CN112923608A - 一种管壳式换热器用冷媒均流装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管壳式换热器用冷媒均流装置，包括入口管、端盖板、一级分配器、二级分配器、管板以及换热管；其中，一级分配器一侧设置有端盖板，一级分配器另一侧二级分配器相连，二级分配器的一侧设置有管板，管板上设置有换热管；一级分配器靠近端盖板的侧壁上加工有一级十字分配流道，入口管穿过端盖板与一级十字分配流道相连通；二级分配器靠近一级分配器的侧壁面上加工有二级十字分配流道，且另一侧加工有三级分配流道。本发明使入口管内的冷媒工质均匀分配至换热管内，提高了换热器整体工质效率，降低了分配器内流动阻力和压降，避免了工质分配不均带来的换热面积浪费，可以采用线切割、铣削等简单机加工方法进行加工，方便大规模制造和推广。

Description

一种管壳式换热器用冷媒均流装置
技术领域
本发明属于冷媒均流分配装置，特别是一种应用在管壳式换热器上的冷媒均流装置。
背景技术
管壳式换热器由于其结构简单、加工方便等优点，在众多工业领域中得到了广泛的应用。在中央空调机组内作为蒸发器/冷凝器是其重要的应用场合之一。作为蒸发器工作时，入口工质往往处于气液两相混合的流动状态，因此需要将两相工质均匀的分配流入各换热管中，否则将导致换热器管之间换热情况差异，影响换热器整体工作效率。传统的压降型冷媒均流装置，存在压降过大、结构复杂、均匀性较差等问题，对换热性能造成不良影响。
发明内容
本发明的目的在于解决管壳式换热器各换热管内冷媒流量分配不均匀的问题，提出了一种管壳式换热器用冷媒均流装置。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种管壳式换热器用冷媒均流装置，包括入口管、端盖板、一级分配器、二级分配器、管板以及换热管；其中，一级分配器一侧设置有端盖板，一级分配器另一侧设置有二级分配器，二级分配器的一侧设置有管板，管板上设置有换热管；
一级分配器靠近端盖板的侧壁上加工有一级十字分配流道，入口管穿过端盖板与一级十字分配流道相连通；
二级分配器靠近一级分配器的侧壁面上加工有二级十字分配流道，二级十字分配流道的每个流道末端均沿着二级分配器厚度方向开设有二级长直流道，二级长直流道与十字分配流道相连通。
本发明进一步的改进在于，一级十字分配流道的每个流道的末端位置沿一级分配器的厚度方向开设有一级长直通道。
本发明进一步的改进在于，二级十字分配流道经管板与换热管相连通。
本发明进一步的改进在于，二级分配器的另一侧壁上加工有三级分配流道，三级分配流道一端与二级长直流道相连通，另一端与换热管相连通。
本发明进一步的改进在于，管板上对应三级分配流道末端开设有管孔。
本发明进一步的改进在于，端盖板、一级分配器、二级分配器与管板上均开设有紧固螺栓孔。
本发明进一步的改进在于，一级分配器与端盖板之间设置有第一密封垫。
本发明进一步的改进在于，一级分配器与二级分配器之间设置有第二密封垫。本发明进一步的改进在于，二级分配器与管板之间设置有第三密封垫。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过在一级分配器上加工一级十字分配流道和一级长直通道，一级十字分配流道与入口管相连，在二级分配器上加工有二级十字分配流道、二级长直流道和三级分配流道，通过三级分配将入口的冷媒工质进行准确分配进入换热管内，实现了各换热管内工质的均匀分配，避免了由于工质分配不均匀导致的换热效率低下和换热面积浪费的问题。同时本发明通过多级分配的方法实现了分配效果的层层优化，避免了传统毛细管式分配装置带来的阻力和压降巨大的问题。本发明提出的装置可以通过线切割、激光切割配合铣销的方法进行加工，加工方法简单易于实施，对所需条件和设备要求低，方便大规模批量化生产和推广。由于本发明提出的结构易于密封，且不存在积液腔，因此在作为冷凝器使用时回流液体可以完全直接汇集流出，不存在积液现象。
进一步的，本发明与换热器通过螺栓连接而无需焊接，装配方法简单。
附图说明
图1为本发明的整体结构的正面示意图。
图2为本发明的整体结构的反面示意图。
图3为本发明中第一级分配器的正面结构示意图。
图4为本发明中第一级分配器的反面结构示意图。
图5为本发明中第二级分配器的正面结构示意图。
图6为本发明中第二级分配器的反面结构示意图。
图7为本发明中管板的结构示意图。
其中：1为入口管，2为端盖板，3为第一密封垫，5为第二密封垫，4为一级分配器，6为二级分配器，7为第三密封垫，8为管板，9为换热管，10为通孔，11为紧固螺栓孔，4-1为一级十字分配流道，4-2为一级长直通道，6-1为二级十字分配流道，6-2为二级长直流道，6-3为三级分配流道，8-1为管孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
本实施例以双系统管壳式换热器用冷媒均流装置为例进行说明。依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的诸如单系统换热器使用或其他形式的冷媒分流装置皆应在由权利要求书确定的保护范围内。
