CN204084961U - 一种双级全降膜式蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双级全降膜式蒸发器，包括壳体，与壳体两端分别相连的第一管板、第二管板，所述第一管板连有第一端盖，所述第二管板连有第二端盖，所述第二端盖上突出设有载冷剂出口接管和载冷剂进口接管并通过第二端盖内部隔筋分为上下两侧；所述壳体呈圆柱状，壳体外侧上端设有制冷剂出口接管、下端设有出油阀座，在壳体内的上半圆腔体安装有第一蒸发器、在壳体内的下半圆腔体安装有第二蒸发器，在第一蒸发器和第二蒸发器之间设有挡油板。本实用新型采用双路供液，并在同一壳体内实现双级喷淋，换热管分区布置，从而在不增加换热管数量的前提下使较大换热量的降膜式蒸发器的传热效率明显提升，节能降耗效果明显。

Description

一种双级全降膜式蒸发器

技术领域

本发明涉及制冷、空调领域，更具体而言，涉及一种双级全降膜式蒸发器。

背景技术

目前，在制冷、空调领域，大型中央空调和冷冻冷藏场所的制冷主机普遍采用干式管壳式蒸发器作为主要的换热设备，由于干式蒸发器相对于满液式蒸发器有着较低的成本，而且采用干式蒸发器的制冷机组结构简洁、控制简单，所以干式蒸发器得到广泛的使用。但随着社会对节能环保要求的越来越高，如何提升制冷主机的能效比则变得尤为重要，而蒸发器的换热效率如何直接决定着制冷主机的能效比，但干式蒸发器自身的一些特点导致其传热效率的提升受到限制，致使在很多对能效比有较高要求的场合无法采用干式管壳式蒸发器，变而采用满液式蒸发器。但采用满液式回油控制系统较为复杂，而且较干式蒸发器制冷剂充注量大大增加。虽然满液式蒸发器换热效率较传统干式蒸发器要高，可以获得较低的传热温差，但其存在故障率高、成本高、制冷剂充注量大等问题。现在又出现一种降膜式蒸发器，区别于满液式下部供液，降膜式蒸发器一般采用内置式分液器将制冷剂液体从蒸发器壳体内上部向下喷淋到换热管上，制冷剂液体与管内的载冷剂不断进行换热，管外液态制冷剂不断蒸发成气态制冷剂，分液器又不断将液体制冷剂补充到换热管上，使换热管表面始终有一膜状层。降膜式蒸发器底部仍有一部分没有蒸发完的液体制冷剂及润滑油的混合物，这部分液体制冷剂中也要布置一部分换热管，使液体制冷剂继续蒸发，所以在现有降膜式蒸发器下部仍然有一部分满液式换热区域，整个蒸发器内并非全降膜蒸发状态。而且对于换热量比较大的降膜式蒸发器，布管排数较多，上部的换热管外上的制冷剂没有蒸发掉，新的液体制冷剂又补充上来，会不断有液体制冷剂和不能蒸发器掉的润滑油滴到下部的换热管上，如果布管排数较多，下部的换热管上的液膜和油膜会越厚，从而影响下部换热管的换热效率。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提高热利用率、实现节约能源，本发明提供了一种双级全降膜式蒸发器。

