CN113654276B - 满液式蒸发器的设计方法、满液式蒸发器和制冷系统 - Google Patents
满液式蒸发器的设计方法、满液式蒸发器和制冷系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113654276B CN113654276B CN202110872953.7A CN202110872953A CN113654276B CN 113654276 B CN113654276 B CN 113654276B CN 202110872953 A CN202110872953 A CN 202110872953A CN 113654276 B CN113654276 B CN 113654276B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat exchange
- flooded evaporator
- liquid
- mixed liquid
- oil content
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
- F25B39/02—Evaporators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
- F25B41/24—Arrangement of shut-off valves for disconnecting a part of the refrigerant cycle, e.g. an outdoor part
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
- F25B43/02—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat for separating lubricants from the refrigerant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
本发明涉及满液式蒸发器的设计方法、满液式蒸发器和制冷系统。该设计方法包括:获取满液式蒸发器内的冷媒与润滑油的混合液沿竖直方向分布的多个混合液层的每一个的含油量;基于含油量,将满液式蒸发器内的混合液分为高含油区和低含油区;在高含油区布置具有第一换热效率的第一换热管,并且在低含油区布置具有第二换热效率的第二换热管,其中,第二换热效率高于第一换热效率。该方法既能发挥具有更高换热效率的第二换热管的优势,提高蒸发温度,进而提升整个蒸发器的换热性能,又可以减小蒸发器的设计尺寸,同时还能一定程度上降低换热管外侧阻力,降低能耗,节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及制冷技术领域,更具体地涉及满液式蒸发器的设计方法、满液式蒸发器和制冷系统。
背景技术
满液式冷水机组通常由压缩机、冷凝器、节流装置和满液式蒸发器等组成,是一种最常用的大型冷水机组,具有能效高、可靠性好等优点,被广泛应用于住宅、商业、医院和轨道交通等场合。
一种现有满液式蒸发器采用齿形相对简单的普通换热管。这种普通换热管受润滑油的影响不大,且管外传热系数或总体换热系数的实际测试结果和理论计算结果的差异相对较小。但是要想获得较高的蒸发温度,就得加大换热管的用量,以获取较大的换热面积,这会造成满液式蒸发器的外形设计尺寸较大。
随着技术的发展和生产制造工艺水平的提高,已经发展出使用高效换热管的满液式蒸发器。高效换热管相比于普通换热管来讲,通过齿结构的变化,大大增加换热管在单位长度上的换热面积,同时提高紊流程度,进而提升换热效率。对于以磁悬浮冷水机组为代表的无油制冷机组来说,采用高效换热管制造满液式蒸发器,可以最大限度地发挥此类高新新型换热管的优势,可获得较高的蒸发温度,从而提升整机的能力能效。然而,此类高效新型换热管齿形比较复杂,如果应用于以螺杆式冷水机组为代表的有油制冷系统中,换热管受润滑油的影响较大,且管外传热系数或总体换热系数的实际测试结果和理论计算结果的差异较大,通常需要根据实测结果对换热管的管外传热系数或总体换热系数进行修正(修正系数<1),无法发挥出高换热性能的优势。满液式蒸发器如果全部采用此类高效换热管,受换热管管型的影响,通常会造成换热管水侧(换热管外侧)阻力比较大。
