CN202973640U - 带板翅式换热器的冷水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于空调技术领域，提供了一种带板翅式换热器的冷水机组。上述冷水机组包括压缩机、节流调节阀、板翅式冷凝器和板翅式蒸发器，所述压缩机分别通过第一管路和第二管路连接于所述板翅式冷凝器和所述板翅式蒸发器，所述板翅式蒸发器和所述板翅式冷凝器之间连接有第三管路，所述节流调节阀设置于所述第三管路上。本实用新型提供的一种带板翅式换热器的冷水机组，其很好地利用了板翅式换热器换热系数高、单位体积换热面积大、耐压强度高、加工工艺简单等优点，以提高机组能效，并可减少制冷剂充注量，冷水机组结构简单可靠，应用成本低。

Description

带板翅式换热器的冷水机组

技术领域

本实用新型属于空调技术领域，尤其涉及一种带板翅式换热器的冷水机组。

背景技术

目前，在大中型城市，夏季空调用电量高峰时消耗约30%-40%的城市电力供应，因此节能迫在眉睫。另外，在过去几年中，因为臭氧层的消耗而引起的全球变暖也越来越引起了世人的关注。基于此，无论是空调设备商还是空调使用商都对制冷剂充注量和机组能效比的重视起来，使得对于如何减少制冷剂充注量和提高机组能效比的有了更深入的研究。

空调系统中，换热器包括冷凝器和蒸发器。现有技术中，螺杆式冷水机组的冷凝器一直采用壳管式冷凝器结构，此结构形式的换热器能效较低、制冷剂充注量大。螺杆式冷水机组的蒸发器结构形式经历了干式蒸发器和满液式蒸发器，再到目前较为流行的降膜式蒸发器。干式蒸发器能效比较低；满液式机组回油设计比较复杂；降膜式蒸发器分配器结构比较复杂，并且关于降膜式蒸发器的传热，目前没有详细的、可借鉴的公式，应用成本高。

综上，现有技术中的空调系统，其冷水机组中的换热器具有能效低、制冷剂充注量大、设计复杂、应用成本高的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种带板翅式换热器的冷水机组，其能效高、制冷剂充注量汪、设计简单可靠、应用成本低。

本实用新型是这样实现的：一种冷水机组，包括压缩机、节流调节阀，还包括板翅式冷凝器和板翅式蒸发器，所述压缩机分别通过第一管路和第二管路连接于所述板翅式冷凝器和所述板翅式蒸发器，所述板翅式蒸发器和所述板翅式冷凝器之间连接有第三管路，所述节流调节阀设置于所述第三管路上。

具体地，所述板翅式冷凝器上设置有冷却水入口和冷却水出口；所述板翅式蒸发器上设置有冷冻水入口和冷冻水出口。

具体地，所述板翅式冷凝器上设置有第一制冷剂入口和第一制冷剂出口，所述第一制冷剂入口的位置高于所述第一制冷剂出口的位置；所述板翅式蒸发器上设置有第二制冷剂入口和第二制冷剂出口，所述第二制冷剂入口的位置低于所述第二制冷剂出口的位置。

具体地，所述板翅式冷凝器包括冷凝器板束和连接于所述冷凝器板束的冷凝器封头，所述冷凝器板束包括第一隔板、第一翅片和第一封条；所述第一隔板设置有至少两块，各所述第一隔板间距设置，所述第一翅片设置于相邻的所述第一隔板之间并形成过液通道；所述第一封条设置于相邻的所述第一隔板之间且位于所述第一翅片的两侧。

具体地，所述第一翅片包括与冷却水接触的第一冷水侧翅片和与制冷剂接触的第一制冷剂侧翅片，所述第一冷水侧翅片呈平板状且设置有多片，各所述第一冷水侧翅片平行间距设置，所述第一制冷剂侧翅片呈锯齿状。

