CN112923613A - 一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制冷技术领域，具体是一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，包括内桶，内桶的外部套设有外桶，外桶和内桶之间焊接有若干竖隔板，竖隔板的顶部卡接有布液管环，布液管环的内圈设置有若干喷嘴，竖隔板的底部卡接有回气管环，竖隔板的内部嵌入安装有挡液机构，挡液机构包括有挡液板，挡液板的顶部开有若干第一圈工艺孔，挡液板的顶部开有若干第二圈工艺孔，挡液板的顶部开有若干第三圈工艺孔，挡液板和内桶之间形成有环形缝隙，外桶的一侧顶部焊接有进液管。本发明的有益效果制冷剂接触换热面时就是以液膜的形式均匀分布，同时喷雾也可以增加制冷剂流速，增强换热效果。

Description

一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体是一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器。

背景技术

片冰机是制冰机的一种，按水源区分，可分为淡水片冰机，海水片冰机，一般多为工业制冰机。片冰为薄片、干爽疏松状的白色冰，厚度1.0毫米到2.5毫米不等，片面形状不规则，直径约为12到45毫米。片冰无尖锐棱角，不会刺伤冷冻物体。可进入被冷却物之间的间隙，减少热交换，保持冰的温度，并有良好的保湿效果。片冰制冷效果优秀，有制冷量大、迅速的特点，因此主要应用于各种大型制冷设施、食品速冻、混凝土冷却等等，片冰机蒸发器是片冰机的核心部件，与产冰的质量，效率息息相关。

中国专利号CN101738013B提供一种纯逆流干式蒸发器装置及使用方法，目前通常采用普通的干式蒸发器管箱分程采用多流程，气化过程不充分，导致传热性能下降。本发明技术方案是通过管箱内的分配孔板使气液制冷剂混合物分液更均匀。它由进液管、管箱、一级分配孔板、二级分配孔板、圆筒、载冷剂出口、蒸发管束、折流板、载冷剂进口、管板和出气管组成。

目前市场上主要的蒸发器，其内外桶之间采用焊接形式形成螺旋上升的制冷剂流道、或者在内桶上焊接一圈铜管然后套上外桶，又或者是直接在内外桶之间直接充满制冷剂，且或多或少的存在制冷剂分配不均匀、制冰不均匀，制冰效率差的缺点，因此亟需研发一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，以解决上述背景技术中提出的存在制冷剂分配不均匀、制冰不均匀，制冰效率差的问题。

本发明的技术方案是：一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，包括内桶，所述内桶的外部套设有外桶，所述外桶和内桶之间焊接有若干竖隔板，所述竖隔板的顶部卡接有布液管环，所述布液管环的内圈设置有若干喷嘴，所述竖隔板的底部卡接有回气管环，所述竖隔板的内部嵌入安装有挡液机构，所述挡液机构包括有挡液板，所述挡液板的顶部开有若干第一圈工艺孔，所述挡液板的顶部开有若干第二圈工艺孔，所述挡液板的顶部开有若干第三圈工艺孔，所述挡液板和内桶之间形成有环形缝隙。

进一步地，所述外桶的一侧顶部焊接有进液管，所述外桶的一侧底部焊接有吸气管。

进一步地，所述布液管环的一侧开有安装孔，且进液管的一端焊接在安装孔的内部。

进一步地，所述竖隔板的顶部开有卡接槽一，且布液管环的固定卡接在卡接槽一的内部。

进一步地，所述竖隔板的底部开有卡接槽二，且回气管环的固定卡接在卡接槽二的内部。

进一步地，所述竖隔板的一侧设置有安装槽，且挡液板卡接在安装槽的内部。

进一步地，所述回气管环的一侧开有总回气口，且吸气管的一端焊接在总回气口的内部。

进一步地，所述第一圈工艺孔、第二圈工艺孔和第三圈工艺孔在挡液板上交错布置，所述第一圈工艺孔、第二圈工艺孔和第三圈工艺孔依次从挡液板的内圈向外圈分布。

进一步地，所述第一圈工艺孔、第二圈工艺孔和第三圈工艺孔的数量依次增加，且第三圈工艺孔的数量为第二圈工艺孔数量的两倍，且两层挡液板相同位置的工艺孔交错布置。

进一步地，所述若干喷嘴呈环形等距离分布在布液管环上，且喷嘴的喷出方向朝向内桶的外壁方向。

本发明通过改进在此提供一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

(1)本发明设置的若干环形等距离分布的喷嘴，采用了喷嘴的喷雾技术，在制冷剂接触换热面时就是以液膜的形式均匀分布，同时喷雾也可以增加制冷剂流速，增强换热效果。

(2)本发明设置的竖隔板和挡液板，内桶外壁面被竖隔板分隔成独立的蒸发传热区域，保证独立蒸发传热区域内制冷剂气液两相供给量互不影响，同时通过挡液板达到多次均匀分配制冷剂、保证制冷剂以液膜形沿内桶外壁向下流动。

