CN115468336A - 一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器 - Google Patents
一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器，属于蒸发器技术领域，包括卧式壳管，所述卧式壳管内侧的两端分别固定连接有第一侧边隔板和第二侧边隔板。本发明中，随着换热管内部对应第一气液分离膜下方积液量的增加，浮球将会随着积液液面上浮，待上浮至一定高度时，浮球将会通过第一支撑弹簧拉动并开启单向阀盖，桥式连接管内的气体将会进入到积液的内部，积液在气体的作用下发生膨胀并快速流动，积液膨胀至一定程度上会发生爆裂，在爆裂所产生冲击力的作用下积液向四周飞溅，从而能够将积液扬起，并促使积液变得稀薄，从而能够促进积液与载冷剂发生热交换并发生气化，有效降低了积液对换热管的影响。
Description
技术领域
本发明属于蒸发器技术领域，尤其涉及一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器。
背景技术
单向阀盖开启后，引流扇在流动载冷剂的作用下转动，引流扇在转动的过程中会带动往复丝杠在丝杠套内转动，丝杠套在往复丝杠的表面做升降式往复运动，并通过桥式连接架带动活塞在换气管内做活塞运动，再辅以第三气液分离膜的作用，使得气化后的制冷剂会被吸入换气管内。
现有技术中公开了部分蒸发器技术领域的发明专利，其中申请号为CN201911363718.6的发明专利，公开了一种干式壳管式蒸发器，通过在壳体内固定安装的第一隔板的中部安装有第三隔板，将换热管分隔成上下两部分，这样能够将上下两部分温差较大的换热管独立得与载冷剂进行换热，保证了载冷剂从制冷剂中吸收的能量不会返还到制冷剂中，同时规定将制冷剂入口和载冷剂出口设置在壳体的底部，将制冷剂出口和载冷剂入口设置在壳体的顶部，这样形成制冷剂从下往上流动，而载冷剂从上往下流动，两者形成完全逆向的流动，载冷剂在刚进入蒸发器时是与交换了整个流程的温度较高的制冷剂进行换热，而沿着载冷剂的流动路线制冷剂的温度始终是低于载冷剂的，这样保证了载冷剂在流动的全过程中都在从制冷剂中吸收能量，从而大大的提高了蒸发器的换热效果；通过在制冷剂入口的一端进入换热管之前于第一隔板的一侧安装有细网，通过细网的细网孔一方面可以使得载冷剂在进口端有一定的积流效果，保证靠近第三隔板的换热管中能够分配到尽量多的载冷剂，另一方面也可以过滤掉载冷剂中部分的气态的载冷剂，保证换热管中的气态载冷剂含量尽可能少，其次也可以使得载冷剂在经过细网之后能够分成细流，增加载冷剂的湍流效果，提高载冷剂的换热效率，该技术方案将换热管分隔成上下两部分，这样能够将上下两部分温差较大的换热管独立得与载冷剂进行换热，保证了载冷剂从制冷剂中吸收的能量不会返还到制冷剂中，同时规定将制冷剂入口和载冷剂出口设置在壳体的底部，大大的提高了蒸发器的换热效果，但是在实行的过程中仍存有一些不足之处，制冷剂在换热管内流动的过程中，容易出现气液两相分离的不良现象，进而容易在换热管内发生聚集，严重影响制冷剂在换热换内的换热效率。
基于此，本发明设计了一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决了现有技术中的管壳干式蒸发器内部制冷剂在换热管内流动的过程中，容易出现气液两相分离的不良现象，进而容易在换热管内发生聚集，严重影响制冷剂在换热换内换热效率的问题，而提出的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器，包括卧式壳管，所述卧式壳管内侧的两端分别固定连接有第一侧边隔板和第二侧边隔板，所述第二侧边隔板和第一侧边隔板之间架设有换热管，所述第一侧边隔板远离第二侧边隔板一面对应换热管上下两个端口之间的位置固定连接有横置隔板，第二侧边隔板和第一侧边隔板之间设置有多个折流板等距排列，所述卧式壳管底部对应第一侧边隔板与折流板之间的位置设置有载冷剂流入口，所述卧式壳管顶部对应第二侧边隔板与折流板之间的位置设置有载冷剂流出口，所述换热管的弯折处设置有防积液组件，所述防积液组件包括制冷剂依次流经的第二气液分离膜和第一气液分离膜，所述第一气液分离膜嵌设在换热管内部的弯折处，用于将制冷剂积液聚集在第一气液分离膜的内侧方便处理，所述第二气液分离膜顶部的边沿处通过弹簧合页铰接在第一气液分离膜底部的边沿处，用于防止制冷剂积液发生回流。