CN208567586U - 一种壳管换热器用均液器及壳管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种壳管换热器用均液器及壳管换热器，均液器包括弧形均液板、两个挡液板；弧形均液板与筒体内壁之间形成均液空间；两个挡液板位于均液空间内，将均液空间分隔成第一均液空间、第二均液空间、第三均液空间，所述第一均液空间与进液口连通；在每个挡液板上均开设有多个第一均液孔，每个挡液板上距离进液口近的第一均液孔的直径小于距离进液口远的第一均液孔的直径；在弧形均液板上开设有多个第二均液孔，弧形均液板上距离挡液板近的第二均液孔的直径小于距离挡液板远的第二均液孔的直径。本实用新型提高了均液能力，提高了换热系数，大幅的提高换热能力。

Description

一种壳管换热器用均液器及壳管换热器

技术领域

本实用新型属于换热器技术领域，具体地说，是涉及一种壳管换热器用均液器及壳管换热器。

背景技术

在中央空调冷水机组中，换热器的换热性能对制冷能力起着至关重要的作用。而换热器中的壳管式蒸发器中冷媒的分配是否均匀是其中最主要的影响因素。目前行业采用的都是蒸发器筒体底部增加均液板的形式来进行冷媒的分配，其分配效果不够理想，影响整个中央空调冷水机组的换热能力。如何更好的、更均匀的进行冷媒的分配是各个厂家重点研究的对象。

目前冷水机组用换热器中的冷媒分配，均采用蒸发器底部均液板的结构形式。采用三角形或梯型结构均液板，参见图1、图2所示，冷媒沿液体管路C进入蒸发器筒体A后，通过底部均液板B将冷媒分配后，沿蒸发器底部由下往上进行换热，液体按相同方向流动，其湍流状态差。同时距离进液口较远的筒体两端的冷媒量较少，也造成换热效率低下。换热器的分配形式造成换热效果不够理想。

发明内容

本实用新型提供了一种壳管换热器用均液器，提高了均液能力和换热能力。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种壳管换热器用均液器，所述换热器包括筒体，所述筒体的两端分别具有管板，所述筒体底部具有进液口，所述均液器位于筒体内，包括弧形均液板、两个挡液板：第一挡液板和第二挡液板；所述弧形均液板位于筒体内下部，与筒体内壁之间形成均液空间；所述两个挡液板位于均液空间内，且沿着筒体长度方向布设，将均液空间分隔成第一均液空间、第二均液空间、第三均液空间，所述第一均液空间位于第二均液空间和第三均液空间的中间，所述第一均液空间与进液口连通；在每个挡液板上均开设有多个第一均液孔，每个挡液板上距离进液口近的第一均液孔的直径小于距离进液口远的第一均液孔的直径；在所述弧形均液板上开设有多个第二均液孔，所述弧形均液板上距离挡液板近的第二均液孔的直径小于距离挡液板远的第二均液孔的直径。

进一步的，每个挡液板上距离进液口近的第一均液孔的孔间距小于距离进液口远的第一均液孔的孔间距。

又进一步的，所述弧形均液板上距离挡液板近的第二均液孔的孔间距小于距离挡液板远的第二均液孔的孔间距。

更进一步的，所述两个挡液板竖直布设，且二者平行，距离进液口的距离相等。

再进一步的，在所述弧形均液板上正对进液口处形成有分液口，所述分液口与第一均液空间连通；在所述分液口上方布设有两个直板均液板：第一直板均液板、第二直板均液板，所述两个直板均液板沿着筒体长度方向布设，在所述两个直板均液板顶端固定有顶板；两个直板均液板、一个顶板以及筒体的两个管板之间形成开口朝下的第四均液空间；所述分液口与第四均液空间连通；在每个直板均液板上均开设有多个第三均液孔，每个直板均液板上距离分液口近的第三均液孔的直径小于距离分液口远的第三均液孔的直径。