具体地，所述第一隔板、第一翅片和第一封条均采用铝合金材料制成。

具体地，所述板翅式蒸发器包括蒸发器板束和连接于所述蒸发器板束的蒸发器封头，所述蒸发器板束包括第二隔板、第二翅片和第二封条；所述第二隔板设置有至少两块，各所述第二隔板间距设置，所述第二翅片设置于相邻的所述第二隔板之间并形成过液通道；所述第二封条设置于相邻的所述第二隔板之间且位于所述第二翅片的两侧。

具体地，所述第二翅片包括与冷却水接触的第二冷水侧翅片和与制冷剂接触的第二制冷剂侧翅片，所述第二冷水侧翅片呈平板状且设置有多片，各所述第二冷水侧翅片平行间距设置，所述第二制冷剂侧翅片呈锯齿状

具体地，所述第二隔板、第二翅片和第二封条均采用铝合金材料制成。

本实用新型提供的一种带板翅式换热器的冷水机组，其通过采用板翅式冷凝器和板翅式蒸发器作为冷水机组的换热器，很好地利用了板翅式换热器换热系数高、单位体积换热面积大、耐压强度高、加工工艺简单等优点，以提高机组能效，并可减少制冷剂充注量，冷水机组结构简单可靠，应用成本低。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的冷水机组的系统示意图；

图2是本实用新型实施例提供的冷水机组中板翅式冷凝器的平面示意图；

图3是本实用新型实施例提供的冷水机组中板翅式冷凝器的其中一组第一隔板、第一翅片和第一封条的主视图；

图4是本实用新型实施例提供的冷水机组中板翅式冷凝器的其中一组第一隔板、第一翅片和第一封条的左视图；

图5是本实用新型实施例提供的冷水机组中板翅式蒸发器的平面示意图；

图6是本实用新型实施例提供的冷水机组中板翅式蒸发器的其中一组第二隔板、第二翅片和第二封条的主视图；

图7是本实用新型实施例提供的冷水机组中板翅式蒸发器的其中一组第二隔板、第二翅片和第一封条的左视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种冷水机组，包括压缩机1、节流调节阀2、板翅式冷凝器3和板翅式蒸发器4。压缩机1可为螺杆式压缩机。

板翅式冷凝器3和板翅式蒸发器4均作为板翅式换热器的应用。板翅式换热器目前主要应用于石油化工领域，其通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层，称为通道，将这样的夹层根据流体的不同方式叠置起来，钎焊成一整体便组成板束，板束是板翅式换热器的核心，配以必要的封头、接管、支撑等就组成了板翅式换热器。

板翅式换热器具有以下优点：

（1）传热效率高，由于翅片对流体的扰动使边界层不断破裂，因而具有较大的换热系数；同时由于隔板、翅片很薄，具有高导热性，所以使得板翅式换热器可以达到很高的效率。

（2）结构紧凑，由于板翅式换热器具有扩展的二次表面，使得它的比表面积可达到1000㎡/m3。

（3）轻巧，结构紧凑。

（4）适应性强，可以通过积木式组合扩大互换性。

如图1所示，压缩机1分别通过第一管路51和第二管路52连接于板翅式冷凝器3和板翅式蒸发器4，板翅式蒸发器4和板翅式冷凝器3之间连接有第三管路53，节流调节阀2设置于第三管路53上。通过采用板翅式冷凝器3和板翅式蒸发器4作为冷水机组的换热器，很好地利用了板翅式换热器换热系数高、单位体积换热面积大、耐压强度高、加工工艺简单等优点，以提高机组能效，并可减少制冷剂充注量，应用成本低，压缩机1回油可靠。

具体地，节流调节阀2控制方案可以采用吸气过热度，具体可于蒸发器出口处设置温度传感器，以测算该处温度高于对应压力下的饱和温度的程度，并据此对节流调节阀2进行控制。

具体地，如图1所示，板翅式冷凝器3上设置有冷却水入口301和冷却水出口302。冷却水入口301和冷却水出口302可位于板翅式冷凝器3的同一侧，也可以分设于板翅式冷凝器3的两侧。

具体地，如图1所示，板翅式蒸发器4上设置有冷冻水入口401和冷冻水出口402。冷冻水入口401和冷冻水出口402可位于板翅式蒸发器4的同一侧，也可以分设于板翅式蒸发器4的两侧。

