的挡板放置100而具有最小压降的可变上布局高度328的附加示例性实施例，其中，可变上布局高度328约为建模的入口管路322内径的0.3（例如，在0.05%、1%、5%内）。

表1.可变上管布局高度与建模的入口管路内径

进一步，返回参见图5，在一些实施例中，维修技术人员或系统设计人员可以在模拟和确定可变上布局高度328和可变下布局高度332时利用固定装置340将入口管路160放置在冷凝器34内。例如，固定装置340可以是可以联接至入口管路160和/或邻近其定位或定位在其附近的环形物、夹子、夹具、导向件、块、支架、或其他结构。固定装置340可以被配置成将入口管路160支撑在固定位置，同时模拟和确定可变上布局高度328和可变下布局高度332。

固定装置340还可以用于在组装冷凝器34期间（例如在将入口管路160固定至壳体104、喇叭口162、和/或HVAC&R系统10的另一个部件期间）将入口管路160固持在所期望的位置。例如，固定装置340可以在没有附加凸缘连接的情况下将入口管路160联接（例如，焊接）至HVAC&R系统10的入口凸台。在一些实施例中，固定装置340或另一个固定装置340可以在组装冷凝器34期间用于将喇叭口162（可以是扩散器）定位在壳体104内。固定装置340可以将喇叭口162固持在位，同时喇叭口162或扩散器紧固至壳体104、入口管路160、或两者。

因此，本技术涉及一种用于冷凝器的挡板放置设计，以最佳地平衡压降与管布局空间。挡板放置设计包括在制冷剂入口与管束之间布置入口挡板。制冷剂入口包括张开成喇叭口的入口管路，所述喇叭口使低压制冷剂气体沉积到入口挡板上。另外，入口挡板沿冷凝器的壳体的长度分布低压制冷剂气体，因此使得低压制冷剂气体能够将热量传递至在管束的管内流动并且在其上冷凝的冷却用流体。通过布置入口挡板，使得在喇叭口与入口挡板之间的上布局高度大约等于入口管路的内径的0.3（例如，在0.3的5%内），本披露内容为热交换管提供足够的空间同时减小冷凝器内的压降或使其最小化。

虽然仅展示和描述了本披露内容的某些特征和实施例，但是在不实质上脱离权利要求中所述主题的新颖教导和优点的情况下，本领域技术人员可以想到许多修改和变化（例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值（例如，温度、压力等）、安装布置、材料的使用、取向的变化等）。任何过程或方法步骤的次序或顺序可以根据替代性实施例进行改变或重新排序。因此，应该理解的是，所附权利要求书不旨在将所有这种修改和变化涵盖为落入本披露的真正精神内。此外，为了提供对实施例的简要描述，可能未描述实际的实施方式的所有特征（即，与当前设想的执行本披露的最佳模式无关的那些特征，或者与实现所要求保护的特征无关的那些特征）。应当理解的是，在任何这种实际实施方式的开发中（如在任何工程或设计方案中），可以作出大量实施方式特定的决定。这种开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于从本披露内容中受益的普通技术人员来说，这仍是常规的设计、生产和制造工作，而无需过多实验。

Claims (19)

1.一种加热、通风、空调和制冷系统，包括：

冷凝器，所述冷凝器被配置用于将低压制冷剂气体冷凝成低压制冷剂液体，其中，所述冷凝器包括：

壳体，所述壳体限定包括内部高度和内部长度的内部空间；

制冷剂入口，所述制冷剂入口被配置成使得所述低压制冷剂气体能够进入所述壳体，其中，所述制冷剂入口包括：

入口管路，所述入口管路从所述壳体的外部横穿至所述内部空间，其中，所述入口管路包括入口管路内径；以及

喇叭口，所述喇叭口从所述入口管路向外渐缩并且进入所述壳体的内部空间；以及

制冷剂入口挡板，所述制冷剂入口挡板被配置成沿所述壳体的内部长度的一部分分布所述低压制冷剂气体，其中，所述制冷剂入口挡板的上表面与所述喇叭口的底部边缘竖直间隔开上布局高度，并且其中，所述制冷剂入口挡板的底部表面与所述壳体的底部内表面竖直间隔开下布局高度，其中，所述上布局高度大于所述入口管路内径的0.25以优化压降与用于多个热交换管的管布局空间之间的平衡，所述压降与所述上布局高度相关联，所述用于多个热交换管的管布局空间与所述下布局高度相关联。