技术方案：本发明所述的双级全降膜式蒸发器，包括壳体，与壳体两端分别相连的第一管板、第二管板，所述第一管板连有第一端盖，所述第二管板连有第二端盖，所述第二端盖上突出设有载冷剂出口接管和载冷剂进口接管，在第二端盖内腔中部设有隔筋、将载冷剂出口接管和载冷剂进口接管分为上下两侧；所述壳体呈圆柱状，壳体外侧上端设有制冷剂出口接管、下端设有出油阀座，在壳体内的上半圆腔体安装有第一蒸发器、在壳体内的下半圆腔体安装有第二蒸发器；所述第一蒸发器包括第一级分液器，所述第一级分液器下侧通过固定设置在壳体上的第一支撑板、第二支撑板支撑，第一级分液器上侧通过两端的固定板固定在壳体内侧，第一级分液器的进口与壳体外侧上端的制冷剂第一进口接管相连，第一级分液器的底部设有喷淋孔、通过喷淋孔向位于第一级分液器下侧的换热管喷淋制冷剂液体；所述第二蒸发器包括第二级分液器，所述第二级分液器下侧通过固定设置在壳体上的第三支撑板、第四支撑板支撑，第二级分液器上侧通过两端的固定板固定在壳体内侧，第二级分液器的进口与壳体内中部的进液弯管相连，进液弯管与壳体外中部的制冷剂第二进口接管相连，第二级分液器的底部设有喷淋孔、通过喷淋孔向位于第二级分液器下侧的换热管喷淋制冷剂液体；所述第一级分液器、第二级分液器下侧的换热管连通在所述第一管板、第二管板之间，载冷剂依此经过所述载冷剂进口接管、第二端盖内隔筋的下部内腔、第二级分液器下侧的换热管、第一端盖内腔、第一级分液器下侧的换热管、第二端盖内隔筋的上部内腔、载冷剂出口接管流出；所述第一支撑板、第二支撑板的下部设有槽型缺口，用于支撑挡油板，挡油板位于所述第一级分液器的换热管下侧，挡油板为槽型托盘、在折弯处设有漏油口。

本发明采用第一级分液器、第二级分液器等组成的二级供液、二级喷淋系统，并在二级喷淋之间通过挡油板隔开，防止从第一级蒸发器上流下的润滑油影响第二级分液器下侧换热管的换热效率，相对于传统的分液器换热效率明显提升。

第一级分液器、第二级分液器采用上、下固定，固定效果更好，保证换热过程稳定。

本发明技术方案的进一步限定为，所述第一支撑板、第二支撑板上分别设有对称的拉杆孔，通过穿过拉杆孔的第一拉杆将所述第一支撑板、第二支撑板固定成一个整体并焊接固定在所述壳体内壁上；所述第三支撑板、第四支撑板上分别设有对称的拉杆孔，通过穿过拉杆孔的第二拉杆将所述第三支撑板、第四支撑板固定成一个整体并焊接固定在所述壳体内壁上。通过双拉杆焊接将支撑板的固定方式，使得整个装置更加稳定。

所述第一级分液器进口与螺纹连接管套一下部连接，螺纹连接管套一上部设有内螺纹，通过螺纹与所述制冷剂第一进口接管连接；所述第二级分液器进口与所述进液弯管的一端相连、进液弯管的另一端与螺纹连接管套二的一端相连，螺纹连接管套二的另一端设有内螺纹，通过螺纹与所述制冷剂第二进口接管连接。螺纹连接管套一主要是便于第一级分液器的安装，如果外部制冷剂第一进口接管与内部第一级分液器进口是一个整体就无法安装进壳体内了，增加螺纹连接管套一方便外部制冷剂第一进口接管从壳体外部事先开好的孔中拧进壳体内的接管，拧进去以后外部制冷剂第一进口接管再与壳体接触的地方进行焊接以将开孔的缝隙处密封。同理，安装螺纹连接管套二是为了便于第二级分液器的安装。

所述壳体外上端两侧设有检修阀座和安全阀座。

所述第一级分液器和所述第二级分液器内部均设有两腔分配空间。两腔分配空间，大大提升换热效果，提高换热效率。

所述第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第四支撑板上均设有与所述第一管板、第二管板相对应的管孔；所述第一级分液器下侧的换热管穿过所述第一支撑板、第二支撑板、第一管板、第二管板的管孔并通过胀接或焊接方式与所述第一管板、第二管板连接，连接后所述第一级分液器的换热管连通所述第一端盖内腔和所述第二端盖中部隔筋上侧的内腔；所述第二级分液器的换热管穿过所述第三支撑板、第四支撑板、第一管板、第二管板的管孔并通过胀接或焊接方式与所述第一管板、第二管板连接，连接后第二级分液器的换热管连通所述第一端盖内腔和所述第二端盖中部隔筋下侧的内腔。这样设置之后，换热管与所述第二端盖上突出设置的载冷剂出口接管和载冷剂进口接管结合，便形成载冷剂的流动空间；载冷剂进口接管设在第二端盖下侧，载冷剂出口接管设在第二端盖上侧，载冷剂从载冷剂进口接管进入到第二端盖，再经第二级分液器下侧的换热管进入到第一端盖内，第一端盖内没有隔筋，载冷剂从第一端盖的下部涌到上部，然后进入第一级分液器下侧的换热管达到第二端盖上部，然后从载冷剂出口接管流出。