相应地,本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题,即为了解决现有技术中满液式蒸发器体积大、换热效率低或换热效率提高但换热管外侧阻力大的问题,本发明提供一种满液式蒸发器的设计方法,所述设计方法包括:
获取所述满液式蒸发器内的冷媒与润滑油的混合液沿竖直方向分布的多个混合液层的每一个的含油量;
基于所述含油量,将所述满液式蒸发器内的混合液分为高含油区和低含油区;
在所述高含油区布置具有第一换热效率的第一换热管,并且在所述低含油区布置具有第二换热效率的第二换热管,其中,所述第二换热效率高于所述第一换热效率。
该设计方法首先获取满液式蒸发器内的冷媒与润滑油的混合液沿竖直方向分布的多个混合液层的每一个的含油量,然后通过比较所有含油量的高低,将满液式蒸发器内的混合液分为高含油区和低含油区。在高含油区布置具有第一换热效率的第一换热管,并且在低含油区布置具有换热效率比第一换热管的换热效率高的第二换热管。换热效率较高的第二换热管相比于换热效率较低的第一换热管,其管型更复杂,因此用在低含油区,避免受润滑油的影响,能有效发挥第二换热管的优势,提高蒸发温度,从而提升整个蒸发器的换热性能,同时也降低整个满液式蒸发器的体积。相反,在高含油区,布置换热效率较低的第一换热管,通过管型相对更简单的第一换热管,降低第一换热管侧的阻力。综上所述,本发明通过设计第一换热管和第二换热管的组合使用,能分别有效发挥第一换热管和第二换热管的优势,在提升整个蒸发器的综合性能的同时,也减小了满液式蒸发器的设计尺寸。
在上述满液式蒸发器的设计方法的优选技术方案中,获取所述满液式蒸发器内的冷媒与润滑油的混合液沿竖直方向分布的多个混合液层的每一个的含油量的步骤包括:
在所述满液式蒸发器的筒体上沿所述竖直方向均匀设置多个取液口;
将一个具有第一质量的承压容器抽真空;
从一个所述取液口抽取第二质量的所述混合液到被抽真空的所述承压容器中;
排空所述承压容器中的从所述混合液分离出来的气体冷媒;
对排空后的所述承压容器称重以获得第三质量;
基于所述第一质量、第二质量、和第三质量计算对应所述取液口的混合液层的所述含油量;
重复实施将一个具有第一质量的承压容器抽真空的步骤,直到获得对应每个所述取液口的混合液层的所述含油量。由于润滑油与冷媒的密度不相同,因此在竖直方向上,润滑油在冷媒中的含量是变化的。当润滑油比冷媒轻时,通常冷媒上层的含油量要高于冷媒下层的含油量。相反,当润滑油的密度大于冷媒时,冷媒上层的含油量要低于冷媒下层的含油量。因此,通过在满液式蒸发器的筒体上沿竖直方向均匀设置多个取液口,然后利用一个抽真空且具有第一质量的承压容器通过每个取液口提取对应每个混合液层且具有第二质量的混合液。在真空状态下,液体冷媒气化,从混合液中分离出来,这样就可通过承压容器的排放口排放出气体冷媒,并对排空后的承压容器称重以获得第三质量。基于第一质量、第二质量、和第三质量就可计算出对应混合液层的含油量。通过重复上述步骤,则可获得所有混合液层的含油量。因此,采用此方法获取含油量,操作简便,计算简单,结果精确。
在上述满液式蒸发器的设计方法的优选技术方案中,获取所述满液式蒸发器内的冷媒与润滑油的混合液沿竖直方向分布的多个混合液层的每一个的含油量的步骤包括:
在所述满液式蒸发器的筒体上沿所述竖直方向均匀设置多个取液口;
将数量与所述多个取液口相同且具有第一质量的承压容器抽真空;
从每个所述取液口抽取第二质量的所述混合液到被抽真空的对应一个所述承压容器中;
排空所述承压容器中的从所述混合液分离出来的气体冷媒;
对排空后的所述承压容器称重以获得第三质量;
基于所述第一质量、第二质量、和第三质量计算对应每个所述取液口的混合液层的所述含油量。利用多个承压容器分别从对应的取液口提取混合液,相比于只使用一个承压容器,可更快速地获取所有混合液层的含油量。