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述换热管底部对应第一气液分离膜和第二气液分离膜的位置卡接有桥式连接管，所述桥式连接管的一个端口内嵌设有第三气液分离膜，所述桥式连接管的另一个端口内通过弹簧合页铰接有单向阀盖，所述单向阀盖的顶部固定连接有第一支撑弹簧，所述第一支撑弹簧的另一端固定连接有浮球。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述换热管底部对应桥式连接管的位置固定连接有换气管，所述换气管内套接有活塞，所述活塞的底部固定连接有桥式连接架，所述桥式连接架的另一端固定连接有丝杠套，所述丝杠套内螺纹连接有往复丝杠，所述往复丝杠的底端通过轴承转动连接在换气管内侧的底部，所述换气管的下方设置有引流扇，所述引流扇固定连接在往复丝杠的底端。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述换气管内侧壁对应桥式连接架的位置开设有滑行槽，所述滑行槽内滑动连接有滑行座，所述滑行座与桥式连接架的相对面固定连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述换热管的数量为若干个，且若干个换热管之间设置有恒压组件。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述恒压组件包括多个补偿套，且多个补偿套分别接通若干个换热管，所述换热管的端口内固定连接有斗型罩。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述斗型罩的内侧嵌设有球形阀，所述球形阀背离斗型罩的一面固定连接有第二支撑弹簧，所述第二支撑弹簧的另一端通过弹簧座固定连接在换热管的内壁，且多个补偿套之间通过恒压管接通。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述卧式壳管的侧单面固定安装有端盖，所述端盖侧端面对应横置隔板上下两侧分别卡接有制冷剂液体流入口和制冷剂蒸汽流出口，并且补偿套位于制冷剂蒸汽流出口的下方。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，随着换热管内部对应第一气液分离膜下方积液量的增加，浮球将会随着积液液面上浮，待上浮至一定高度时，浮球将会通过第一支撑弹簧拉动并开启单向阀盖，桥式连接管内的气体将会进入到积液的内部，积液在气体的作用下发生膨胀并快速流动，积液膨胀至一定程度上会发生爆裂，在爆裂所产生冲击力的作用下积液向四周飞溅，从而能够将积液扬起，并促使积液变得稀薄，从而能够促进积液与载冷剂发生热交换并发生气化，有效降低了积液对换热管的影响。
2、本发明中，第一气液分离膜能够对流经的制冷剂进行气液两相分离处理，由于第一气液分离膜倾斜设置，因而能够使得第一气液分离膜的透过面最大化，第二气液分离膜在受到制冷剂的作用时将会通过弹簧合页发生翻转，当换热管内的制冷剂压力不足时，第二气液分离膜在弹簧合页复合弹力的作用下进行复位动作，将液态制冷剂截流在第一气液分离膜的下方，从而能够防止液态制冷剂发生回流的不良现象，有效保证了制冷剂在换热管内的换热效率。
3、本发明中，制冷剂分别流入若干个换热管后，若是某个换热管内分配的制冷剂较多，由于换热管的通量不变，因而该换热管内制冷剂的压力将会升高，在制冷剂的作用下，球形阀将会向斗型罩的方向靠近，进而能够减小斗型罩的通量，同时也会增大球形阀背离斗型罩一侧的制冷剂压力，该部分制冷剂压力将会流向低压状态下的换热管，从而能够促使每个换热管内制冷剂相等，确保制冷剂分配的均匀性，能够提升换热管的换热效率，使得整个蒸发器的工作效率更高，性能稳定，同时还能沟降低积液产生的概率。
附图说明
图1为本发明提出的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器图1中A处放大的结构示意图；
图3为本发明提出的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器中横置隔板的结构示意图；
图4为本发明提出的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器中换气管的剖视结构示意图；
图5为本发明提出的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器图4中B处放大的结构示意图；