所述第一管板与所述第一端盖通过螺栓固定，所述第一端盖与所述第一管板之间设有第一密封垫，所述第一端盖上部设有第一排空阀座、下部设有第一排水阀座；所述第二管板与所述第二端盖通过螺栓固定连接，所述第二管板与所述第二端盖之间设有第二密封垫，所述第二端盖上部设有第二排空阀座、下部设有第二排水阀座。通过设置密封垫保证整个装置的密封效果，两侧均设有排空阀座、排水阀座，方便检修。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点：本发明提供的双级全降膜式蒸发器，设置有第一级分液器、第二级分液器，采用双路供液，并在同一壳体内实现双级喷淋，换热管分区布置，中间挡油板确保第二级分液器下侧的换热管高效换热，从而在不增加换热管数量的前提下使较大换热量的降膜式蒸发器的传热效率明显提升，使制冷剂侧和载冷剂侧的传热温差明显缩小，使用本发明的制冷系统运行效率明显提升，节能降耗效果明显。第一级分液器、第二级分液器上、下侧均设有固定装置，固定效果更好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是沿图1所示 A-A向的剖视图。

图3是沿图1所示B向的侧视图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：如附图1至图3所示的双级全降膜式蒸发器，包括：第一端盖1、第一排空阀座2、第一管板3、固定板4、检修阀座5、第一级分液器6、制冷剂第一出口接管7、第一拉杆8、壳体9、换热管10、螺纹连接管套一11、制冷剂第一进口接管12、安全阀座13、第二管板15、第二排空阀座16、第二端盖17、载冷剂出口接管18、载冷剂进口接管19、第二排水阀座20、第二密封垫21、进液弯管23、第一支撑板24、第三支撑板25、出油阀座26、第二拉杆27、第四支撑板28、第二支撑板29、第二级分液器30、挡油板31、第一密封垫33、第一排水阀座34、吊装孔35、拉杆孔36、螺纹连接管套二37、制冷剂第二进口接管38、管孔39、隔筋40。

壳体9两端分别与第一管板3、第二管板15固定连接，第一管板3与第一端盖1连接、第二管板15与第二端盖17连接。壳体9外侧上部设有制冷剂第一出口接管7、制冷剂第一进口接管12、检修阀座5、安全阀座13，壳体9外侧下部设有出油阀座26，壳体9外侧中部设有制冷剂第二进口接管38。在壳体9内上部设有第一支撑板24、第二支撑板29，第一支撑板24、第二支撑板29上分别设有两个对称的拉杆孔36，且第一支撑板上的拉杆孔36与第二支撑板29上的拉杆孔36相对应，通过两根同时穿过第一支撑板24、第二支撑板29上拉杆孔36的第一拉杆8固定成一个整体并且焊接固定在壳体9内壁上；在第一支撑板24和第二支撑板29的上部设有第一级分液器6并通过第一支撑板24和第二支撑板29支撑；第一级分液器6上端通过两端的固定板4焊接在壳体9内侧，使其牢靠固定在壳体9内；第一级分液器6进口设有螺纹连接管套一11，螺纹连接管套一11下部与第一级分液器6进口连接，螺纹连接管套一11上部设有内螺纹，与制冷剂第一进口接管12下部通过螺纹连接，第一级分液器6内部设有两腔分配空间，第一级分液器6最底部为喷淋孔，向第一级分液器6下侧的换热管10上喷淋制冷剂液体；在壳体9内侧的下部设有第三支撑板25、第四支撑板28，第三支撑板25、第四支撑板28上分别设有两个对称的拉杆孔36，且第三支撑板25上的拉杆孔36与第四支撑板28上的拉杆孔36相对应，通过两根同时穿过第三支撑板25、第四支撑板28上拉杆孔36的第二拉杆27固定成一个整体并且焊接固定在壳体9内壁上；在第三支撑板25、第四支撑板28的上部设有第二级分液器30并通过第三支撑板25、第四支撑板28支撑；第二级分液器30上侧两端设有固定板4、通过固定板4将其焊接在壳体9内侧，使其牢靠固定在壳体9内；第二级分液器30进口设有进液弯管23，进液弯管23的一端与第二级分液器30进口连接，进液弯管23的另一端与螺纹连接管套二37一端连接，螺纹连接管套二37另一端设有内螺纹，与制冷剂第二进口接管38通过螺纹连接。第一支撑板24和第二支撑板29的下部设有槽型缺口，用于支撑挡油板31，挡油板31为一槽型托盘，在折弯处设有漏油口，便于润滑油从第二级分液器30下侧换热管10外侧滴入壳体9底部，润滑油从壳体底部的出油阀座26处流出。