在上述满液式蒸发器的设计方法的优选技术方案中,在所述承压容器的排放口上覆盖有透气过滤网。气体冷媒可从该透气过滤网中排出,而流出来的液体润滑油则被阻挡在该透气过滤网上。这可以避免润滑油的损失,使得称量结果更加准确。
在上述满液式蒸发器的设计方法的优选技术方案中,在每个所述取液口上装有针阀。通过调节针阀开关,可以方便地控制混合液的流出量。
在上述满液式蒸发器的设计方法的优选技术方案中,所述第二换热管的单位长度的换热面积大于所述第一换热管的单位长度的换热面积。通过增大的换热面积,第二换热管的换热效率大于第一换热管的换热效率。
在上述满液式蒸发器的设计方法的优选技术方案中,在所述第一换热管的外表面上设有向外凸出的大致锥形的齿形,并且在所述第二换热管的外表面上设有向外凸出的大致T型的齿形。大致锥形的齿形,相对较平滑,蒸发器中的润滑油排出容易,所以换热管受润滑油的影响小。大致T型的齿形,形状相对复杂,因此换热管单位长度上的换热面积大,换热系数更高。
为了解决现有技术中的上述技术问题,即为了解决现有技术中满液式蒸发器体积大、换热效率低或换热效率提高但换热管外侧阻力大的问题,本发明还提供一种满液式蒸发器。所述满液式蒸发器采用上面任一项所述的满液式蒸发器的设计方法设计而成。该满液式蒸发器通过具有不同换热效率的第一换热管和第二换热管的组合使用,能分别有效发挥第一换热管和第二换热管的优势,在提升整个蒸发器的综合性能的同时,其体积也大大减小。
在上述满液式蒸发器的优选技术方案中,所述满液式蒸发器在所述筒体内还设有均液板,所述均液板布置在所述筒体的底部,在所述均液板上设有以预定规则排列的均液孔。均液板能够保证冷媒进入蒸发器后,通过均液板上按预定规则排列的均液孔,实现对整个蒸发器的均匀供液,避免液体在蒸发器中的某一部位集中,造成供液不均匀,影响整个蒸发器的换热效果。
为了解决现有技术中满液式蒸发器体积大、换热效率低或换热效率提高但换热管外侧阻力大的问题,本发明还提供一种制冷系统,所述冷水机组包括如上所述的满液式蒸发器。通过使用上述的满液式蒸发器,该制冷系统的整体换热性能得到提升。
附图说明
下面结合附图来描述本发明的优选实施方式,附图中:
图1是本发明制冷系统的实施例的示意图;
图2是本发明满液式蒸发器的实施例的截面示意图;
图3是本发明满液式蒸发器的第一换热管的实施例的截面示意图;
图4是本发明满液式蒸发器的第二换热管的实施例的截面示意图;
图5是本发明满液式蒸发器的均液板的实施例的示意图;
图6是本发明满液式蒸发器的设计方法的流程图;
图7是本发明满液式蒸发器的设计方法中获取含油量的实施例的流程图。
附图标记列表:
1、制冷系统;11、压缩机;111、压缩机的排气口;112、压缩机的吸气口;113、排气管;114、吸气管;12、油分离器;121、第一回油管路;122、第一角阀;123、第一干燥过滤器;124、电磁阀;125、第二角阀;126、油分离器接管;13、冷凝器;131、冷凝器接管;132、第一截止阀;133、第二干燥过滤器;14、节流装置;141、第一蒸发器接管;142、第二截止阀;15、满液式蒸发器;151、第二蒸发器接管;152、第二回油管路;153、第三干燥过滤器;154、第三角阀;16、引射器;51、满液式蒸发器的筒体;52、蒸发室;53、液体室;53a、高含油区;53b、低含油区;54a、第一换热管;541a、第一换热管壁;542a、第一换热齿;543a、第一换热管的内螺纹槽;54b、第二换热管;541b、第二换热管壁;542b、第二换热齿;543b、第二换热管的内螺纹槽;55、取液口;56、均液板;561、基板;562、均液孔。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了解决现有技术中满液式蒸发器体积大、换热效率低或换热效率提高但换热管外侧阻力大的问题,本发明提供一种满液式蒸发器的设计方法,该设计方法包括:
获取所述满液式蒸发器内的冷媒与润滑油的混合液沿竖直方向分布的多个混合液层的每一个的含油量(步骤S1);
基于所述含油量,将所述满液式蒸发器内的混合液分为高含油区和低含油区(步骤S2);
