CN201561673U - 一种新型制冷系统余热回收换热器 - Google Patents

Abstract

一种新型制冷系统余热回收换热器，涉及制冷系统余热回收设备，其特征在于：换热器壳体(2)呈中空的圆柱状，由至少两部分拼合而成，构成换热器壳体(2)的每一部分上均设有一开口朝下的入水管(4)和一开口朝上的出水管(5)，且构成换热器壳体(2)的每一部分的弧形内表面(3)均与高温制冷剂管道(1)的外表面紧密贴合。本实用新型所述的新型制冷系统余热回收换热器，在高温制冷剂管道上捆绑制冷系统余热回收换热器，对制冷系统不造成任何影响，安装快速便捷、安全可靠。

Description

一种新型制冷系统余热回收换热器

技术领域

本实用新型涉及制冷系统余热回收设备，具体的说是一种新型制冷系统余热回收换热器。

背景技术

随着能源成本的不断提高，能源的综合利用越来越受到重视。图1所示为制冷系统原理图，制冷系统由制冷压缩机10、排气管50、冷凝器20、节流装置30、蒸发器40及相应的管道构成。冷库或冷柜内储藏物的热量被制冷系统的蒸发器40吸收，蒸发器内的低压低温气态制冷剂带着这些热量进入制冷压缩机10，制冷压缩机将低压低温气态制冷剂压缩成高温高压气态制冷剂并将其输送到冷凝器20中，冷凝器将高温高压气态制冷剂的热量释放到自然环境中，制冷剂在冷凝器内变成了常温高压液态制冷剂，流经节流阀30后，常温高压液态制冷剂变成低压常温液态制冷剂，最后流回蒸发器40内，循环往复达到制冷的目的。

制冷系统运行时，经制冷压缩机排出的制冷剂处于高温高压状态，其温度一般在90℃至120℃之间，这些制冷剂的冷凝热量主要通过冷凝器20散发到自然环境中，理论上，被散发的热量可以通过余热回收技术进行回收，用来加热某些热介质，以实现能源的综合利用，降低生产与生活成本，达到节能减排的目的。为实现节能减排，现有的制冷系统余热回收技术一般通过在制冷压缩机的排气端与冷凝器的入口之间的高温管道(排气管50)上，焊接专用的余热回收换热器来实现。冷凝器散发的热量可以通过余热回收换热器回收，利用回收的余热来加热水或其他热介质，达到节约能源的目的。

图2所示即为现有的普遍采用的制冷系统余热回收原理图。图2中各编号部件的名称与图1相同。为回收制冷系统散失的热量，现有的工程技术措施是在制冷压缩机与冷凝器之间的高温管道(排气管50)上安装余热回收换热器60，该换热器利用制冷系统高温端散发的热量来加热水或其他热介质，热水再输送到使用场合，应用于生产生活中。在高温制冷剂管道上安装余热回收换热器，必须经历的施工工序依次为：停止制冷系统运转、排放回收保存系统内的制冷剂、高温制冷管道切割、余热回收换热器的安装与焊接、制冷系统打压查漏及保压实验、冷冻油更换、制冷干燥过滤器更换、制冷系统抽真空与真空保压、制冷剂的重新充注、制冷系统重新调试与运行。由此可见，基于现有技术的的制冷系统余热回收改造将面临较大的风险，这些风险包括：制冷系统停止运行时，用户生产经营停顿的风险；制冷系统管道因切割和焊接而造成的系统内被污染的风险；制冷剂回收排放与保存被泄漏或损耗的风险；制冷系统因改造损坏不能按计划重新投入使用的风险等。此外，现有的制冷系统余热回收改造工程还有施工时间长，改造成本高，投资回收期长，因此，推广应用十分困难。

如图2所示，现有的制冷系统余热回收技术改造工程因牵涉到余热回收换热器在高温制冷剂管道上的安装问题，特别在完好的制冷系统上进行改造施工时，所面对的施工难度与风险是很大的。如果对一个原来没有安装余热回收装置的制冷系统进行余热回收工程的改造，采用现有的余热回收技术来安装余热回收换热器是一个施工时间长，施工工艺复杂，施工工序烦琐的改造工程，这类工程改造必然会对制冷系统的运行与安全造成不良影响，同时，改造施工期间，制冷系统不能正常运行而影响用户正常的生产经营。

上述不利弊端，严重影响了制冷系统余热回收利用这一节能减排的有利措施的推广应用。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种新型制冷系统余热回收换热器，在高温制冷剂管道上捆绑制冷系统余热回收换热器，对制冷系统不造成任何影响，安装快速便捷、安全可靠。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种新型制冷系统余热回收换热器，其特征在于：换热器壳体2呈中空的圆柱状，由至少两部分拼合而成，构成换热器壳体2的每一部分上均设有一开口朝下的入水管4和一开口朝上的出水管5，且构成换热器壳体2的每一部分的弧形内表面3均与高温制冷剂管道1的外表面紧密贴合。