图6为本发明提出的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器图5中C处放大的结构示意图；
图7为本发明提出的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器中折流板的结构示意图；
图8为本发明提出的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器中恒压组件的结构示意图；
图9为本发明提出的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器中图8中D处放大的结构示意图；
图10为本发明提出的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器中恒压组件的剖视结构示意图；
图11为本发明提出的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器图10中E处放大的结构示意图。
图例说明：
1、卧式壳管；2、第一侧边隔板；3、第二侧边隔板；4、折流板；5、横置隔板；6、载冷剂流入口；7、载冷剂流出口；8、换热管；9、防积液组件；901、第一气液分离膜；902、第二气液分离膜；903、桥式连接管；904、单向阀盖；905、第一支撑弹簧；906、浮球；907、换气管；908、活塞；909、桥式连接架；910、丝杠套；911、往复丝杠；912、引流扇；10、滑行座；11、滑行槽；12、端盖；13、制冷剂液体流入口；14、制冷剂蒸汽流出口；15、恒压组件；151、补偿套；152、斗型罩；153、球形阀；154、第二支撑弹簧；155、恒压管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：如图1-11所示，一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器，包括卧式壳管1，卧式壳管1内侧的两端分别固定连接有第一侧边隔板2和第二侧边隔板3，第二侧边隔板3和第一侧边隔板2之间架设有换热管8，第一侧边隔板2远离第二侧边隔板3一面对应换热管8上下两个端口之间的位置固定连接有横置隔板5，第二侧边隔板3和第一侧边隔板2之间设置有多个折流板4等距排列，卧式壳管1底部对应第一侧边隔板2与折流板4之间的位置设置有载冷剂流入口6，卧式壳管1顶部对应第二侧边隔板3与折流板4之间的位置设置有载冷剂流出口7，换热管8的弯折处设置有防积液组件9，防积液组件9包括制冷剂依次流经的第二气液分离膜902和第一气液分离膜901，第一气液分离膜901嵌设在换热管8内部的弯折处，用于将制冷剂积液聚集在第一气液分离膜901的内侧方便处理，第二气液分离膜902顶部的边沿处通过弹簧合页铰接在第一气液分离膜901底部的边沿处，用于防止制冷剂积液发生回流。
具体的，如图1、2、3、4、5、6、7和8所示，卧式壳管1的侧单面固定安装有端盖12，端盖12侧端面对应横置隔板5上下两侧分别卡接有制冷剂液体流入口13和制冷剂蒸汽流出口14，并且补偿套151位于制冷剂蒸汽流出口14的下方，换热管8底部对应第一气液分离膜901和第二气液分离膜902的位置卡接有桥式连接管903，桥式连接管903的一个端口内嵌设有第三气液分离膜，桥式连接管903的另一个端口内通过弹簧合页铰接有单向阀盖904，单向阀盖904的顶部固定连接有第一支撑弹簧905，第一支撑弹簧905的另一端固定连接有浮球906，换热管8底部对应桥式连接管903的位置固定连接有换气管907，换气管907内套接有活塞908，活塞908的底部固定连接有桥式连接架909，桥式连接架909的另一端固定连接有丝杠套910，丝杠套910内螺纹连接有往复丝杠911，往复丝杠911的底端通过轴承转动连接在换气管907内侧的底部，换气管907的下方设置有引流扇912，引流扇912固定连接在往复丝杠911的底端，换气管907内侧壁对应桥式连接架909的位置开设有滑行槽11，滑行槽11内滑动连接有滑行座10，滑行座10与桥式连接架909的相对面固定连接。