进一步的，每个直板均液板上距离分液口近的第三均液孔的孔间距小于距离分液口远的第三均液孔的孔间距。

又进一步的，所述两个直板均液板竖直布设，且二者平行，距离分液口的距离相等。

更进一步的，所述弧形均液板通过支撑结构与直板均液板固定。

再进一步的，所述支撑结构包括多根平行且间隔布设的钢管，所述钢管的一端连接弧形均液板，另一端连接直板均液板。

基于上述均液器的设计，本实用新型还提出了一种壳管换热器，包括筒体以及所述的均液器，所述筒体的两端分别具有管板，所述筒体底部具有进液口。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的壳管换热器用均液器及壳管换热器，通过挡液板上第一均液孔的设计，调整从第一均液空间进入第二均液空间、第三均液空间的流量分配，从而提高均液能力；然后通过第二均液孔进行再次进行均液，使液体在自身流动过程中，通过各个第二均液孔留出的液态冷媒流速相同、方向不同；各方向的流体互相作用，增大了流体湍流状态，打破换热管表面的液膜，提高了换热系数，大幅的提高换热能力。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是现有技术中换热器的结构示意图；

图2是图1的剖面图；

图3是本实用新型所提出的壳管换热器用均液器的一种实施例的结构示意图；

图4是图3的剖面图；

图5是图3中第二挡液板的结构示意图。

附图标记：

1、筒体；1-1、进液口；

2、弧形均液板；

2-1、左弧形均液板；2-1-1、第二均液孔；2-1-2、挡沿；

2-2、右弧形均液板；2-2-1、第二均液孔；2-2-2、挡沿；

2-3、分液口；

3、第一挡液板；4、第二挡液板；4-1、第一均液孔；

5、第一直板均液板；6、第二直板均液板；6-1、第三均液孔；

7、顶板；8、支撑结构；9、支撑结构；10、换热管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例的壳管换热器包括筒体1，筒体1的两端分别具有管板，筒体1底部具有进液口1-1，在筒体1内布设有均液器和换热管10，均液器用于对进入筒体1内的冷媒进行分液，然后喷向换热管10，进行换热。在本实施例中，进液口1-1位于筒体1底部的中间位置，进液口1-1距离两个管板的距离相等。

本实施例的壳管换热器用均液器，包括弧形均液板2、两个挡液板：第一挡液板3和第二挡液板4等，换热管10位于弧形均液板2上方，参见图3至图5所示；弧形均液板2位于筒体1内下部，弧形均液板2的开口朝上，弧形均液板2与筒体内壁、两个管板之间形成均液空间；两个挡液板位于均液空间内，挡液板的顶端抵接弧形均液板2，挡液板的底端抵接筒体内壁，且挡液板沿着筒体长度方向布设，两个挡液板将均液空间分隔成第一均液空间S1、第二均液空间S2、第三均液空间S3，第一均液空间S1位于第二均液空间S2和第三均液空间S3的中间，第一均液空间S1与进液口1-1连通。即均液空间包括第一均液空间S1、第二均液空间S2、第三均液空间S3。

在每个挡液板上均开设有多个第一均液孔，每个挡液板上距离进液口1-1近的第一均液孔的直径小于距离进液口1-1远的第一均液孔的直径。具体来说，在第一挡液板3上开设有多个第一均液孔（图中未示出），第一挡液板3上距离进液口1-1近的第一均液孔的直径小于距离进液口1-1远的第一均液孔的直径。在第二挡液板4上开设有多个第一均液孔4-1，第二挡液板4上距离进液口1-1近的第一均液孔4-1的直径小于距离进液口1-1远的第一均液孔4-1的直径，如图5所示，第二挡液板4的底部中间位置距离进液口1-1最近，沿着箭头方向，第一均液孔的直径越来越大。

在弧形均液板2上开设有多个第二均液孔，弧形均液板2上距离挡液板近的第二均液孔的直径小于距离挡液板远的第二均液孔的直径。具体来说，弧形均液板2包括左弧形均液板2-1和右弧形均液板2-2，左弧形均液板2-1抵接第一挡液板3的顶端，右弧形均液板2-2抵接第二挡液板4的顶端，左弧形均液板2-1和右弧形均液板2-2左右对称，共同形成弧形均液板2；左弧形均液板2-1上具有多个第二均液孔2-1-1，右弧形均液板2-2上具有多个第二均液孔2-2-1；左弧形均液板2-1和右弧形均液板2-2的中间位置位于进液口1-1的正上方。左弧形均液板2-1上距离第一挡液板3近的第二均液孔2-1-1的直径小于距离第一挡液板3远的第二均液孔2-1-1的直径；右弧形均液板2-2上距离第二挡液板4近的第二均液孔2-2-1的直径小于距离第二挡液板4远的第二均液孔2-2-1的直径。