在所述高含油区布置具有第一换热效率的第一换热管,并且在所述低含油区布置具有第二换热效率的第二换热管,其中,所述第二换热效率高于所述第一换热效率(步骤S3)。
图1是本发明制冷系统的实施例的示意图。本发明所说的制冷系统包括但不限于单冷式的冷水机组或热泵机组或其它合适的制冷系统。如图1所示,在一种或多种实施例中,制冷系统1包括彼此连接成主制冷回路的压缩机11、油分离器12、冷凝器13、节流装置14、和满液式蒸发器15。
在一种或多种实施例中,压缩机11为螺杆式压缩机。替代地,压缩机11也可为离心式、活塞式,或者其它合适的压缩机。如图1所示,压缩机11具有排气口111和吸气口112。压缩机11的排气口111通过排气管113与油分离器12的进气口(图中未标注)相连。压缩机的吸气口112通过吸气管114和第二蒸发器接管151连接到满液式蒸发器15的第一接口。
如图1所示,油分离器12还具有位于其顶部的出气口(图中未标注)。借助该出气口,油分离器12通过油分离器接管126连接到冷凝器13的第一接口(图中未标注)。在一种或多种实施例中,油分离器12的底部还设有回油口。在该回油口与压缩机11的吸气口112之间设有第一回油管路121。在一种或多种实施例中,沿着回油流向,在第一回油管路121上依次设有第一角阀122、第一干燥过滤器123、电磁阀124、和第二角阀125。电磁阀124用于控制第一回油管路121的通断,进而控制油分离器12的回油。
如图1所示,在一种或多种实施例中,冷凝器13为卧式壳管式冷凝器。替代地,冷凝器22也可为翘片盘管式或者其它合适形式的冷凝器。冷凝器13还具有第二接口,并且借助该第二接口通过冷凝器接管131连接到节流装置14。如图1所示,沿着冷媒的流向,在冷凝器接管131上依次设有第一截止阀132和第二干燥过滤器133。第一截止阀132用于控制冷媒在冷凝器接管131中的通断,以便于在需要的时候通过关闭第一截止阀132来检修制冷系统1。第二干燥过滤器133对冷媒进行干燥和过滤,防止水分、杂质等有害物质损害功能部件。
在一种或多种实施例中,节流装置14为热力膨胀阀。替代地,节流装置14也可为电子膨胀阀、或者其它合适的节流机构。如图1所示,在一种或多种实施例中,节流装置14通过第一蒸发器接管141连接到满液式蒸发器15的第二接口。在第一蒸发器接管141上设有第二截止阀142,以便于在需要的时候通过关闭第二截止阀142来检修制冷系统1。
如图1所示,在满液式蒸发器15与压缩机11的吸气口112之间还设有第二回油管路152。沿着润滑油的流向,在第二回油管路152上依次设有第三角阀154和第三干燥过滤器153。如图1所示,在一种或多种实施例中,第二回油管路152通过引射器16连接到压缩机11的吸气口112。如图1所示,引射器16具有连接到第一回油管路121的引射接口、连接到第二回油管路152的被引射接口、和连接到压缩机11的吸气口112的出口。
当制冷系统1开始工作时,冷媒经压缩机11压缩升压后形成高温高压的气体冷媒。高温高压的气体冷媒经由排气管113进入油分离器12。在油分离器12中,高温高压的气体冷媒中所携带的润滑油被分离出来,经受油分离后的高温高压的气体冷媒沿着油分离器接管126进入冷凝器13。在油分离器12中的润滑油可通过第一回油管路121返回到压缩机11中。在冷凝器13中,高温高压的气体冷媒被冷凝降温后形成中温高压的液体冷媒。中温高压的液体冷媒沿着冷凝器接管131流向节流装置14,并且被节流装置14膨胀节流到低温低压的液体冷媒。该低温低压的液体冷媒沿着第一蒸发器接管141进入满液式蒸发器15中。在满液式蒸发器15中,低温低压的液体冷媒被蒸发成低温低压的气体冷媒。该低温低压的气体冷媒然后依次沿着第二蒸发器接管151和吸气管114离开满液式蒸发器15,并且被压缩机11重新吸入,以便被压缩进入新的循环。
在满液式蒸发器15内的底部也会存在从冷媒分离出来的一些润滑油。该润滑油可通过第二回油管路152返回到压缩机11中。具体地,在引射器16的作用下,利用第一回油管路121的高压所产生的引射作用,将满液式蒸发器15底部的润滑油抽吸到压缩机11中。