在上述技术方案的基础上，弧形内表面3和高温制冷剂管道1的外表面间设有导热硅胶涂层。

本实用新型所述的新型制冷系统余热回收换热器的优点有：

1、用于制冷系统余热回收工程改造时，不会对制冷系统的结构做任何更改，不对系统的安全稳定性造成任何影响，甚至可以在制冷系统继续运行的条件下施工，

2、施工便捷，施工周期短，

3、因不需对制冷系统做任何工程上的更改，故施工成本低，投资回收期短，

4、可根据现场实际情况及用户需求决定使用本实用新型的换热器的数量，可适合各种制冷系统的余热回收工程的改造。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1制冷系统原理图

图2现有的普遍采用的制冷系统余热回收原理图

图3本实用新型的结构示意图

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

许多制冷系统、特别是采用风冷式冷凝器的中小型制冷系统，从制冷压缩机的排气端到冷凝器的入口，总存在足够长的高温制冷剂管道，本实用新型就是利用这段管道，设计出一种新的制冷系统余热回收换热器，来便捷地实现余热回收。高温制冷剂管道一般由铜管或无缝钢管制成，这些金属材料具有良好的导热性能，本实用新型所述的新型换热器就是充分利用高温制冷剂管道，主要靠导热与对流的换热机理实现热交换，从而实现余热回收。

如图3所示，本实用新型所述的新型制冷系统余热回收换热器包括一换热器壳体2，换热器壳体2呈中空的圆柱状，由至少两部分拼合而成，构成换热器壳体2的每一部分上均设有一开口朝下的入水管4和一开口朝上的出水管5，且构成换热器壳体2的每一部分的弧形内表面3均与高温制冷剂管道1的外表面紧密贴合。例如：换热器壳体2可以由2部分拼合而成(参见图3)，也可以由3部分拼合而成，或由4部分拼合而成。即采用三个三分之一圆环柱或四个四分之一圆环柱结构组成一个完整的换热器壳体2。换热器壳体2由导热性能良好的金属材料(如铜或铝等)构成一个半圆环柱型空间，例如可以焊接或铆压制造换热器壳体2，空间内可以存储水等液态热介质。各部分的尺寸(如内半圆环的直径)可以依据高温制冷剂管道外径确定，换热器长度可以根据高温管的安装条件确定。

在上述技术方案的基础上，弧形内表面3和高温制冷剂管道1的外表面间设有导热硅胶涂层。用以加强导热。

实际使用时，可以将多个本实用新型所述的新型制冷系统余热回收换器用水管串联起来。本实用新型的余热回收过程的热交换，主要发生在新型制冷系统余热回收换热器与高温制冷剂管道之间。本实用新型所有换热器与热水管路可以采用保温材料对热回收系统保温，以提高能源的使用效率。余热回收系统可以采用蓄热方式将热水蓄存，以满不同场合的使用要求。

以图3为例，本实用新型在安装时，首先在高温制冷剂管道上的安装部位涂上导热硅胶(目的是使换热器的两个半圆环柱的内侧面紧密地与高温管外表面接触，以提高导热性能)，然后将两个新型制冷系统余热回收换热器用管箍或其他方式捆绑固定在排气管上，并使两个换热器的内半圆柱曲面与制冷系统高温排气管外表面帖合。余热回收的传热过程为：高温制冷剂蒸汽热量传递至排气管壁，然后通过导热硅胶，再到新型制冷系统余热回收换热器的内半圆柱曲面管壁，然后被水吸收而实现余热回收。

本实用新型所述的新型制冷系统余热回收换热器与技术，能完全解决或避免现有余热回收改造工程面临的所有难题，可以十分安全方便地在现有的制冷系统上实现余热回收，施工时不需要破坏制冷系统任何管道及设施，甚至可以在制冷系统正常运行的条件下进行施工。本实用新型所实施的工程改造具有施工时间短、施工工艺安全便捷的特点，并且投资回收期短，便于推广应用。虽然本实用新型所述的换热器是针对制冷系统余热回收技术设计的，但亦可应用于其他符合施工安装条件的热能交换的场合，如化工、食品、制药、热机等设施的热能交换与冷却。本实用新型也可以在余热回收工程水管路上增加热水储水筒，增加水泵等设施，以提高热回收效率。

Claims (2)

1.一种新型制冷系统余热回收换热器，其特征在于：换热器壳体(2)呈中空的圆柱状，由至少两部分拼合而成，构成换热器壳体(2)的每一部分上均设有一开口朝下的入水管(4)和一开口朝上的出水管(5)，且构成换热器壳体(2)的每一部分的弧形内表面(3)均与高温制冷剂管道(1)的外表面紧密贴合。

2.如权利要求1所述的新型制冷系统余热回收换热器，其特征在于：弧形内表面(3)和高温制冷剂管道(1)的外表面间设有导热硅胶涂层。

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