本实施例的均液器及壳管换热器，冷媒通过进液口1-1进入第一均液空间S1，在第一均液空间S1内流动，冷媒通过第一挡液板3上的第一均液孔进入第二均液空间S2，通过第二挡液板4上的第一均液孔进入第三均液空间S3，然后在第二均液空间S2和第三均液空间S3内流动，通过弧形均液板2上的第二均液孔喷向换热管10进行换热。由于挡液板上距离进液口1-1近的第一均液孔的直径小于距离进液口1-1远的第一均液孔的直径，即，距离进液口1-1近的第一均液孔较小，对冷媒的阻力大；距离进液口1-1远的第一均液孔较大，对冷媒的阻力小；而且，在第一均液空间S1内冷媒，距离进液口1-1近的冷媒流速大于距离进液口1-1远的冷媒流速，而在第一均液孔的调节作用下，通过每个第一均液孔喷出的冷媒流速相同、流量均匀；即，第一均液空间S1内的冷媒通过第一挡液板3上的第一均液孔后，进入第二均液空间S2的冷媒流速相同、流量均匀，第一均液空间S1内的冷媒通过第二挡液板4上的第一均液孔进入第三均液空间S3的冷媒流速相同、流量均匀，从而实现了更好、更均匀的对冷媒进行分配，提高了均液性能。由于弧形均液板2上距离挡液板近的第二均液孔的直径小于距离挡液板远的第二均液孔的直径，即，距离挡液板近的第二均液孔较小，对冷媒的阻力大；距离挡液板远的第二均液孔较大，对冷媒的阻力小；而且，在第二均液空间S2内的冷媒以及第三均液空间S3的冷媒，距离挡液板近的冷媒流速大于距离挡液板远的冷媒流速，而在第二均液孔的调节作用下，通过每个第二均液孔喷出的冷媒流速相同、流量均匀；即，第二均液空间S2内的冷媒以及第三均液空间S3的冷媒通过弧形均液板2上第二均液孔后，喷向换热管10的冷媒流速相同、流量均匀，使得喷向换热管的冷媒换热效率相同；而且，由于第二均液孔布设在弧形均液板2上，冷媒喷出方向不同，各方向的流体互相作用，增大了流体湍流状态，打破了换热管表面的液膜，提高了换热系数，提高了换热能力。

本实施例的均液器及壳管换热器，在冷媒进入第一均液空间S1后，首先通过挡液板的第一均液孔进行一次均液，使通过距离进液口1-1不同距离处的第一均液孔后的冷媒量相同，使得通过不同第一均液孔后进入第二均液空间S2、第三均液空间S3的冷媒换热效率相同，没有换热效率低的部位。通过挡液板上第一均液孔的设计，调整从第一均液空间S1进入第二均液空间S2、第三均液空间S3的流量分配，从而提高均液性能。然后通过第二均液孔进行二次均液，使液体在自身流动过程中，通过各个第二均液孔留出的液态冷媒流速相同、方向不同；各方向的流体互相作用，增大了流体湍流状态，打破换热管表面的液膜，提高了换热系数，大幅的提高换热能力。

在本实施例中，弧形均液板2的纵向截面为圆弧，筒体1的中轴线穿过圆弧的圆心，从而弧形均液板2与筒体内壁之间的距离处处相等，便于弧形均液板2的设计加工。弧形均液板2的上端面水平向筒体内壁方向延伸，形成挡沿，挡沿与筒体内壁抵接，以提高第二均液空间S2以及第三均液空间S3的密封性。具体来说，左弧形均液板2-1的上端面水平向邻近的筒体内壁方向延伸，形成挡沿2-1-2，挡沿2-1-2与筒体内壁抵接，以提高第二均液空间S2的密封性。右弧形均液板2-2的上端面水平向邻近的筒体内壁方向延伸，形成挡沿2-2-2，挡沿2-2-2与筒体内壁抵接，以提高第三均液空间S3的密封性。

在本实施例中，每个挡液板上距离进液口近的第一均液孔的孔间距小于距离进液口远的第一均液孔的孔间距。具体来说，第一挡液板3上距离进液口1-1近的第一均液孔的孔间距小于距离进液口1-1远的第一均液孔的孔间距，第二挡液板4上距离进液口1-1近的第一均液孔4-1的孔间距小于距离进液口1-1远的第一均液孔4-1的孔间距。即，距离进液口1-1近的第一均液孔小而密，对冷媒的阻力大；距离进液口1-1远的第一均液孔大而疏，对冷媒的阻力小，以便于提高挡液板的均液能力。根据实际情况，通过设计第一均液孔的直径和孔间距，使得通过每个第一均液孔喷出的冷媒流速相同、流量均匀。