第一支撑板24、第二支撑板29、第三支撑板25、第四支撑板28上均设有与第一管板3、第二管板15相对应的管孔39，第一级分液器6下侧的换热管10穿过第一管板3、第二管板15与第一支撑板24、第二支撑板29上的管孔39连通第一端盖1和第二端盖17的内腔。第二级分液器30下侧的换热管10穿过第一管板3、第二管板15与第三支撑板25、第四支撑板28上的管孔39使得第一端盖1与第二端盖17的内腔连通起来。第一级分液器6、第二级分液器30下侧的换热管10两端与第一管板3、第二管板15采用胀接或焊接方式连接。

第一端盖1边缘设有与第一管板3相对应的螺栓孔，通过螺栓将第一端盖1和第一管板3装配在一起，第一端盖1和第一管板3之间设有第一密封垫33，第一端盖1上部设有第一排空阀座2，第一端盖1下部设有第一排水阀座34；第二端盖17边缘设有与第二管板15相对应的螺栓孔，通过螺栓将第二端盖17和第二管板15装配在一起，第二端盖17和第二管板15之间设有第二密封垫21，第二端盖17上部设有第二排空阀座16，第二端盖17下部设有第二排水阀座20，第二端盖17中部设有用于隔程的隔筋40，第二端盖17的隔筋上下两侧分别设有载冷剂出口接管18和载冷剂进口接管19。

第一管板3、第二管板15上端两角分别设有吊装孔35，方便整个装置的移动。

本发明的工作过程为：制冷剂液体从壳体9上部的制冷剂第一进口接管12和壳体9中部的制冷剂第二进口接管38通过第一级分液器6、第二级分液器30向下喷淋到换热管10上，载冷剂通过载冷剂进口接管19、第二端盖17内隔筋40的上部内腔进入到第二级分液器30下侧的换热管10，再经过第一端盖1的内腔、从第一端盖1的下部涌至上部进入到第一级分液器6下侧的换热管10，制冷剂液体与换热管10内的载冷剂不断进行换热，换热管10外液态制冷剂不断蒸发成气态制冷剂从壳体9上部的制冷剂出口接管7排出，第一级分液器6、第二级分液器30又不断将液体制冷剂补充到换热管10上，使换热管10表面始终有一膜状层。第一级分液器6下侧的换热管10的底部将一部分没有蒸发完的液体制冷剂及润滑油的混合物换热，使液体制冷剂继续蒸发，润滑油通过挡油板31折弯处的漏油口流下并流入壳体9的底部，从出油阀座26处流出。载冷剂依此经过载冷剂进口接管19、第二端盖17内隔筋40的下部内腔、第二级分液器30下侧的换热管10内、第一端盖1内腔、第一级分液器6下侧的换热管10内、第二端盖17内的隔筋40的上部内腔、载冷剂出口接管18流出。本发明采用双路供液，双级喷淋，换热管10分区布置，挡油板31确保第二级分液器30下侧的换热管10高效换热，在没有增加换热管10数量的前提下实现了较大换热量的高效传热。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (7)