(3)本发明设置的回气管环，采用了回气管环取代了在蒸发桶一侧开一个回气孔的方式，使得在蒸发桶的圆周方向上同时吸气，回气管环采用不同孔径、等间距开孔，考虑了管路阻力损失的影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的整体立体结构示意图；

图2是本发明的内部立体结构示意图；

图3是本发明的内部平面结构示意图；

图4是本发明的内桶内部结构示意图；

图5是本发明的局部立体结构示意图；

图6是本发明的挡液板立体结构示意图；

图7是本发明的布液管环结构示意图；

图8是本发明的回气管环结构示意图。

附图标记说明：

1内桶、2外桶、3竖隔板、4挡液机构、5布液管环、6喷嘴、7安装孔、8进液管、9吸气管、10回气管环、11挡液板、12第一圈工艺孔、13第二圈工艺孔、14第三圈工艺孔、15环形缝隙、16卡接槽一、17卡接槽二、18安装槽、19总回气口。

具体实施方式

下面将结合附图1至图8对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，如图1-图8所示，包括内桶1，内桶1的外部套设有外桶2，外桶2和内桶1之间焊接有若干竖隔板3，内桶1外壁面被竖隔板3分隔成独立的蒸发传热区域，保证独立蒸发传热区域内制冷剂气液两相供给量互不影响，竖隔板3的顶部卡接有布液管环5，布液管环5的内圈设置有若干喷嘴6，若干喷嘴6呈环形等距离分布，采用了喷嘴6的喷雾技术，在制冷剂接触换热面时就是以液膜的形式均匀分布，同时喷雾也可以增加制冷剂流速，增强换热效果，竖隔板3的底部卡接有回气管环10，采用了回气管环10取代了在蒸发桶一侧开一个回气孔的方式，使得在蒸发桶的圆周方向上同时吸气，回气管环10采用不同孔径、等间距开孔，考虑了管路阻力损失的影响，竖隔板3的内部嵌入安装有挡液机构4，挡液机构4包括有挡液板11，通过挡液板11达到多次均匀分配制冷剂、保证制冷剂以液膜形沿内桶1外壁向下流动，挡液板11的顶部开有若干第一圈工艺孔12，挡液板11的顶部开有若干第二圈工艺孔13，挡液板11的顶部开有若干第三圈工艺孔14，挡液板11和内桶1之间形成有环形缝隙15。

进一步地，外桶2的一侧顶部焊接有进液管8，进液管8用于将制冷剂输送到外桶2的内部，外桶2的一侧底部焊接有吸气管9，吸气管9用于对外桶2和内桶1之间内产生气体输出外桶2的外部。

进一步地，布液管环5的一侧开有安装孔7，安装孔7便于进液管8安装在布液管环5的一侧，且进液管8的一端焊接在安装孔7的内部。

进一步地，竖隔板3的顶部开有卡接槽一16，卡接槽一16便于布液管环5安装在竖隔板3的顶部，且布液管环5的固定卡接在卡接槽一16的内部。

进一步地，竖隔板3的底部开有卡接槽二17，卡接槽二17便于回气管环10安装在竖隔板3的底部，且回气管环10的固定卡接在卡接槽二17的内部。

进一步地，竖隔板3的一侧设置有安装槽18，安装槽18便于挡液板11卡接竖隔板3上，且挡液板11卡接在安装槽18的内部。

进一步地，回气管环10的一侧开有总回气口19，总回气口19便于吸气管9安装在回气管环10的一侧，且吸气管9的一端焊接在总回气口19的内部。

进一步地，第一圈工艺孔12、第二圈工艺孔13和第三圈工艺孔14在挡液板11上交错布置，第一圈工艺孔12、第二圈工艺孔13和第三圈工艺孔14依次从挡液板11的内圈向外圈分布。

进一步地，第一圈工艺孔12、第二圈工艺孔13和第三圈工艺孔14的数量依次增加，且第三圈工艺孔14的数量为第二圈工艺孔13数量的两倍，且两层挡液板11相同位置的工艺孔交错布置。