弧形均液板2上距离挡液板近的第二均液孔的孔间距小于距离挡液板远的第二均液孔的孔间距。具体来说，左弧形均液板2-1上距离第一挡液板3近的第二均液孔2-1-1的孔间距小于距离第一挡液板3远的第二均液孔2-1-1的孔间距；右弧形均液板2-2上距离第二挡液板4近的第二均液孔2-2-1的孔间距小于距离第二挡液板4远的第二均液孔2-2-1的孔间距。即，距离挡液板近的第二均液孔小而密，对冷媒的阻力大；距离挡液板远的第二均液孔大而疏，对冷媒的阻力小，以便于提高弧形均液板2的均液能力。根据实际情况，通过设计第二均液孔的直径和孔间距，使得通过每个第二均液孔喷出的冷媒流速相同、流量均匀。

在本实施例中，两个挡液板竖直布设，且二者平行，两个挡液板距离进液口1-1的距离相等，以均衡通过进液口1-1进入第一均衡空间S1的冷媒流动到两个挡液板的冷媒量，进而提高均液能力。

在弧形均液板2上正对进液口1-1处形成有分液口2-3，分液口2-3与第一均液空间S1连通，分液口2-3将弧形均液板2分割成所述的左弧形均液板2-1和右弧形均液板2-2；在分液口2-3上方布设有两个直板均液板：第一直板均液板5、第二直板均液板6，两个直板均液板沿着筒体长度方向布设，在两个直板均液板顶端固定有顶板7；两个直板均液板、一个顶板7以及筒体的两个管板之间形成开口朝下的第四均液空间S4；分液口2-3与第四均液空间S4连通；在每个直板均液板上均开设有多个第三均液孔，每个直板均液板上距离分液口2-3近的第三均液孔的直径小于距离分液口远的第三均液孔的直径。

具体来说，第一直板均液板5上开设有多个第三均液孔（图中未示出），第一直板均液板5上距离分液口2-3近的第三均液孔的直径小于距离分液口2-3远的第三均液孔的直径；第二直板均液板6上开设有多个第三均液孔6-1，第二直板均液板6上距离分液口2-3近的第三均液孔6-1的直径小于距离分液口2-3远的第三均液孔6-1的直径。

第一均液空间S1内的冷媒，通过第一挡液板3上的第一均液孔进入第二均液空间S2，通过第二挡液板4上的第一均液孔进入第三均液空间S3，通过分液口2-3向上进入第四均液空间S4，进入第四均液空间S4的冷媒流动，通过直板均液板上的第三均液孔喷向换热管10。

由于直板均液板上距离分液口2-3近的第三均液孔的直径小于距离分液口2-3远的第三均液孔的直径，即，距离分液口2-3近的第三均液孔较小，对冷媒的阻力大；距离分液口2-3远的第三均液孔较大，对冷媒的阻力小；而且，在第四均液空间S4内冷媒，距离分液口2-3近的冷媒流速大于距离分液口2-3远的冷媒流速，而在第三均液孔的调节作用下，通过每个第三均液孔喷出的冷媒流速相同、流量均匀。即，第四均液空间S4内的冷媒通过直板均液板上的第四均液孔后，喷向换热管的冷媒流速相同、流量均匀，使得喷向换热管的冷媒换热效率相同，而且，第四均液孔喷出的冷媒方向与弧形均液板上第二均液孔喷出的冷媒方向不同，进一步增大了流体湍流状态，打破了换热管表面的液膜，提高了换热系数，提高了换热能力。

每个直板均液板上距离分液口2-3近的第三均液孔的孔间距小于距离分液口远的第三均液孔的孔间距。具体来说，第一直板均液板5上距离分液口2-3近的第三均液孔的孔间距小于距离分液口2-3远的第三均液孔的孔间距，第二直板均液板6上距离分液口2-3近的第三均液孔6-1的孔间距小于距离分液口2-3远的第三均液孔6-1的孔间距。即，距离分液口2-3近的第三均液孔小而密，对冷媒的阻力大；距离分液口2-3远的第三均液孔大而疏，对冷媒的阻力小，以便于提高直板均液板的均液能力。根据实际情况，通过设计第三均液孔的直径和孔间距，使得通过每个第三均液孔喷出的冷媒流速相同、流量均匀。

