CN201852512U - 降膜蒸发器的布液装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型用于制冷系统的降膜蒸发器的布液装置，其包括：进液管、分流池、导流管、多孔布液管、填料槽，该进液管与分流池连接，分流池与导流管连接，导流管与多孔布液管连接，多孔布液管置于填料槽中，填料槽的底板开有多个布液孔。本实用新型布液装置提高了制冷剂分配的均匀性，能使制冷剂在换热管束的径向和管束长度方向均匀分布，避免局部干涸现象的发生，而且降低了制冷机组安装过程对水平度的要求，有效提高降膜蒸发器的传热系数，节省空间和投资成本，具有更高的适用性。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及空调领域，尤其是指用于制冷系统的降膜蒸发器的布液装置。
【背景技术】
水平管降膜蒸发器在化工、石化、海水淡化等行业已得到广泛应用，但在制冷系统中的应用还未普及。近年来，由于能源危机及环境问题日益严重，提高制冷系统的效率已经成为关注的焦点。降膜蒸发器作为一种新型蒸发器，具有较高的换热效率、较小的设备体积、较低的设备成本、较少的制冷剂充注量和良好的回油性能等优点，其在制冷空调系统中具有较好的应用前景。水平管降膜蒸发器内部主要的换热方式是降膜蒸发，即从蒸发器顶部流入的制冷剂液体冲刷水平管，在其管外绕流成膜，同时从管内循环冷冻水中吸热，在液固、液气界面产生气体，使管内循环冷冻水降温。因为在液固、液气界面都可能发生相变，所以降膜蒸发的传热系数很高。水平管降膜蒸发器与传统满液式蒸发器相比制冷剂充灌量少，这一方面降低了制冷剂的投入和维护成本，另一方面也大大降低了制冷剂的泄漏概率，从而使制冷剂的筛选范围扩大。
在水平管降膜蒸发器操作中，制冷剂在管外蒸发，为了使制冷剂沿换热管均匀分布，并使制冷剂在加热管长度方向上有效的布膜，在换热管束上方需设置布液装置。布液装置的结构直接影响液体的分布及成膜好坏，液体分布装置是水平管降膜蒸发器的关键部件之一。国内外有部分研究者对水平管降膜蒸发器的布液方式及装置进行了研究，然而对于制冷系统降膜蒸发器的布液装置研究尚少。目前常用的布液装置有切向孔式、切向槽式、槽盘式、排管式等，这些布液装置各有优缺点，孔槽的大小、数量及均匀性都直接影响到液体分布的好坏。此外各种布液装置有各自不同的适用范围，有一定的局限性，加工精度要求也比较高。
因此，提供一种布液均匀、加工简易的布液装置实为必要。
【发明内容】
本实用新型的目的在于提供一种可以将制冷剂液体均匀分布到水平管降膜蒸发器管束上的布液装置。
为实现本实用新型目的，提供以下技术方案：
本实用新型用于制冷系统的降膜蒸发器的布液装置，其包括：进液管、分流池、导流管、多孔布液管、填料槽，该进液管与分流池连接，分流池与导流管连接，导流管与多孔布液管连接，多孔布液管置于填料槽中，填料槽的底板开有多个布液孔。
该进液管垂直向下穿过分流池的顶盖，其管口垂直方向高于所述分流池的底板。较佳地，该进液管垂直向下穿过分流池的顶盖中心，其管口与分流池底板的距离为进液管内径的1/4-1/2，进液管与分流池的顶盖相互焊接密封。
所述分流池的形状为长方体，长为布液器的宽度，宽为进液管直径的2-4倍，分流池厚度等于进液管直径。分流池位于填料槽中部，置于填料槽上方并与填料槽焊接。
该导流管垂直向上穿过分流池的底板，排列在进液管的两侧，导流管的管口在垂直方向低于分流池顶盖。较佳地，该导流管对称排列在进液管的两侧，其管口与分流池顶盖的距离为其外径的1/4-1/2，同一排相邻两导流管的间距为其直径的4-8倍。
所述导流管的管口朝导流池外侧开有缺口。较佳地，该导流管的缺口为倒三角形缺口。该导流管的缺口也可以是其他形状。
所述多孔布液管置于填料槽中，同一多孔布液管与两根导流管相通，较佳地，各多孔布液管平行排列于填料槽中，多孔布液管的长度等于填料槽的长度，直径等于导流管直径。
作为较佳实施例，多孔布液管的开孔直径为1-3mm，开孔位置为：在管径向方向，由管底部开始从两侧向顶部每15-45度角方向对称排列，但角度不超过150度，即管顶部每侧至少30度角度范围内不开孔；在管轴方向，两排孔的间距为20-30mm，相邻各管的轴向开孔位置相互错开。
该填料槽厚度为多孔布液管外径的2-4倍，长度等于降膜蒸发器换热管有效长度，宽度等于降膜蒸发器管束直径。该填料槽中的填料可以为耐氟高分子聚合物或金属规整填料。
该填料槽的底板，布液孔的孔径为1-3mm，孔间距为6-12mm，相邻布液孔呈正三角形均匀分布，大小相等。
本实用新型的工作原理为：液体制冷剂从进液管流入分流池中，当液位达到一定高度后，液体通过导流管的倒三角形缺口流入布液管，随着制冷剂流量的增加，液位升高，流入导流管的液体就越多，直至液位稳定，使分配到各布液管的液量均匀；布液管中的制冷剂经小孔流入填料槽，由于填料的毛细作用，制冷剂在整个填料槽中得以均匀分布，当填料中的制冷剂积累到一定量后，制冷剂将克服表面张力作用由填料槽底板的孔隙中流出。
本实用新型可广泛用于各类制冷系统的水平管降膜式蒸发器中。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1.制冷剂在本实用新型布液装置中由进液管向两侧的导流管分配过程中，经过导流管的倒三角形缺口，量少时阻力较大，量多时，阻力较少，平衡了制冷剂流动过程阻力，提高了制冷剂分配的均匀性。
2.本实用新型的装置，采用多孔布液管埋入填料槽布液，制冷剂通过布液管的布液孔进入填料槽中，由于填料具有毛细效应，克服了重力作用对布液过程的影响，不仅能使制冷剂在换热管束的径向和管束长度方向均匀分布，避免局部干涸现象的发生，而且降低了制冷机组安装过程对水平度的要求，有效提高降膜蒸发器的传热系数，节省空间和投资成本。
3.本实用新型的装置，布液均匀性高，并可根据不同的制冷剂类型和流量进行设计，具有更高的适用性。
【附图说明】
图1为本实用新型装置的外观示意图；
图2为本实用新型装置的横截面示意图；
图3为图2中I区域的放大图；