实施方式具体为：载冷剂通过载冷剂流入口6流入卧式壳管1的内部，载冷剂在流入卧式壳管1的内部后经过折流板4和第二侧边隔板3多次改变流向后经载冷剂流出口7流出，载冷剂在卧式壳管1内流动的过程中，通过制冷剂液体流入口13流入卧式壳管1内，随后分别流入若干个换热管8内，制冷剂液体在换热管8内流动的过程中会与附近的载冷剂发生热交换，制冷剂吸收载冷剂所携带的热量发生汽化，由液态转化为气态，由于制冷剂在换热管8内进行多流程换热时容易出现气液两相制冷剂分离的现象，第一气液分离膜901能够对流经的制冷剂进行气液两相分离处理，由于第一气液分离膜901倾斜设置，因而能够使得第一气液分离膜901的透过面最大化，第二气液分离膜902在受到制冷剂的作用时将会通过弹簧合页发生翻转，当换热管8内的制冷剂压力不足时，第二气液分离膜902在弹簧合页复合弹力的作用下进行复位动作，随着换热管8内部对应第一气液分离膜901下方积液量的增加，浮球906将会随着积液液面上浮，待上浮至一定高度时，浮球906将会通过第一支撑弹簧905拉动并开启单向阀盖904，桥式连接管903内的气体将会进入到积液的内部，积液在气体的作用下发生膨胀并快速流动，单向阀盖904开启后，引流扇912在流动载冷剂的作用下转动，引流扇912在转动的过程中会带动往复丝杠911在丝杠套910内转动，丝杠套910在往复丝杠911的表面做升降式往复运动，并通过桥式连接架909带动活塞908在换气管907内做活塞908运动，再辅以第三气液分离膜的作用，使得气化后的制冷剂会被吸入换气管907内。
具体的，如图9-11所示，换热管8的数量为若干个，且若干个换热管8之间设置有恒压组件15，恒压组件15包括多个补偿套151，且多个补偿套151分别接通若干个换热管8，换热管8的端口内固定连接有斗型罩152，斗型罩152的内侧嵌设有球形阀153，球形阀153背离斗型罩152的一面固定连接有第二支撑弹簧154，第二支撑弹簧154的另一端通过弹簧座固定连接在换热管8的内壁，且多个补偿套151之间通过恒压管155接通。
实施方式具体为：制冷剂分别流入若干个换热管8后，若是某个换热管8内分配的制冷剂较多，由于换热管8的通量不变，因而该换热管8内制冷剂的压力将会升高，在制冷剂的作用下，球形阀153将会向斗型罩152的方向靠近，进而能够减小斗型罩152的通量，同时也会增大球形阀153背离斗型罩152一侧的制冷剂压力，该部分制冷剂压力将会流向低压状态下的换热管8。
工作原理，使用时：
载冷剂通过载冷剂流入口6流入卧式壳管1的内部，载冷剂在流入卧式壳管1的内部后经过折流板4和第二侧边隔板3多次改变流向后经载冷剂流出口7流出，载冷剂在卧式壳管1内流动的过程中，通过制冷剂液体流入口13流入卧式壳管1内，随后分别流入若干个换热管8内，制冷剂液体在换热管8内流动的过程中会与附近的载冷剂发生热交换，制冷剂吸收载冷剂所携带的热量发生汽化，由液态转化为气态，由于制冷剂在换热管8内进行多流程换热时容易出现气液两相制冷剂分离的现象，第一气液分离膜901能够对流经的制冷剂进行气液两相分离处理，由于第一气液分离膜901倾斜设置，因而能够使得第一气液分离膜901的透过面最大化，第二气液分离膜902在受到制冷剂的作用时将会通过弹簧合页发生翻转，当换热管8内的制冷剂压力不足时，第二气液分离膜902在弹簧合页复合弹力的作用下进行复位动作，将液态制冷剂截流在第一气液分离膜901的下方，从而能够防止液态制冷剂发生回流的不良现象，有效保证了制冷剂在换热管8内的换热效率；
随着换热管8内部对应第一气液分离膜901下方积液量的增加，浮球906将会随着积液液面上浮，待上浮至一定高度时，浮球906将会通过第一支撑弹簧905拉动并开启单向阀盖904，桥式连接管903内的气体将会进入到积液的内部，积液在气体的作用下发生膨胀并快速流动，积液膨胀至一定程度上会发生爆裂，在爆裂所产生冲击力的作用下积液向四周飞溅，从而能够将积液扬起，并促使积液变得稀薄，从而能够促进积液与载冷剂发生热交换并发生气化，有效降低了积液对换热管8的影响；
单向阀盖904开启后，引流扇912在流动载冷剂的作用下转动，引流扇912在转动的过程中会带动往复丝杠911在丝杠套910内转动，丝杠套910在往复丝杠911的表面做升降式往复运动，并通过桥式连接架909带动活塞908在换气管907内做活塞908运动，再辅以第三气液分离膜的作用，使得气化后的制冷剂会被吸入换气管907内，随后被活塞908压缩，最后重新释放到换热管8内，重新流入换热管8内的气体促使积液发生膨胀，实现了积液扬起有效运动的连续性；