在本实施例中，两个直板均液板竖直布设，且二者平行，两个直板均液板距离分液口2-3的距离相等，进一步保证通过每个第三均液孔喷出的冷媒流速相同、流量均匀，以进一步提高直板均液板的均液能力。

弧形均液板2的长度与筒体长度相同，即弧形均液板2的一端与其中一个管板抵接，弧形均液板2的另一端与另一个管板抵接。每个挡液板的长度与筒体长度相同，即挡液板的一端与其中一个管板抵接，挡液板的另一端与另一个管板抵接。每个直板均液板的长度与筒体长度相同，即直板均液板的一端与其中一个管板抵接，直板均液板的另一端与另一个管板抵接。

弧形均液板2通过支撑结构与直板均液板固定，以提高弧形均液板2与直板均液板的连接稳定性。具体来说，左弧形均液板2-1通过支撑结构8与距离较近的第一直板均液板5固定，右弧形均液板2-2通过支撑结构9与距离较近的第二直板均液板6固定。支撑结构起到了加强弧形均液板2的作用。

为了进一步提高弧形均液板2与直板均液板的连接稳定性，支撑结构包括多根平行且间隔布设的钢管，钢管的一端连接弧形均液板2，另一端连接直板均液板。具体来说，支撑结构8的钢管一端连接左弧形均液板2-1，另一端连接第一直板均液板5。支撑结构9的钢管一端连接右弧形均液板2-2，另一端连接第二直板均液板6。所有的钢管在同一水平面上，且平行布设，节省了支撑结构的占用空间。

本实施例的均液器，不限材质，可以是钣金件，也可以是塑料件，也可以是其他材质。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种壳管换热器用均液器，所述换热器包括筒体，所述筒体的两端分别具有管板，所述筒体底部具有进液口，其特征在于：所述均液器位于筒体内，包括弧形均液板、两个挡液板：第一挡液板和第二挡液板；

所述弧形均液板位于筒体内下部，与筒体内壁之间形成均液空间；所述两个挡液板位于均液空间内，且沿着筒体长度方向布设，将均液空间分隔成第一均液空间、第二均液空间、第三均液空间，所述第一均液空间位于第二均液空间和第三均液空间的中间，所述第一均液空间与进液口连通；

在每个挡液板上均开设有多个第一均液孔，每个挡液板上距离进液口近的第一均液孔的直径小于距离进液口远的第一均液孔的直径；

在所述弧形均液板上开设有多个第二均液孔，所述弧形均液板上距离挡液板近的第二均液孔的直径小于距离挡液板远的第二均液孔的直径。

2.根据权利要求1所述的均液器，其特征在于：每个挡液板上距离进液口近的第一均液孔的孔间距小于距离进液口远的第一均液孔的孔间距。

3.根据权利要求1所述的均液器，其特征在于：所述弧形均液板上距离挡液板近的第二均液孔的孔间距小于距离挡液板远的第二均液孔的孔间距。

4.根据权利要求1所述的均液器，其特征在于：所述两个挡液板竖直布设，且二者平行，距离进液口的距离相等。

5.根据权利要求1所述的均液器，其特征在于：在所述弧形均液板上正对进液口处形成有分液口，所述分液口与第一均液空间连通；

在所述分液口上方布设有两个直板均液板：第一直板均液板、第二直板均液板，所述两个直板均液板沿着筒体长度方向布设，在所述两个直板均液板顶端固定有顶板；两个直板均液板、一个顶板以及筒体的两个管板之间形成开口朝下的第四均液空间；所述分液口与第四均液空间连通；

在每个直板均液板上均开设有多个第三均液孔，每个直板均液板上距离分液口近的第三均液孔的直径小于距离分液口远的第三均液孔的直径。

6.根据权利要求5所述的均液器，其特征在于：每个直板均液板上距离分液口近的第三均液孔的孔间距小于距离分液口远的第三均液孔的孔间距。

7.根据权利要求5所述的均液器，其特征在于：所述两个直板均液板竖直布设，且二者平行，距离分液口的距离相等。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的均液器，其特征在于：所述弧形均液板通过支撑结构与直板均液板固定。

9.根据权利要求8所述的均液器，其特征在于：所述支撑结构包括多根平行且间隔布设的钢管，所述钢管的一端连接弧形均液板，另一端连接直板均液板。

10.一种壳管换热器，其特征在于：包括筒体以及如权利要求1至9中任一项所述的均液器，所述筒体的两端分别具有管板，所述筒体底部具有进液口。