2.如权利要求1所述的加热、通风、空调和制冷系统，其中，所述冷凝器包括多个热交换管，所述多个热交换管布置在所述壳体的下布局高度内并且被配置成将来自所述低压制冷剂气体的热量传递至在所述多个热交换管内流动的流体以将所述低压制冷剂气体冷凝成所述低压制冷剂液体。

3.如权利要求1所述的加热、通风、空调和制冷系统，其中，所述喇叭口包括从所述入口管路内径开始半径增大的渐扩半径。

4.如权利要求1所述的加热、通风、空调和制冷系统，其中，所述上布局高度大于所述入口管路内径的0.30。

5.如权利要求1所述的加热、通风、空调和制冷系统，其中，所述上布局高度在所述入口管路内径的0.25到0.50之间。

6.如权利要求1所述的加热、通风、空调和制冷系统，其中，所述加热、通风、空调和制冷系统包括具有所述冷凝器的300吨冷却器或具有所述冷凝器的1500吨冷却器。

7.一种设计用于加热、通风、空调和制冷系统的冷凝器的方法，所述方法包括：

经由计算装置的处理器确定所述冷凝器的制冷剂入口的入口管路的内径，使得目标流率的低压制冷剂气体被配置成行进穿过所述制冷剂入口并且行进到所述冷凝器中；

经由所述处理器使所述入口管路的内径乘以设计参数，其中，所述设计参数是在0.25到0.50之间的值；

经由所述处理器基于乘法运算确定限定在所述制冷剂入口的底部边缘与用于所述冷凝器的入口挡板的上部边缘之间的上布局高度，以优化和所述上布局高度相关联的压降与用于位于所述入口挡板的下方的多个热交换管的管布局空间之间的平衡。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述制冷剂入口包括从所述入口管路延伸的喇叭口，使得所述制冷剂入口的底部边缘包括所述喇叭口的底部边缘。

9.如权利要求7所述的方法，包括：经由所述处理器对所述冷凝器建模，所述冷凝器具有与所述制冷剂入口的底部边缘间隔开所述上布局高度的所述入口挡板。

10.如权利要求7所述的方法，其中，所述设计参数包括在0.25到0.40之间的值。

11.如权利要求7所述的方法，其中，所述设计参数包括在0.30到0.50之间的值。

12.如权利要求7所述的方法，其中，所述设计参数的值为0.30。

13.如权利要求7所述的方法，包括：经由所述处理器对所述冷凝器内的压降建模，并且经由所述处理器通过调节所述上布局高度使所述冷凝器内的压降最小化。

14.一种加热、通风、空调和制冷系统，包括：

冷凝器，所述冷凝器被配置用于将低压制冷剂气体冷凝成低压制冷剂液体，其中，所述冷凝器包括：

壳体，所述壳体限定包括内部高度和内部长度的内部空间；

制冷剂入口，所述制冷剂入口被配置成将所述低压制冷剂气体引导到所述壳体中，其中，所述制冷剂入口包括：

入口管路，所述入口管路从所述壳体的外部延伸至所述内部空间，其中，所述入口管路包括入口管路内径；以及

扩散器，所述扩散器联接至所述入口管路并且从所述入口管路向外渐缩并且进入所述壳体的内部空间；以及

制冷剂入口挡板，所述制冷剂入口挡板被配置成沿所述壳体的内部长度的一部分分布所述低压制冷剂气体，其中，所述制冷剂入口挡板的上表面与所述扩散器的底部边缘竖直间隔开上布局高度，并且其中，所述上布局高度大于所述入口管路内径的0.25，以优化和所述上布局高度相关联的压降与用于位于所述入口挡板的下方的多个热交换管的管布局空间之间的平衡。

15.如权利要求14所述的加热、通风、空调和制冷系统，其中，所述扩散器包括与所述入口管路一体形成的喇叭口。

16.如权利要求14所述的加热、通风、空调和制冷系统，其中，所述扩散器固定至所述壳体的内表面。

17.如权利要求14所述的加热、通风、空调和制冷系统，包括固定装置，所述固定装置被配置成在将所述扩散器固定至所述入口管路或所述壳体的内表面期间支撑在所述壳体的内部空间内的所述扩散器。

18.如权利要求14所述的加热、通风、空调和制冷系统，包括固定装置，所述固定装置被配置成在将所述入口管路固定至所述壳体期间支撑从所述壳体的外部延伸至所述内部空间的所述入口管路。

19.如权利要求14所述的加热、通风、空调和制冷系统，其中，所述上布局高度大于或等于所述入口管路内径的0.30。

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