CN112944745A - 布液器、降膜式换热器和空调器 - Google Patents

布液器、降膜式换热器和空调器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种布液器、降膜式换热器和空调器。该布液器包括布液空腔，所述布液空腔至少包括内腔体和外腔体，所述内腔体设在所述外腔体内，所述内腔体设有进料口；所述内腔体的底部都设有第一过流孔，侧部上设有第一排气孔；所述外腔体的底部设有第二过流孔，侧部上设有第二排气孔。气液两相试剂在两层布液腔体内由于密度差而自然分层流动，分别经由排气孔和过流孔排出，实现布液空腔内的气液分离，以降低气相对液相的均匀分布进行干扰，从而提升了布液的均匀性。

Description

布液器、降膜式换热器和空调器
技术领域
本发明属于降膜式蒸发器技术领域，具体涉及一种布液器、降膜式换热器和空调器。
背景技术
在商用大型冷水机组用换热器类型中，降膜式结构的换热器在蒸发工况由于换热效率高、灌注量少、维护便捷等优势备受青睐。降膜式结构的换热器主要通过顶部布液器，将液态冷媒均匀布置到换热管表面，液态冷媒在换热管表面绕流成膜，相变换热；因此布液器在所有换热管表面布液的好坏直接影响换热器性能。
由于进入降膜式蒸发器的冷媒为闪发后的汽液共存态，其中的气态冷媒对液态制冷剂的分配及布膜存在较大干扰，影响换热器整体换热效果。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种布液器、降膜式换热器和空调器，能使汽液共存态在布液前分开导出，避免汽态对布液进行干扰。
为了解决上述问题，本发明提供一种布液器，包括布液空腔，所述布液空腔至少包括内腔体和外腔体，所述内腔体设在所述外腔体内，所述内腔体设有进料口；所述内腔体的底部都设有第一过流孔，侧部上设有第一排气孔；所述外腔体的底部设有第二过流孔，侧部上设有第二排气孔。
优选地，所述第一过流孔总面积大于所述进料口的面积.
优选地，所述第二过流孔总面积大于所述第一过流孔总面积。
优选地，所述内腔体由上盖板、内侧板和内底板围成，所述进料口设在所述上盖板上，所述第一过流孔设在所述内底板上，所述第一排气孔设在所述内侧板上；和/或，所述外腔体由所述上盖板、外侧板和外底板围成；所述第二过流孔设在所述外底板上，所述第二排气孔设在所述外侧板上。
优选地，所述进料口正对区域的所述第一过流孔的流通面积密度大于其余区域的流通面积密度。
优选地，在所述第一过流孔均匀分布时，所述进料口正对区域的所述第一过流孔的孔径大于其余区域的所述第一过流孔的孔径。
优选地，在所述第一过流孔的孔径大小相同时，所述进料口正对区域的所述第一过流孔的分布密度大于其余区域的所述第一过流孔的分布密度。
优选地，所述第一过流孔或所述第二过流孔的形状包括矩形、圆形和椭圆形的一种或多种。
根据本发明的另一方面，提供了一种降膜式换热器，包括如上所述的布液器。
根据本发明的再一方面，提供了一种空调器，包括如上所述的布液器或如上所述的降膜式换热器。
本发明提供的一种布液器，包括布液空腔，所述布液空腔至少包括内腔体和外腔体，所述内腔体设在所述外腔体内，所述内腔体设有进料口；所述内腔体的底部都设有第一过流孔，侧部上设有第一排气孔；所述外腔体的底部设有第二过流孔，侧部上设有第二排气孔。气液两相试剂在两层布液腔体内由于密度差而自然分层流动，分别经由排气孔和过流孔排出，实现布液空腔内的气液分离，以降低气相对液相的均匀分布进行干扰，从而提升了布液的均匀性。
附图说明
图1为本发明实施例的布液器的结构示意图；
图2为本发明实施例的布液器的气液分离状态示意图；
图3为本发明实施例的图1所示布液器的爆炸图；
图4为本发明实施例的降膜式换热器的结构示意图。
附图标记表示为：
1、壳体；2、布液器；21、内腔体；211、内底板；212、内侧板；2121、第一排气孔；22、外腔体；221、外底板；222、外侧板；2221、第二排气孔；23、上盖板；3、换热管；4、进料管；5、气口；6、出液口；7、支撑板。
具体实施方式
结合参见图1至图4所示，根据本发明的实施例，一种布液器2，包括布液空腔，所述布液空腔至少包括内腔体21和外腔体22，所述内腔体21设在所述外腔体22内，所述内腔体21设有进料口；所述内腔体21的底部都设有第一过流孔，侧部上设有第一排气孔2121；所述外腔体22的底部设有第二过流孔，侧部上设有第二排气孔2221。
布液空腔采用至少两个腔体结合的分离结构，气液两相的物料进入内腔体21，由于气液两相自身密度不同而在内腔体21分离，液体由第一过流孔进入外腔体22，而气体由第一排气孔2121进入外腔体22；液体在外腔体22的底部均匀铺展而由第二过流孔流出，气体则沿外腔体22的侧部第二排气孔2221排出布液空腔。
由于气相不经过过流孔而排出布液空腔，因此对液相的均匀分布不会造成影响，能提升布液的均匀性。在实际结构中，排气孔的最低位置应该高于各自腔体内平衡状态下液相的液位，保证液相不会从排气孔中溢出。
在一些实施例中，第一过流孔总面积大于进料口的面积，确保进入内腔体21的液体能尽快由第一过流孔导出，同时降低液体流速。
在一些实施例中，第二过流孔总面积大于第一过流孔总面积，采用液相流通面积逐级增加，能保证液相流速逐级递减，使得液相能均匀铺展。