图4为图2中A-A线的剖面图；
图5为本实用新型装置主体结构示意图；
图6为图5中II区域放大图；
图7为本实用新型装置布液管横截面图。
【具体实施方式】
其布液装置结构如图1、2所示，进液管1与分流池2连接，分流池2与导流管4连接，导流管4与多孔布液管5连接，多孔布液管5置于填料槽3中。如图3所示多孔填料槽3的底板6开有多个布液孔7。
如图1、2所示，进液管1直径为50mm，垂直向下穿过分流池2的顶盖中心，其管口与分流池底板的距离为15mm。进液管1与分流池2的顶盖相互焊接密封。
如图1、2所示，分流池2的形状为长方体，长为360mm，宽为150mm，深为50mm。分流池2位于填料槽3中部并置于填料槽3上方并与填料槽3焊接。
如图2、4所示，导流管4垂直向上穿过分流池的底板，对称排列在进液管1的两侧，各管直径为16mm，导流管4管口与分流池2顶盖的距离为5mm，同一排相邻两导流管的间距为90mm，各导流管的管口朝导流池2外侧开有倒三角形缺口。
如图2、5所示，各多孔布液管5平行排列于填料槽3中，同一多孔布液管与2根导流管相通，多孔布液管的长度为2800mm，直径为16mm。如图6、7所示，多孔布液管5的开孔8直径为1mm，开孔8位置为：在管径向方向，由管底部开始从两侧每30度角方向对称排列设置，但角度不超过150度，在本实施例中，管顶部每侧有60度角度范围内不开孔，因而在径向共均布9个孔；在管轴方向，两排孔的间距为20-30mm，相邻各管的轴向开孔位置相互错开。
填料槽3中的填料为不锈钢规整填料，填料槽3的深度为40mm，长度为2800mm，宽度为360mm。如图3所示，填料槽3的底板6开有多个布液孔7，布液孔7孔径为1mm，孔间距为8mm，相邻布液孔7呈正三角形均匀分布，大小相等。
该布液装置工作过程为：液体制冷剂从进液管1流入分流池2中，当液位达到一定高度后，液体通过导流管4的倒三角形缺口流入布液管5，随着制冷剂流量的增加，液位升高，流入导流管4的液体就越多，直至液位稳定，使分配到各布液管5的液量均匀；布液管5中的制冷剂经小孔流入填料槽3，由于填料的毛细作用，制冷剂在整个填料槽3中得以均匀分布，当填料中的制冷剂积累到一定量后，制冷剂将克服表面张力作用由填料槽底板6的孔隙7中流出。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型技术方案上的等效变换均属于本实用新型保护范围之内。
Claims (14)
1.一种用于制冷系统的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，其包括：进液管、分流池、导流管、多孔布液管、填料槽，该进液管与分流池连接，分流池与导流管连接，导流管与多孔布液管连接，多孔布液管置于填料槽中，填料槽的底板开有多个布液孔。
2.如权利要求1所述的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，该进液管垂直向下穿过分流池的顶盖，其管口在垂直方向高于所述分流池的底板。
3.如权利要求2所述的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，所述进液管管口与分流池底板的距离为其内径的1/4-1/2，进液管与分流池的顶盖相互焊接密封。
4.如权利要求1所述的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，导流管垂直向上穿过分流池的底板，排列在进液管的两侧，导流管的管口在垂直方向低于分流池顶盖。
5.如权利要求4所述的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，该导流管管口与分流池顶盖的距离为其外径的1/4-1/2，同一排相邻两导流管的间距为其直径的4-8倍。
6.如权利要求5所述的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，所述导流管的管口朝导流池外侧开有缺口。
7.如权利要求6所述的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，该导流管的缺口是倒三角形缺口。
8.如权利要求1所述的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，所述分流池的厚度等于进液管的直径。
9.如权利要求1所述的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，所述多孔布液管置于填料槽中，多孔布液管的直径等于导流管直径。
10.如权利要求1所述的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，该填料槽厚度为多孔布液管外径的2-4倍，长度等于降膜蒸发器换热管有效长度，宽度等于降膜蒸发器管束直径。
11.如权利要求1所述的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，所述多孔布液管开孔直径为1-3mm，开孔位置为：在管径向方向，由管底部开始从两侧向顶部每15-45度角方向对称排列，但角度不超过150度；在管轴方向，两排孔的间距为20-30mm，相邻各管的轴向开孔位置相互错开。
12.如权利要求1所述的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，该填料槽中的填料可以为耐氟高分子聚合物或金属规整填料。
13.如权利要求1所述的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，该填料槽底部的多个布液孔的孔径为1-3mm，孔间距为6-12mm。
14.如权利要求1所述的降膜蒸发器的布液装置，其特征在于，该填料槽的相邻布液孔呈正三角形均匀分布。
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