如图1所示，制冷剂在板翅式蒸发器4中吸收热量，进入压缩机1中进行压缩，压缩后的高温高压制冷剂在板翅式冷凝器3中进行冷凝降温，冷凝后的制冷剂通过节流调节阀2进行节流降压之后进入板翅式蒸发器4进行蒸发吸热，如此循环。冷却水入口301和冷却水出口302、冷冻水入口401和冷冻水出口402用于连接冷却水箱和冷冻水箱，以进行换热。制冷剂可为氟利昂。

具体地，板翅式冷凝器3上设置有第一制冷剂入口（图中未示出）和第一制冷剂出口（图中未示出），第一制冷剂入口的位置高于第一制冷剂出口的位置；形成上进下出的结构，利于提高换热效果。当然，第一制冷剂入口和第一制冷剂出口的位置也可以根据实际情况而定。

具体地，板翅式蒸发器4上设置有第二制冷剂入口（图中未示出）和第二制冷剂出口（图中未示出），第二制冷剂入口的位置低于第二制冷剂出口的位置，形成下进上出的结构，利于提高换热效果。当然，第二制冷剂入口和第二制冷剂出口的位置也可以根据实际情况而定。

需要说明的是，本实施例中的上、下等方位用语，是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

板翅式蒸发器4和板翅式冷凝器3均设置为水流和制冷剂交叉流动的结构，利于进一步提高换热效果。

具体地，如图2～图4所示，板翅式冷凝器3包括冷凝器板束31和连接于冷凝器板束31的冷凝器封头32，冷凝器板束31包括第一隔板311、第一翅片312和第一封条313；第一隔板311设置有至少两块，以形成多层式的换热结构。各第一隔板311间距设置，第一翅片312设置于相邻的第一隔板311之间并形成过液通道；第一封条313设置于相邻的第一隔板311之间且位于第一翅片312的两侧。当然，也可采用其它合适的结构的板翅式换热器结构。

具体地，第一翅片312包括与冷却水接触的第一冷水侧翅片和与制冷剂接触的第一制冷剂侧翅片，第一冷水侧翅片呈平板状且设置有多片，各第一冷水侧翅片平行间距设置，第一制冷剂侧翅片呈锯齿状，第一制冷剂侧翅片可采用铝材一体冲压为锯齿状。当然，第一冷水侧翅片和第一制冷剂侧翅片也可采用波浪形或多叶窗形等合适结构。具体应用中，板束形成有多层结构，冷却水层和制冷剂层可交替设置，以提高换热效果。

具体地，第一隔板311、第一翅片312和第一封条313均采用铝合金材料制成；当然，第一隔板311、第一翅片312和第一封条313等也可采用铜合金、钢材等材料制成。

本实施例中，第一冷水侧翅片高度为9.5mm，相邻第一冷水侧翅片之间的间距为5mm；第一制冷剂侧翅片上的锯齿宽度为2mm，第一制冷剂侧翅片的高度为6.5mm。当然，可以理解地，第一冷水侧翅片的高度、第一制冷剂侧翅片的高度和第一制冷剂侧翅片上的锯齿宽度等尺寸参数也可以根据实际情况而定。

具体地，如图5～图7所示，板翅式蒸发器4包括蒸发器板束41和连接于蒸发器板束41的蒸发器封头42，蒸发器板束41包括第二隔板411、第二翅片412和第二封条413；第二隔板411设置有至少两块，各第二隔板411间距设置，第二翅片412设置于相邻的第二隔板411之间并形成过液通道；第二封条413设置于相邻的第二隔板411之间且位于第二翅片412的两侧。

具体地，第二翅片412包括与冷却水接触的第二冷水侧翅片和与制冷剂接触的第二制冷剂侧翅片，第二冷水侧翅片呈平板状且设置有多片，各第二冷水侧翅片平行间距设置，第二制冷剂侧翅片呈锯齿状