图2是本发明满液式蒸发器的截面示意图。如图2所示,在一种或多种实施例中,本发明满液式蒸发器15包括封闭的且圆筒状的筒体51。在壳体51内形成位于壳体上半部的蒸发室52和位于壳体下半部的液体室53。进入满液式蒸发器15的液体冷媒都容纳在液体室53中,而蒸发室52允许液体冷媒从液面蒸发并进入蒸发室52,然后从蒸发室52的上部或顶部离开蒸发室52。在一种或多种实施例中,液体室53被分为位于上部的高含油区53a和位于下部的低含油区53b。高含油区和低含油区的划分取决于制冷系统1所使用的冷媒和润滑油的性质。当润滑油的密度比冷媒密度低时,在润滑油与冷媒的混合液中,通常混合液的上部含油量要高于其下部含油量。相反,当润滑油的密度比冷媒密度高时,在润滑油与冷媒的混合液中,通常混合液的上部含油量要低于其下部含油量。如图2所示,在筒体51的外侧壁上,对应液体室53的位置,设置沿着竖直方向均匀分布的多个取液口55。每个取液口55都与液体室53连通,以便可通过每个取液口55获取对应液位处的润滑油与冷媒的混合液。
如图2所示,在高含油区53a中布置多根具有第一换热效率的第一换热管54a,并且在低含油区53b中布置多根具有第二换热效率的第二换热器54b。在一种或多种实施例中,第一换热管54a和第二换热管54b的外表面上都布满换热齿,用于增加单位管长上的换热面积。第一换热管54a上的每个第一换热齿的换热总面积要小于第二换热管54b上的每个第二换热齿的换热总面积。因此,第二换热器54b的第二换热效率要高于第一换热管54a的第一换热效率。图3是本发明满液式蒸发器的第一换热管的实施例的截面示意图。如图3所示,在一种或多种实施例中,第一换热管54a在其第一换热管壁541a上具有多个第一换热齿542a。每个第一换热齿542a具有大致锥形的横截面,并且其外表面为大致光滑的表面,以便在增大换热面积的同时,能够降低冷媒从其外侧流过时的阻力。替代地,第一换热齿542a可采用其它合适形状的横截面,例如半圆形或椭圆形的横截面。因此,第一换热管54a被布置在高含油区。可选地,在第一换热管54a的内壁上可形成增加换热效率的内螺纹槽543a。图4是本发明满液式蒸发器的第二换热管的实施例的截面示意图。如图4所示,在一种或多种实施例中,第二换热管54b在其第二换热管壁541b上具有多个第二换热齿542b。每个第二换热齿542b具有大致T形的横截面。替代地,第二换热齿542b可采用其它合适形状的横截面,例如大致十字形或更复杂形状的横截面,以便尽量增加换热面积。相比于具有大致锥形的横截面的第一换热齿542a,每个第二换热齿542b的换热面积明显增加,并且能够增加紊流效应,这导致第二换热管54b的第二换热效率明显高于第一换热管54a的第一换热效率。因此,第二换热管54b布置在低含油区53b中。在制冷系统1工作期间,第一换热管54a和第二换热管54b都被淹没或基本淹没在润滑油与冷媒的混合液中。通过高含油区中的第一换热管54a和低含油区中的第二换热管54b的组合使用,在降低换热器体积的同时显著提升了满液式蒸发器15的换热性能,进而提升了整个制冷系统1的总体性能。
如图2所示,在一种或多种施例中,满液式蒸发器15还设有均液板56。均液板56布置在筒体51内的底部,并且平行于第一换热管54a和第二换热管54b水平地延伸。如图2所示,均液板56具有大致倒V型的横截面。基于图2所示方位,该横截面左右对称。图5是本发明满液式蒸发器的均液板的实施例的示意图。如图5所示,均液板56包括基板561,并且在基板561上按照预定规则均匀地分布多个均液孔562。例如,如图5所示,均液孔562排成四列,每列都沿着基板561的长度方向布置,并且相邻列之间的均液孔562在长度方向上彼此错开。替代地,均液孔562也可按照其它预定的规则排列。通过均液孔562,均液板56能够保证冷媒从冷凝器13进入满液式蒸发器15后实现冷媒对整个蒸发器均匀供液,避免造成液体在蒸发器某一部位集中供液造成供液不均匀,影响整个蒸发器的换热效果。
下面参考上述满液式蒸发器15的结构描述本发明满液式蒸发器的设计方法。
