CN201926216U - 一种风冷冷凝器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风冷冷凝器，由换热管与肋片组成肋片套管式冷凝器，换热管呈迂回曲折状，换热管从进汽口至出液口分为连续贯通的三段，换热管第一段内为汽态制冷剂，换热管第二段内为汽液混合状态制冷剂，换热管第三段内为液态制冷剂，其特点是：所述换热管第二段上至少连接一汽液分离装置，汽液分离装置通过引流管与换热管第三段连通。所述的换热管第一段和第三段采用强化换热管，而换热管第二段采用普通换热管。这样就提高了换热效率，而减少换热材料的成本。

Description

一种风冷冷凝器

技术领域

本实用新型属于热工设备、换热设备技术领域，涉及制冷空调与热泵器具，具体说是一种风冷冷凝器。

背景技术

目前广泛应用的风冷冷凝器是肋片套管式的换热器，一般是用薄的铝箔冲孔并二次翻边，然后将铜管穿入孔中并进行涨管使铜管与铝箔片紧密结合，这样铜管内的介质的换热面积就由铜管的外表面积扩大为铝箔肋片的面积，从而增大换热能力。其工作原理是：当制冷压缩机的高温高压过热蒸汽排入风冷冷凝器时，由于肋片与铜管外表的空气的对流换热及辐射换热，沿冷凝器的管程制冷剂过热蒸汽在等压条件下逐渐降低温度而变为饱和蒸汽，即图1中2→2’。饱和蒸汽在冷凝器内随后的流程中逐渐放热凝结液化，直到最后完全变为饱和液体，即图1中2’→3’。在冷凝器剩余的流程中，饱和液体被进一步冷却而变成过冷液体，即图1中3’→3。将目前广泛应用的风冷冷凝器这三段换热过程仔细分析可发现如下特点：2→2’是气体的对流换热过程，换热系数低；2’→3’是饱和汽体相变换热过程，换热系数很高，比2→2’过程换热系数高几个数量级，在换热过程中蒸汽越来越少，液体则越来越多，而液体边界层对换热有阻碍作用，并且液体占用了气体的换热壁面减小了换热量；3’→3是液体的对流换热过程，其换热系数尽管高于气体的对流换热系数，但相对于发生相变的冷凝换热系数也很低。由此可见，传统的风冷冷凝器中最需提高强化换热的部分是2→2’过程与3’→3过程。

如何设计一种风冷冷凝器，有效提高风冷冷凝器的换热效率，同时减少换热材料的使用量，这是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种风冷冷凝器，提高换热效率，减少换热材料的使用量。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种风冷冷凝器，由换热管与肋片组成肋片套管式冷凝器，换热管呈迂回曲折状，换热管从进汽口至出液口分为连续贯通的三段，换热管第一段内为汽态制冷剂，换热管第二段内为汽液混合状态制冷剂，换热管第三段内为液态制冷剂，其特征在于所述换热管第二段上至少连接一汽液分离装置，汽液分离装置通过引流管与换热管第三段连通。

对上述技术方案的改进：所述的换热管第一段和第三段采用强化换热管，而换热管第二段采用普通换热管。

对上述技术方案的进一步改进：所述的换热管第二段与汽液分离装置中心部位连通，汽液分离器下部设置一液囊，液囊接引流管与换热管第三段连通。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型在换热管第二段上至少连接一汽液分离装置，汽液分离装置通过引流管与换热管第三段连通。换热管第二段内冷凝放热后凝结成的液体可以及时排走，将增大铜管内蒸汽与管壁的换热面积(减少液体与管壁的接触面积)，这样，不仅能大大减少冷凝器有色金属的消耗量，降低成本，还能减小设备尺寸，提高换热效率。

2、本实用新型由于只是换热管第一段和第三段采用强化换热管，而不是全部换热管管程一概采用同样的普通换热管或同样的强化换热管，这就使得在最需要强化换热的地方强化了换热，而在相变换热的第二段换热管这一过程本身换热系数就相当高，仅采用普通换热管，这就是通常说的好钢用在刀刃上，这样就导致费用增加不多，而换热强化较多的效果。

附图说明

图1为本实用新型风冷冷凝器的压焓图；

图2为本实用新型风冷冷凝器实施例的安装结构图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图，对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1，风冷冷凝器制冷循环流程：状态1点低温低压过热蒸汽制冷剂被压缩机吸入，然后由压缩机压缩排出，到达状态2点变为高温高压的过热蒸汽制冷剂，然后进入冷凝器，制冷剂被冷却先到达开始出现液态制冷剂的状态点2’，状态点2’至状态点3’之间为汽液混合的制冷剂，当制冷剂在冷凝器被完全冷却饱和液态制冷剂时，即到达状态点3’，之后制冷剂在冷凝器中被继续冷却到过冷液态制冷剂状态，也即状态点3，离开冷凝器，进入膨胀节流装置使制冷剂压力下降到蒸发压力，到达状态点4，低压制冷剂进入蒸发器蒸发吸热，变为低温低压蒸汽制冷剂最终到达状态1点，重新进入压缩机，从而完成一个完整的制冷循环过程。

参见图2，本实用新型一种风冷冷凝器的实施例，由换热管与肋片组成肋片套管式冷凝器，换热管呈迂回曲折状，换热管从进汽口至出液口分为连续贯通的三段，换热管第一段2→2’内为汽态制冷剂，换热管第二段2’→3’内为汽液混合状态制冷剂，换热管第三段3’→3内为液态制冷剂。所述换热管第二段2’→3’上连接两汽液分离装置5，两汽液分离装置5分别通过各自的引流管6与换热管第三段3’→3连通，以便将凝结的液体、冷冻油及时分离排走。减少了制冷剂液体和冷冻油占用换热管壁面，相当于增加了蒸汽的有效换热管壁面积。根据换热管的长度或需要，换热管第二段2’→3’上也可以连接一个或多个汽液分离装置5。换热管第一段2→2’和换热管第三段3’→3采用强化换热管，而在相变换热的换热管第二段2’→3’采用普通换热管即可。换热管第一段2→2’宜采用适合蒸汽的强化换热管；换热管第三段3’→3宜采用适合液体强化换热的强化换热管。

换热管第二段2’→3’与汽液分离装置5中心部位连通，汽液分离器5下部设置一液囊5-1，液囊5-1接引流管6与换热管第三段3’→3连通。

汽液分离装置5采用离心力与惯性力结合的办法有效地将液体从气液混合物中分离出来，经过液囊5-1直接短路旁通到换热管第三段3’→3的管程内，这其中残存的部分少量蒸汽对饱和液体的过冷换热有搅拌加强作用。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的技术人员作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种风冷冷凝器，由换热管与肋片组成肋片套管式冷凝器，换热管呈迂回曲折状，换热管从进汽口至出液口分为连续贯通的三段，换热管第一段内为汽态制冷剂，换热管第二段内为汽液混合状态制冷剂，换热管第三段内为液态制冷剂，其特征在于所述换热管第二段上至少连接一汽液分离装置，汽液分离装置通过引流管与换热管第三段连通。

2.按照权利要求1所述的风冷冷凝器，其特征在于所述的换热管第一段和第三段采用强化换热管，而换热管第二段采用普通换热管。

3.按照权利要求1或2所述的风冷冷凝器，其特征在于所述的换热管第二段与汽液分离装置中心部位连通，汽液分离器下部设置一液囊，液囊接引流管与换热管第三段连通。

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