进一步地，若干喷嘴6呈环形等距离分布在布液管环5上，且喷嘴6的喷出方向朝向内桶1的外壁方向。

工作原理：气液两相制冷剂从进液管8处进入布液管环5，布液管环5上安装有喷液量调节一致的喷嘴6，气液两相制冷剂经喷嘴6，斜向下喷在由两个相邻竖隔板3所分隔的内桶1外壁面上，在所喷区域上内桶1外壁上形成一层制冷剂液膜，内壁1经过竖直方向上的引流处理，制冷剂液膜由于重力作用沿着经引流处理的内桶1外壁向下流动，到达挡液板11处。挡液板11具有一定的倾斜角度，通过竖隔板3固定，其底部与内桶1壁面具有一环形缝隙15，其斜面上开有若干圈工艺小孔，从下向上第一圈工艺孔12，第二圈工艺孔13、第三圈工艺孔14交错布置，第三圈工艺孔14数量较第二排数量增加，流到挡液板11处的制冷剂液膜，先经过一环形缝隙15沿内桶1外壁向下流，过多的制冷剂会沿着挡液板11斜面向上，当液位达到第一圈工艺孔12位置时，可以通过第一圈工艺孔12滴到下一层，液位再升高的话，将会达到第二圈工艺孔13，且第二圈工艺孔14与第一圈间隔布置，可再形成制冷剂均分，若液位再上升到达第三圈工艺孔14，第三圈工艺孔14密度是第二圈工艺孔13的两倍，且与前面两圈均间隔布置，可以再次将制冷剂均分，且两倍的孔的数量使制冷剂可以更快的流下去，挡液板11斜面同样做了引流处理，从工艺孔滴下的制冷剂在重力作用下，沿着引流斜面汇聚在挡液板11与内桶1外壁面所形成的环形缝隙15处，通过环形缝隙15形成液膜向下流，上下两层挡液板11相同位置的孔交错布置，避免上一层孔滴下的制冷剂直接滴到下一层孔上，整个过程都可以使换热面均匀的布上一层制冷剂液膜，制冷剂在内桶1外壁换热形成制冷剂蒸气在蒸发腔内，通过放置在蒸发腔底部壁面上的回气管环10上的回气小孔，汇总到总回气口19，然后再通过吸气管回到压缩机。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，其特征在于：包括内桶(1)，所述内桶(1)的外部套设有外桶(2)，所述外桶(2)和内桶(1)之间焊接有若干竖隔板(3)，所述竖隔板(3)的顶部卡接有布液管环(5)，所述布液管环(5)的内圈设置有若干喷嘴(6)，所述竖隔板(3)的底部卡接有回气管环(10)，所述竖隔板(3)的内部嵌入安装有挡液机构(4)，所述挡液机构(4)包括有挡液板(11)，所述挡液板(11)的顶部开有若干第一圈工艺孔(12)，所述挡液板(11)的顶部开有若干第二圈工艺孔(13)，所述挡液板(11)的顶部开有若干第三圈工艺孔(14)，所述挡液板(11)和内桶(1)之间形成有环形缝隙(15)。

2.根据权利要求1所述的一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，其特征在于：所述外桶(2)的一侧顶部焊接有进液管(8)，所述外桶(2)的一侧底部焊接有吸气管(9)。

3.根据权利要求1所述的一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，其特征在于：所述布液管环(5)的一侧开有安装孔(7)，且进液管(8)的一端焊接在安装孔(7)的内部。

4.根据权利要求1所述的一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，其特征在于：所述竖隔板(3)的顶部开有卡接槽一(16)，且布液管环(5)的固定卡接在卡接槽一(16)的内部。

5.根据权利要求1所述的一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，其特征在于：所述竖隔板(3)的底部开有卡接槽二(17)，且回气管环(10)的固定卡接在卡接槽二(17)的内部。

6.根据权利要求1所述的一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，其特征在于：所述竖隔板(3)的一侧设置有安装槽(18)，且挡液板(11)卡接在安装槽(18)的内部。

7.根据权利要求1所述的一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，其特征在于：所述回气管环(10)的一侧开有总回气口(19)，且吸气管(9)的一端焊接在总回气口(19)的内部。

8.根据权利要求1所述的一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，其特征在于：所述第一圈工艺孔(12)、第二圈工艺孔(13)和第三圈工艺孔(14)在挡液板(11)上交错布置，所述第一圈工艺孔(12)、第二圈工艺孔(13)和第三圈工艺孔(14)依次从挡液板(11)的内圈向外圈分布。

9.根据权利要求1所述的一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，其特征在于：所述第一圈工艺孔(12)、第二圈工艺孔(13)和第三圈工艺孔(14)的数量依次增加，且第三圈工艺孔(14)的数量为第二圈工艺孔(13)数量的两倍，且两层挡液板(11)相同位置的工艺孔交错布置。

10.根据权利要求2所述的一种改善气液制冷剂分布不均的片冰机用圆桶式蒸发器，其特征在于：所述若干喷嘴(6)呈环形等距离分布在布液管环(5)上，且喷嘴(6)的喷出方向朝向内桶(1)的外壁方向。

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