制冷剂分别流入若干个换热管8后，若是某个换热管8内分配的制冷剂较多，由于换热管8的通量不变，因而该换热管8内制冷剂的压力将会升高，在制冷剂的作用下，球形阀153将会向斗型罩152的方向靠近，进而能够减小斗型罩152的通量，同时也会增大球形阀153背离斗型罩152一侧的制冷剂压力，该部分制冷剂压力将会通过恒压管155流向低压状态下的换热管8，从而能够促使每个换热管8内制冷剂相等，确保制冷剂分配的均匀性，能够提升换热管8的换热效率，使得整个蒸发器的工作效率更高，性能稳定，同时还能沟降低积液产生的概率。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器，包括卧式壳管(1)，所述卧式壳管(1)内侧的两端分别固定连接有第一侧边隔板(2)和第二侧边隔板(3)，所述第二侧边隔板(3)和第一侧边隔板(2)之间架设有换热管(8)，所述第一侧边隔板(2)远离第二侧边隔板(3)一面对应换热管(8)上下两个端口之间的位置固定连接有横置隔板(5)，第二侧边隔板(3)和第一侧边隔板(2)之间设置有多个折流板(4)等距排列，所述卧式壳管(1)底部对应第一侧边隔板(2)与折流板(4)之间的位置设置有载冷剂流入口(6)，所述卧式壳管(1)顶部对应第二侧边隔板(3)与折流板(4)之间的位置设置有载冷剂流出口(7)，其特征在于，所述换热管(8)的弯折处设置有防积液组件(9)，所述防积液组件(9)包括制冷剂依次流经的第二气液分离膜(902)和第一气液分离膜(901)，所述第一气液分离膜(901)嵌设在换热管(8)内部的弯折处，用于将制冷剂积液聚集在第一气液分离膜(901)的内侧方便处理，所述第二气液分离膜(902)顶部的边沿处通过弹簧合页铰接在第一气液分离膜(901)底部的边沿处，用于防止制冷剂积液发生回流。
2.根据权利要求1所述的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器，其特征在于，所述换热管(8)底部对应第一气液分离膜(901)和第二气液分离膜(902)的位置卡接有桥式连接管(903)，所述桥式连接管(903)的一个端口内嵌设有第三气液分离膜，所述桥式连接管(903)的另一个端口内通过弹簧合页铰接有单向阀盖(904)，所述单向阀盖(904)的顶部固定连接有第一支撑弹簧(905)，所述第一支撑弹簧(905)的另一端固定连接有浮球(906)。
3.根据权利要求2所述的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器，其特征在于，所述换热管(8)底部对应桥式连接管(903)的位置固定连接有换气管(907)，所述换气管(907)内套接有活塞(908)，所述活塞(908)的底部固定连接有桥式连接架(909)，所述桥式连接架(909)的另一端固定连接有丝杠套(910)，所述丝杠套(910)内螺纹连接有往复丝杠(911)，所述往复丝杠(911)的底端通过轴承转动连接在换气管(907)内侧的底部，所述换气管(907)的下方设置有引流扇(912)，所述引流扇(912)固定连接在往复丝杠(911)的底端。
4.根据权利要求3所述的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器，其特征在于，所述换气管(907)内侧壁对应桥式连接架(909)的位置开设有滑行槽(11)，所述滑行槽(11)内滑动连接有滑行座(10)，所述滑行座(10)与桥式连接架(909)的相对面固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器，其特征在于，所述换热管(8)的数量为若干个，且若干个换热管(8)之间设置有恒压组件(15)。
6.根据权利要求5所述的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器，其特征在于，所述恒压组件(15)包括多个补偿套(151)，且多个补偿套(151)分别接通若干个换热管(8)，所述换热管(8)的端口内固定连接有斗型罩(152)。
7.根据权利要求6所述的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器，其特征在于，所述斗型罩(152)的内侧嵌设有球形阀(153)，所述球形阀(153)背离斗型罩(152)的一面固定连接有第二支撑弹簧(154)，所述第二支撑弹簧(154)的另一端通过弹簧座固定连接在换热管(8)的内壁，且多个补偿套(151)之间通过恒压管(155)接通。
8.根据权利要求7所述的一种高效控温的冷水机组扰流单系统管壳干式蒸发器，其特征在于，所述卧式壳管(1)的侧单面固定安装有端盖(12)，所述端盖(12)侧端面对应横置隔板(5)上下两侧分别卡接有制冷剂液体流入口(13)和制冷剂蒸汽流出口(14)，并且补偿套(151)位于制冷剂蒸汽流出口(14)的下方。
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