参照图1-图7，本发明一种管壳式换热器用冷媒均流装置，包括入口管1、端盖板2、一级分配器4、二级分配器6、管板8、第一密封垫3、第二密封垫5、第三密封垫7以及换热管9等。
其中，一级分配器4的一侧设置有端盖板2，并且一级分配器4与端盖板2之间设置有第一密封垫3，第一密封垫3上开设有圆孔；一级分配器4另一侧与二级分配器6相连，并且一级分配器4与二级分配器6之间设置有第二密封垫5，二级分配器6的一侧设置有管板8，二级分配器6与管板8之间设置有第三密封垫7。
端盖板2上开设有若干通孔10用于穿过螺栓进行固定。
参照图3，一级分配器4靠近端盖板2的侧壁上加工有一级十字分配流道4-1，一级十字分配流道4-1与入口管1相连通，并且一级十字分配流道4-1中心位置与入口管1对应。将每一个入口管的工质分配为若干部分分别向十字形分配流道4-1的不同方向流动。
参照图4，一级十字分配流道4-1的每个流道的末端位置沿一级分配器4的厚度方向开设有一级长直通道4-2，确保每个通道内的工质达到充分发展的均匀稳态流动。一级分配器与第二密封垫5压紧连接，第二密封垫5上对应每个一级长直通道4-2的位置均开设有圆孔，供工质流动通过。第二密封垫5与二级分配器6压紧连接。
参照图5，二级分配器6靠近一级分配器4的侧壁面上加工有二级十字分配流道6-1，将由每个一级长直通道4-2流入的工质向四个方向进行二次分配，使每个通道内的工质再次进行分配。每个二级十字分配流道6-1的末端均沿着二级分配器6厚度方向开设有二级长直流道6-2，确保二次分配后的工质的流动再次充分发展，达到均匀稳态。参照图6，二级分配器6的另一侧对应每个二级长直流道6-2的位置均加工有三级分配流道6-3，三级分配流道6-3一端与二级长直流道6-2相连通，将每个通道内的工质进行第三次分配。
二级分配器6与第三密封垫7压紧连接，第三密封垫7上对应三级分配流道6-3位置开设有圆孔供工质流通，三级分配流道6-3的另一端与圆孔相连通。
第三密封垫7另一侧与管板8压紧连接。
参照图7，管板8上对应三级分配流道6-3末端的位置开设有管孔8-1，用于和换热管9的连接。端盖板2、一级分配器4、二级分配器6、管板8、第一密封垫3、第二密封垫5、第三密封垫7上相同位置均开设有紧固螺栓孔11，供螺栓穿过进行连接和固定。
该装置通过三级分配将入口工质分流到换热管9内，达到工质均匀分配的目的。
本发明使入口管内的冷媒工质均匀分配至换热管内，提高了换热器整体工质效率，降低了分配器内流动阻力和压降，避免了工质分配不均带来的换热面积浪费，作为冷凝器使用时不存在积液现象。可以采用线切割、铣削等简单机加工方法进行加工，方便大规模制造和推广。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种管壳式换热器用冷媒均流装置，其特征在于，包括入口管(1)、端盖板(2)、一级分配器(4)、二级分配器(6)、管板(8)以及换热管(9)；其中，一级分配器(4)一侧设置有端盖板(2)，一级分配器(4)另一侧设置有二级分配器(6)，二级分配器(6)的一侧设置有管板(8)，管板(8)上设置有换热管(9)；
一级分配器(4)靠近端盖板(2)的侧壁上加工有一级十字分配流道(4-1)，入口管(1)穿过端盖板(2)与一级十字分配流道(4-1)相连通；
二级分配器(6)靠近一级分配器(4)的侧壁面上加工有二级十字分配流道(6-1)；二级十字分配流道(6-1)，二级十字分配流道(6-1)的每个流道末端均沿着二级分配器(6)厚度方向开设有二级长直流道(6-2)，二级长直流道(6-2)与十字分配流道(4-1)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种管壳式换热器用冷媒均流装置，其特征在于，一级十字分配流道(4-1)的每个流道的末端位置沿一级分配器(4)的厚度方向开设有一级长直通道(4-2)。
3.根据权利要求2所述的一种管壳式换热器用冷媒均流装置，其特征在于，二级十字分配流道(6-1)经管板(8)与换热管(9)相连通。
4.根据权利要求1所述的一种管壳式换热器用冷媒均流装置，其特征在于，二级分配器(6)的另一侧壁上加工有三级分配流道(6-3)，三级分配流道(6-3)一端与二级长直流道(6-2)相连通，另一端与换热管(9)相连通。
5.根据权利要求1所述的一种管壳式换热器用冷媒均流装置，其特征在于，管板(8)上对应三级分配流道(6-3)末端开设有管孔(8-1)。
6.根据权利要求1所述的一种管壳式换热器用冷媒均流装置，其特征在于，端盖板(2)、一级分配器(4)、二级分配器(6)与管板(8)上均开设有紧固螺栓孔(11)。
7.根据权利要求1所述的一种管壳式换热器用冷媒均流装置，其特征在于，一级分配器(4)与端盖板(2)之间设置有第一密封垫(3)。
8.根据权利要求1所述的一种管壳式换热器用冷媒均流装置，其特征在于，一级分配器(4)与二级分配器(6)之间设置有第二密封垫(5)。
9.根据权利要求1所述的一种管壳式换热器用冷媒均流装置，其特征在于，二级分配器(6)与管板(8)之间设置有第三密封垫(7)。
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