具体地，第二隔板411、第二翅片412和第二封条413均采用铝合金材料制成；当然，第二隔板411、第二翅片412和第二封条413等也可采用铜合金、钢材等材料制成。

具体应用中，第一隔板311、第一翅片312、第一封条313、第二隔板411、第二翅片412和第二封条413等换热器件可采用牌号为3003的铝合金材质，以进一步提高换热效果。蒸发器封头42、冷凝器封头32等可以采用牌号为5083的铝合金材质。

本实施例中，第二冷水侧翅片高度为9.5mm，相邻第二冷水侧翅片之间的间距为5mm；第二制冷剂侧翅片上的锯齿宽度为2mm，第二制冷剂侧翅片的高度为6.5mm。当然，可以理解地，第二冷水侧翅片的高度、第二制冷剂侧翅片的高度和第二制冷剂侧翅片上的锯齿宽度等尺寸参数也可以根据实际情况而定。

本实用新型所提供的带板翅式换热器的冷水机组，其采用了板翅式冷凝器3和板翅式蒸发器4作为换热器，能够使得机组的能效提高、结构简单、成本较低、并且氟利昂充注量较少，完全符合国家节能环保的要求。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冷水机组，包括压缩机、节流调节阀，其特征在于，还包括板翅式冷凝器和板翅式蒸发器，所述压缩机分别通过第一管路和第二管路连接于所述板翅式冷凝器和所述板翅式蒸发器，所述板翅式蒸发器和所述板翅式冷凝器之间连接有第三管路，所述节流调节阀设置于所述第三管路上。

2.如权利要求1所述的冷水机组，其特征在于，所述板翅式冷凝器上设置有冷却水入口和冷却水出口；所述板翅式蒸发器上设置有冷冻水入口和冷冻水出口。

3.如权利要求1所述的冷水机组，其特征在于，所述板翅式冷凝器上设置有第一制冷剂入口和第一制冷剂出口，所述第一制冷剂入口的位置高于所述第一制冷剂出口的位置；所述板翅式蒸发器上设置有第二制冷剂入口和第二制冷剂出口，所述第二制冷剂入口的位置低于所述第二制冷剂出口的位置。

4.如权利要求1至3中任一项所述的冷水机组，其特征在于，所述板翅式冷凝器包括冷凝器板束和连接于所述冷凝器板束的冷凝器封头，所述冷凝器板束包括第一隔板、第一翅片和第一封条；所述第一隔板设置有至少两块，各所述第一隔板间距设置，所述第一翅片设置于相邻的所述第一隔板之间并形成过液通道；所述第一封条设置于相邻的所述第一隔板之间且位于所述第一翅片的两侧。

5.如权利要求4所述的冷水机组，其特征在于，所述第一翅片包括与冷却水接触的第一冷水侧翅片和与制冷剂接触的第一制冷剂侧翅片，所述第一冷水侧翅片呈平板状且设置有多片，各所述第一冷水侧翅片平行间距设置，所述第一制冷剂侧翅片呈锯齿状。

6.如权利要求4所述的冷水机组，其特征在于，所述第一隔板、第一翅片和第一封条均采用铝合金材料制成。

7.如权利要求1至3中任一项所述的冷水机组，其特征在于，所述板翅式蒸发器包括蒸发器板束和连接于所述蒸发器板束的蒸发器封头，所述蒸发器板束包括第二隔板、第二翅片和第二封条；所述第二隔板设置有至少两块，各所述第二隔板间距设置，所述第二翅片设置于相邻的所述第二隔板之间并形成过液通道；所述第二封条设置于相邻的所述第二隔板之间且位于所述第二翅片的两侧。

8.如权利要求7所述的冷水机组，其特征在于，所述第二翅片包括与冷却水接触的第二冷水侧翅片和与制冷剂接触的第二制冷剂侧翅片，所述第二冷水侧翅片呈平板状且设置有多片，各所述第二冷水侧翅片平行间距设置，所述第二制冷剂侧翅片呈锯齿状

9.如权利要求7所述的冷水机组，其特征在于，所述第二隔板、第二翅片和第二封条均采用铝合金材料制成。

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