图6是本发明满液式蒸发器的设计方法的流程图。如图6所示,该设计方法在开始后,首先执行步骤S1,即获取满液式蒸发器15内的冷媒与润滑油的混合液沿竖直方向分布的多个混合液层的每一个的含油量。接着,该设计方法执行步骤S2,即基于含油量,将满液式蒸发器15内的混合液分为高含油区53a和低含油区53b。在一种或多种实施例中,高于预设的含油量阈值的混合液区被看作是高含油区,而低于或等于预设的含油量阈值的混合液区被看作是低含油区。最后,该设计方法执行步骤S3,在高含油区53a布置具有第一换热效率的第一换热管54a,并且在低含油区53b布置具有第二换热效率的第二换热管54b,其中,第二换热效率高于第一换热效率。由于第一换热管54a采用相对简单的换热齿,因此排油容易。第二换热管54b采用相对更复杂的换热齿,以增加换热效率,并且在低含油区53b内不会造成过大的阻力。在执行完步骤S3后,该设计方法结束。
图7是本发明满液式蒸发器的设计方法中获取含油量的实施例的流程图。如图7所示,在开始后,首先执行步骤S11,即在满液式蒸发器15的筒体51上沿竖直方向均匀设置多个取液口55。在该实施例中,混合液的液面超过蒸发器的水平中心面。设取液口55的个数为n,n>2,例如n=5或7。在一种或多种实施例中,在每个取液口55上装有针阀(图中未示出)。通过调节针阀开关,可以方便地控制混合液的流出量。替代地,根据实际需要,可以采用其它合适的阀结构。在制冷系统1的运行工况稳定后,例如在运行国标工况稳定2h后,执行步骤S12,将一个具有第一质量w的承压容器(图中未示出)抽真空。该承压容器可以采用冷媒罐或者自制。在执行步骤S12后,设计方法前进到步骤S13,从一个取液口55抽取第二质量w0的混合液到被抽真空的承压容器中。设计方法接着执行步骤S14,排空承压容器中的从混合液分离出来的气体冷媒。在真空状态下,液体冷媒会被气化,因此可从混合液中分离出来。在一种或多种实施例中,气体冷媒的排放要缓慢进行,以便避免将润滑油带出。在一种或多种实施例中,在承压容器的排放口上覆盖有透气过滤网。当打开承压容器的阀门时,气体冷媒可从该透气过滤网中排出,而流出来的液体润滑油则被阻挡在该透气过滤网上。透气过滤网的质量计入承压容器的质量中。
如图7所示,在承压容器被排空后,设计方法前进到步骤S15,对排空后的承压容器称重以获得第三质量wi(i=1,2,...,n),第三质量为润滑油和承压容器的总质量。在确定了第一质量w、第二质量w0、和第三质量wi后,设计方法前进到步骤S16,基于第一质量w、第二质量w0、和第三质量wi,计算对应的混合液层的含油量。润滑油的质量为第三质量与第一质量之差,即为wi-w。含油量为润滑油的质量与第二质量w0的比值,即为(wi-w)/w0。然后,设计方法执行步骤S17,即重复步骤12,将承压容器重新抽真空,并从另一个取液口55抽取第二质量w0的混合液,以便获得对应该取液口55的混合液层的含油量。以此类推,最终可获得对应每个取液口的混合液层的含油量。
在替代地实施例中,采用与n个取液口55数量相同的承压容器。每个承压容器都具有第一质量w。每个承压容器对应一个取液口55,以便从该取液口55提取第二质量w0的混合液。这样可在更短的时间内获得对应所有取液口的混合液层的含油量。替代地,也可使用多于一个并且少于取液口55数量的承压容器,其中,预定数量的取液口共用一个承压容器。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种满液式蒸发器的设计方法,其特征在于,所述设计方法包括:
获取所述满液式蒸发器内的冷媒与润滑油的混合液沿竖直方向分布的多个混合液层的每一个的含油量;
基于所述含油量,将所述满液式蒸发器内的混合液分为高含油区和低含油区;
在所述高含油区布置具有第一换热效率的第一换热管,并且在所述低含油区布置具有第二换热效率的第二换热管,其中,所述第二换热效率高于所述第一换热效率。
2.根据权利要求1所述的满液式蒸发器的设计方法,其特征在于,获取所述满液式蒸发器内的冷媒与润滑油的混合液沿竖直方向分布的多个混合液层的每一个的含油量的步骤包括:
在所述满液式蒸发器的筒体上沿所述竖直方向均匀设置多个取液口;
将一个具有第一质量的承压容器抽真空;