1.一种双级全降膜式蒸发器，包括壳体，与壳体两端分别相连的第一管板、第二管板，其特征在于：所述第一管板连有第一端盖，所述第二管板连有第二端盖，所述第二端盖上突出设有载冷剂出口接管和载冷剂进口接管，在第二端盖内腔中部设有隔筋、将载冷剂出口接管和载冷剂进口接管分为上下两侧；所述壳体呈圆柱状，壳体外侧上端设有制冷剂出口接管、下端设有出油阀座，在壳体内的上半圆腔体安装有第一蒸发器、在壳体内的下半圆腔体安装有第二蒸发器；所述第一蒸发器包括第一级分液器，所述第一级分液器下侧通过固定设置在壳体上的第一支撑板、第二支撑板支撑，第一级分液器上侧通过两端的固定板固定在壳体内侧，第一级分液器的进口与壳体外侧上端的制冷剂第一进口接管相连，第一级分液器的底部设有喷淋孔、通过喷淋孔向位于第一级分液器下侧的换热管喷淋制冷剂液体；所述第二蒸发器包括第二级分液器，所述第二级分液器下侧通过固定设置在壳体上的第三支撑板、第四支撑板支撑，第二级分液器上侧通过两端的固定板固定在壳体内侧，第二级分液器的进口与壳体内中部的进液弯管相连，进液弯管与壳体外中部的制冷剂第二进口接管相连，第二级分液器的底部设有喷淋孔、通过喷淋孔向位于第二级分液器下侧的换热管喷淋制冷剂液体；所述第一级分液器、第二级分液器下侧的换热管连通在所述第一管板、第二管板之间，载冷剂依此经过所述载冷剂进口接管、第二端盖内隔筋的下部内腔、第二级分液器下侧的换热管、第一端盖内腔、第一级分液器下侧的换热管、第二端盖内隔筋的上部内腔、载冷剂出口接管流出；所述第一支撑板、第二支撑板的下部设有槽型缺口，用于支撑挡油板，挡油板位于所述第一级分液器的换热管下侧，挡油板为槽型托盘、在折弯处设有漏油口。

2.根据权利要求1所述的双级全降膜式蒸发器，其特征在于：所述第一支撑板、第二支撑板上分别设有对称的拉杆孔，通过穿过拉杆孔的第一拉杆将所述第一支撑板、第二支撑板固定成一个整体并焊接固定在所述壳体内壁上；所述第三支撑板、第四支撑板上分别设有对称的拉杆孔，通过穿过拉杆孔的第二拉杆将所述第三支撑板、第四支撑板固定成一个整体并焊接固定在所述壳体内壁上。

3.根据权利要求1所述的双级全降膜式蒸发器，其特征在于：所述第一级分液器进口与螺纹连接管套一下部连接，螺纹连接管套一上部设有内螺纹，通过螺纹与所述制冷剂第一进口接管连接；所述第二级分液器进口与所述进液弯管的一端相连、进液弯管的另一端与螺纹连接管套二的一端相连，螺纹连接管套二的另一端设有内螺纹，通过螺纹与所述制冷剂第二进口接管连接。

4.根据权利要求1所述的双级全降膜式蒸发器，其特征在于：所述壳体外上端设有检修阀座和安全阀座。

5.根据权利要求1所述的双级全降膜式蒸发器，其特征在于：所述第一级分液器和所述第二级分液器内部均设有两腔分配空间。

6.根据权利要求1所述的双级全降膜式蒸发器，其特征在于：所述第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第四支撑板上均设有与所述第一管板、第二管板相对应的管孔；所述第一级分液器下侧的换热管穿过所述第一支撑板、第二支撑板、第一管板、第二管板的管孔并通过胀接或焊接方式与所述第一管板、第二管板连接，连接后所述第一级分液器的换热管连通所述第一端盖内腔和所述第二端盖中部隔筋上侧的内腔；所述第二级分液器的换热管穿过所述第三支撑板、第四支撑板、第一管板、第二管板的管孔并通过胀接或焊接方式与所述第一管板、第二管板连接，连接后第二级分液器的换热管连通所述第一端盖内腔和所述第二端盖中部隔筋下侧的内腔。

7.根据权利要求1所述的双级全降膜式蒸发器，其特征在于：所述第一管板与所述第一端盖通过螺栓固定，所述第一端盖与所述第一管板之间设有第一密封垫，所述第一端盖上部设有第一排空阀座、下部设有第一排水阀座；所述第二管板与所述第二端盖通过螺栓固定连接，所述第二管板与所述第二端盖之间设有第二密封垫，所述第二端盖上部设有第二排空阀座、下部设有第二排水阀座。