在一些实施例中，内腔体21由上盖板23、内侧板212和内底板211围成，进料口设在上盖板23上，第一过流孔设在内底板211上，第一排气孔2121设在内侧板212上；外腔体22由上盖板23、外侧板222和外底板221围成；第二过流孔设在外底板221上，第二排气孔2221设在外侧板222上。
具体的，内腔体21由上盖板23和内底板211，以及设在上盖板23和内底板211之间的多块内侧板212围成的盒状结构；和/或，外腔体22则是由上盖板23和外底板221，以及设在上盖板23和外底板221之间的多块外侧板222围成的盒状结构，如图1所示，内腔体21设在外腔体22内，两者共用一个上盖板23，内底板211和外底板221之间的间隔，使得液相在内腔体21受到气相干扰而可能无法均匀流出，但在外腔体22中却能均匀分布地流出。
由于从进料口进入的气液两相与内底板211碰撞后，其流速方向会更改，甚至会变为平行于内底板211方向，向四周发散，基于发散的流速较高，且受气相的影响，造成从靠近进料口区域的内底板211上第一过流孔的单孔流量偏低，因此为了保证整体的布液均匀，进料口正对区域的所述第一过流孔的流通面积密度大于其余区域的流通面积密度；该流通面积密度是指液体能穿过的第一过流孔面积的疏密分布状况，具体为：在第一过流孔均匀分布时，进料口正对区域的第一过流孔的孔径大于其余区域的第一过流孔的孔径。或，在第一过流孔的孔径大小相同时，进料口正对区域的第一过流孔的分布密度大于其余区域的第一过流孔的分布密度。或上述两种情况进行组合使用，使得进料口正对区域的流量得到提高。
对于上述的第一过流孔或第二过流孔的形状，可为包括矩形、圆形和椭圆形的一种或多种。
根据本发明的实施例，一种降膜式换热器，包括如上所述的布液器2。
如图4所示的一种具体的降膜式换热器结构，壳体1内设置有布液器2、换热管3、支撑板7和进料管4，壳体1壁上穿设有气口5和出液口6，对于布液器2的组成零部件有上盖板23、均液板、封板，上盖板23设有与进料管4连通的进料口，均液板结构为由内侧板212和内底板211连接构成的顶部无盖的盒状结构，底部开设过流孔，封板结构与均液板结构类似，为由外侧板222和外底板221连接构成的顶部无盖的盒状结构，底部同样开设过流孔；布液器2的装配顺序如下所示：均液板居中倒扣在上盖板23底面上，周边间断焊固定，形成内腔体21，进液管插入到上盖板23内，周边实现密封焊，与内腔体21连通。封板居中倒扣在上盖板23、均液板的组件上，形成外腔体22。
布液器2装配在降膜式换热器的顶部，主要功能将气液两相试剂在布液器2内汽液分离，气相从布液器2侧边排出，液相通过均液板及封板底部的过流孔进行均液，最终均匀滴淋到封板各列过流孔底部设置的换热管3表面。
均液板及封板的折边排气孔最低点位置，需要高于各自腔体的内部平衡状态下液相的液位，以保证液态冷媒不会从排气孔溢出。
由于布液器2内能分离开气液两相，达到气相和液相分开且分别流出布液器2，从而降低了气相对布液的干扰，能提升换热器的换热性能。再结合通过合理设置布液器2内均液板过流孔的形状及位置，以实现高效均液，从而提升换热器的换热性能。
根据本发明的实施例，一种空调器，包括如上所述的布液器2或如上所述的降膜式换热器。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种布液器，其特征在于，包括布液空腔，所述布液空腔至少包括内腔体(21)和外腔体(22)，所述内腔体(21)设在所述外腔体(22)内，所述内腔体(21)设有进料口；所述内腔体(21)的底部都设有第一过流孔，侧部上设有第一排气孔(2121)；所述外腔体(22)的底部设有第二过流孔，侧部上设有第二排气孔(2221)。
2.根据权利要求1所述的布液器，其特征在于，所述第一过流孔总面积大于所述进料口的面积。
3.根据权利要求1或2所述的布液器，其特征在于，所述第二过流孔总面积大于所述第一过流孔总面积。
4.根据权利要求1所述的布液器，其特征在于，所述内腔体(21)由上盖板(23)、内侧板(212)和内底板(211)围成，所述进料口设在所述上盖板(23)上，所述第一过流孔设在所述内底板(211)上，所述第一排气孔(2121)设在所述内侧板(212)上；和/或，所述外腔体(22)由所述上盖板(23)、外侧板(222)和外底板(221)围成；所述第二过流孔设在所述外底板(221)上，所述第二排气孔(2221)设在所述外侧板(222)上。
5.根据权利要求4所述的布液器，其特征在于，所述进料口正对区域的所述第一过流孔的流通面积密度大于其余区域的流通面积密度。
6.根据权利要求5所述的布液器，其特征在于，在所述第一过流孔均匀分布时，所述进料口正对区域的所述第一过流孔的孔径大于其余区域的所述第一过流孔的孔径。
7.根据权利要求5所述的布液器，其特征在于，在所述第一过流孔的孔径大小相同时，所述进料口正对区域的所述第一过流孔的分布密度大于其余区域的所述第一过流孔的分布密度。
8.根据权利要求1所述的布液器，其特征在于，所述第一过流孔或所述第二过流孔的形状包括矩形、圆形和椭圆形的一种或多种。
9.一种降膜式换热器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的布液器(2)。
10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的布液器(2)或如权利要求9所述的降膜式换热器。
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