从一个所述取液口抽取第二质量的所述混合液到被抽真空的所述承压容器中;
排空所述承压容器中的从所述混合液分离出来的气体冷媒;
对排空后的所述承压容器称重以获得第三质量;
基于所述第一质量、第二质量、和第三质量计算对应所述取液口的混合液层的所述含油量;
重复实施将一个具有第一质量的承压容器抽真空的步骤,直到获得对应每个所述取液口的混合液层的所述含油量。
3.根据权利要求1所述的满液式蒸发器的设计方法,其特征在于,获取所述满液式蒸发器内的冷媒与润滑油的混合液沿竖直方向分布的多个混合液层的每一个的含油量的步骤包括:
在所述满液式蒸发器的筒体上沿所述竖直方向均匀设置多个取液口;
将数量与所述多个取液口相同且具有第一质量的承压容器抽真空;
从每个所述取液口抽取第二质量的所述混合液到被抽真空的对应一个所述承压容器中;
排空所述承压容器中的从所述混合液分离出来的气体冷媒;
对排空后的所述承压容器称重以获得第三质量;
基于所述第一质量、第二质量、和第三质量计算对应每个所述取液口的混合液层的所述含油量。
4.根据权利要求2或3所述的满液式蒸发器的设计方法,其特征在于,在所述承压容器的排放口上覆盖有透气过滤网。
5.根据权利要求2或3所述的满液式蒸发器的设计方法,其特征在于,在每个所述取液口上装有针阀。
6.根据权利要求1-3任一项所述的满液式蒸发器的设计方法,其特征在于,所述第二换热管的单位长度的换热面积大于所述第一换热管的单位长度的换热面积。
7.根据权利要求6所述的满液式蒸发器的设计方法,其特征在于,在所述第一换热管的外表面上设有向外凸出的大致锥形的齿形,并且在所述第二换热管的外表面上设有向外凸出的大致T型的齿形。
8.一种满液式蒸发器,其特征在于,所述满液式蒸发器采用根据权利要求1-7任一项所述的满液式蒸发器的设计方法设计而成。
9.根据权利要求8所述的满液式蒸发器,其特征在于,所述满液式蒸发器在筒体内还设有均液板,所述均液板布置在所述筒体的底部,在所述均液板上设有以预定规则排列的均液孔。
10.一种制冷系统,其特征在于,所述制冷系统包括根据权利要求8或9所述的满液式蒸发器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110872953.7A CN113654276B (zh) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 满液式蒸发器的设计方法、满液式蒸发器和制冷系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110872953.7A CN113654276B (zh) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 满液式蒸发器的设计方法、满液式蒸发器和制冷系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113654276A CN113654276A (zh) | 2021-11-16 |
CN113654276B true CN113654276B (zh) | 2023-07-18 |
Family
ID=78490217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110872953.7A Active CN113654276B (zh) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 满液式蒸发器的设计方法、满液式蒸发器和制冷系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113654276B (zh) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2663775B2 (ja) * | 1991-12-18 | 1997-10-15 | ダイキン工業株式会社 | 満液式蒸発器 |
JP3351001B2 (ja) * | 1993-03-23 | 2002-11-25 | ダイキン工業株式会社 | 満液式蒸発器 |
CN2814269Y (zh) * | 2005-07-01 | 2006-09-06 | 烟台冰轮股份有限公司 | 一种可引射回油的制冷系统 |
CN201583040U (zh) * | 2009-11-19 | 2010-09-15 | 同方人工环境有限公司 | 使用高效回油满液式蒸发器的制冷机组 |
CN203550362U (zh) * | 2013-11-14 | 2014-04-16 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机润滑油的抽取装置 |
CN204730528U (zh) * | 2015-05-05 | 2015-10-28 | 昆山方佳机械制造有限公司 | 一种满液式蒸发器 |
CN210921673U (zh) * | 2019-11-21 | 2020-07-03 | 大金空调(上海)有限公司 | 换热器以及冷水机组 |
CN111457620B (zh) * | 2020-01-09 | 2021-08-31 | 安徽威灵汽车部件有限公司 | 换热器、换热系统、家用电器和车辆 |
-
2021
- 2021-07-30 CN CN202110872953.7A patent/CN113654276B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113654276A (zh) | 2021-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2021120689A1 (zh) | 空调机组 | |
CN108759206B (zh) | 冷水机组及冷水机组的提纯回油控制方法 | |
CN108343600B (zh) | 一种用于压缩机的性能测试台及使用方法 | |
WO2020029804A1 (zh) | 冷媒净化系统以及包含该冷媒净化系统的换热系统 | |
KR101175777B1 (ko) | 오일회수용 열교환판이 구비된 냉매증발기 및 이를 이용한 압축식냉동기 | |
CN108826769A (zh) | 一种容积可变的储液器及空调系统 | |
EP2541164A1 (en) | Chiller | |
CN113654276B (zh) | 满液式蒸发器的设计方法、满液式蒸发器和制冷系统 | |
CN105526166A (zh) | 压缩机和具有其的换热系统 | |
CN108131854B (zh) | 一种直膨式供液的多并联螺杆低温冷水机组 | |
CN107655238B (zh) | 压缩式制冷机用冷凝器 | |
KR101385194B1 (ko) | 응축기 | |
WO2024021698A1 (zh) | 壳管式换热器及空调机组 | |
CN208720596U (zh) | 一种容积可变的储液器及空调系统 | |
EP4279854A1 (en) | Evaporator | |
WO2021012676A1 (zh) | 制冷装置 | |
CN114152007A (zh) | 分离提纯装置、制冷组件、系统、提纯方法及存储介质 | |
CN107763868A (zh) | 一种带油冷却装置的压缩冷凝机组 | |
CN113091339A (zh) | 双温制冷系统 | |
CN114279102B (zh) | 一种降膜式蒸发冷制冷系统及工作方法 | |
CN219976792U (zh) | 一种多压缩机机组 | |
CN213335063U (zh) | 一种制冷系统及其不凝性气体分离装置 | |
CN218884331U (zh) | 一种空调器 | |
CN110641244A (zh) | 一种带油气净化的新能源汽车空调电动压缩机检测系统 | |
CN215809564U (zh) | 一种控制冷冻机内外温差的装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |