CN210014501U - 一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机，包括蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀、第一单向阀、第二单向阀、旁通阀；所述压缩机与第一单向阀并联，其并联支路输入端与蒸发器的输出端相连，其并联支路输出端与冷凝器的输入端相连；所述节流阀与第二单向阀串联连接，所述串联支路与旁通阀并联，其并联支路的输入端与冷凝器的输出端相连，其并联支路的输出端与蒸发器的输入端相连；所述蒸发器为壳板式换热器。本实用新型的优点是采用蒸发器采用换热面积大的多组板式换热器代替换热面积小的多束管式换热器，提高换热器的换热效率。

Description

一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机

技术领域

本实用新型涉及空调制冷领域，具体的说，涉及一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机。

背景技术

目前，制冷热管一体机中的蒸发器一般采用板式换热器或者壳管式换热器，板式换热器的换热效率高于壳管式换热器，但是板式换热器一旦结垢或者脏堵时不便于清洗，当用做压缩蒸汽循环制冷机组蒸发器时，冷媒侧流道狭窄，冷媒蒸发产生的冷媒蒸汽会占用部分换热面积，影响换热效果，且冷媒蒸汽在板片内流速快，容易夹带未蒸发冷媒液滴，造成压缩机吸气带液，影响压缩机运行安全。而壳管式换热器由壳体、管板、管束、挡板及箱体等部件组成，壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。传递热量的两种介质，一种在管内，另一种在管外壳体内，通过管壁进行热量传递，一般为卧式。壳管式换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。

但壳管式换热器受壳体尺寸限制，且内管束采用圆管，总换热面积不大，若想提高换热效率需通过增加管束根数来增大换热面积，此时又会造成壳管式换热器体积增大，占地面积过大的缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的问题，而提供一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机，用换热板片替代内管束，将蒸发器设计为壳板式换热器结构，与满液式或降膜式壳管换热器相比，在不增大换热器体积的同时，增大换热面积，提高换热效率。同时，当用于气态冷却介质冷凝时，可以使被冷凝工质在重力作用下顺利排出换热器，防止被冷却侧被冷凝后的液态工质积存换热器内，占用换热面积。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机，包括蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀、第一单向阀、第二单向阀、旁通阀；所述压缩机与第一单向阀并联，其并联支路输入端与蒸发器的输出端相连，其并联支路输出端与冷凝器的输入端相连；所述节流阀与第二单向阀串联连接，所述串联支路与旁通阀并联，其并联支路的输入端与冷凝器的输出端相连，其并联支路的输出端与蒸发器的输入端相连；所述蒸发器为壳板式换热器；所述壳板式换热器包括壳体、板式换热器、集气管、集液管、第一冷却介质和第二冷却介质；所述壳体内具有中空的内腔；所述板式换热器为多个，平行安装在所述内腔中；所述各个板式换热器内空间相互连通，一端通过集气管连接，另一端通过集液管连接；所述壳体上设置有两个冷却介质输出口和两个冷却介质输入口；所述第一冷却介质输入口与集气管的进气口相连，第一冷却介质输出口与集液管的出液口相连；所述第二冷却介质输入口和第二冷却介质输出口与所述内腔连通。

进一步的，板式换热器竖直放置安装在所述壳体的内腔中。

进一步的，板式换热器的放置方向垂直于第一冷却介质输入口所在的平面。

进一步的，板式换热器的放置方向平行于第一冷却介质输入口所在的平面。

进一步的，板式换热器完全浸没在第二冷却介质中。

进一步的，每个板式换热器上侧都安装有喷淋装置，第二冷却介质的输入口通过连接管直接与喷淋装置的输入口相连。

进一步的，板式换热器包括上下金属薄板，上下金属板四周通过焊接工艺密封，预留出与集气管和集液管相连的连接通道，通过预留连接通道向板式换热器内加压，使其内部形成空腔体形状，板式换热器中间有设有维持内空腔体形状的焊接加固点。

进一步的，第一单向阀和第二单向阀均可以替换为截止阀。

本实用新型的采用壳板式换热器的制冷热管一体机的优点是，采用蒸发器采用换热面积大的多组板式换热器代替换热面积小的多束管式换热器，提高换热器的换热效率。

附图说明

图1为本实用新型壳板式换热器的制冷热管一体机第一实施例的结构示意图。

图2为本实用新型制冷热管一体机所用壳板式换热器的俯视示意图。

图3为本实用新型制冷热管一体机所用满液式结构的壳板式换热器。

图4为本实用新型制冷热管一体机所用降膜式结构的壳板式换热器。

图5为本实用新型壳板式换热器的制冷热管一体机第二实施例的结构示意图。

图6为本实用新型制冷热管一体机所用壳板式换热器的俯视示意图。

图7为本实用新型制冷热管一体机所用满液式结构的壳板式换热器。

图8为本实用新型制冷热管一体机所用降膜式结构的壳板式换热器。

图9为本实用新型壳板式换热器的制冷热管一体机第三实施例的结构示意图。

图中：（100）壳板式换热器；（101）壳体；（102）板式换热器；（103）集气管；（104）集液管；（105）第一冷却介质输入口；（106）第一冷却介质输出口；（107）第二冷却介质输出口；（108）第二冷却介质输入口；（109）喷淋装置；（200）压缩机；（300）冷凝器；（400）节流阀；（500）旁通阀；（600）第一单向阀；（700）第二单向阀；（800）液泵。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

图1 和图2为所述为本实用新型第一实施例的结构示意图。一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机，包括蒸发器、冷凝器300、压缩机200、节流阀400、第一单向阀600、第二单向阀700、旁通阀500；所述压缩机200与第一单向阀600并联，其并联支路输入端与蒸发器的输出端相连，其并联支路输出端与冷凝器300的输入端相连；所述节流阀400与第二单向阀700串联连接，所述串联支路与旁通阀500并联，其并联支路的输入端与冷凝器300的输出端相连，其并联支路的输出端与蒸发器的输入端相连；所述蒸发器为壳板式换热器100；所述壳板式换热器100包括壳体101、板式换热器102、集气管103、集液管104、第一冷却介质和第二冷却介质；所述壳体101内具有中空的内腔；所述板式换热器102为多个，平行安装在所述内腔中；所述各个板式换热器102内空间相互连通，一端通过集气管103连接，另一端通过集液管104连接；所述壳体101上设置有两个冷却介质输出口和两个冷却介质输入口；所述第一冷却介质输入口105与集气管103的进气口相连，第一冷却介质输出口106与集液管104的出液口相连；所述第二冷却介质输入口108和第二冷却介质输出口107与所述内腔连通。

壳板式换热器100内的板式换热器102包括上下金属薄板，上下金属板四周通过焊接工艺密封，预留出与集气管103和集液管104相连的连接通道，通过预留连接通道向板式换热器102内加压，使其内部形成空腔体形状，板式换热器102中间有设有维持内空腔体形状的焊接加固点。

壳板式换热器100内的板式换热器102竖直放置安装在所述壳板式换热器100壳体101的内腔中，其放置方向垂直于第一冷却介质输入口105所在的平面。这种放置方式将单个板式换热器102的换热面积最大化，减少板式换热器102使用数量。

当室外温度较高时，采用壳板式换热器的制冷热管一体机运行机械制冷模式，压缩机200和第二单向阀700开启，第一单向阀600和旁通阀500关闭。高温或气态的第一冷却介质通过第一冷却介质输入口105和集气管103后进入板式换热器102内，流经板式换热器102内部的空腔体，并与壳体101内的第二冷却介质进行热交换，降温后的低温或液态第一冷却介质在重力作用下在下部的集液管104汇合，并通过第一介质输出口输出。低温的液态第二冷却介质从第二冷却介质输入口108进入壳体101内，与板式换热器102内的第一冷却介质进行热交换，蒸发吸热后变为气态的第二冷却介质从第二冷却介质输出口107输出，之后进入压缩机200压缩后进入冷凝器300，在冷凝器300中换热降温变为液态，然后经由第二单向阀700和节流阀400节流后回到壳板式换热器100，继续进行下一次制冷循环。

当室外温度较低时，采用壳板式换热器的制冷热管一体机运行热管制冷模式，第一单向阀600和旁通阀500开启，压缩机200和第二单向阀700关闭。高温或气态的第一冷却介质通过第一冷却介质输入口105和集气管103后进入板式换热器102内，流经板式换热器102内部的空腔体，并与壳体101内的第二冷却介质进行热交换，降温后的低温或液态第一冷却介质在重力作用下在下部的集液管104汇合，并通过第一介质输出口输出。低温的液态第二冷却介质从第二冷却介质输入口108进入壳体101内，与板式换热器102内的第一冷却介质进行热交换，蒸发吸热后变为气态的第二冷却介质从第二冷却介质输出口107输出，之后经由第一单向阀600进入冷凝器300，在冷凝器300中换热降温变为液态，然后再重力的作用下通过旁通阀500流回壳板式换热器100，继续进行下一次制冷循环。

所述第一实施例中壳板式换热器100内的板式换热器102可以采用满液式换热，如图3所示；也可以采用降膜式换热，如图4所示。所述满液式换热，将板式换热器102完全浸没在第二冷却介质中，采用完全浸没式冷却。所述降膜式换热，在每个板式换热器102上侧都安装有喷淋装置109，第二冷却介质的输入口通过连接管直接与喷淋装置109的输入口相连。在板式换热器102两侧形成液体冷却膜，采用降膜式换热。

图5 和图6为所述为本实用新型第二实施例的结构示意图。将壳板式换热器100内的板式换热器102竖直放置安装在所述壳体101的内腔中，其放置方向平行于第一冷却介质输入口105所在的平面。这种放置方式降低了各个板式换热器102内部的流动阻力，提高了第一冷却介质的分布均匀性，也降低了板式换热器102的加工难度。

所述第二实施例中板式换热器102可以采用满液式换热，如图7所示；也可以采用降膜式换热，如图8所示。所述满液式换热，将板式换热器102完全浸没在第二冷却介质中，采用完全浸没式冷却。所述降膜式换热，在每个板式换热器102上侧都安装有喷淋装置109，第二冷却介质的输入口通过连接管直接与喷淋装置109的输入口相连。在板式换热器102两侧形成液体冷却膜，采用降膜式换热。

图9为壳板式换热器的制冷热管一体机第三实施例的结构示意图。当安装条件无法满足冷凝器300高于壳板式换热器100时，在旁通阀500前串联液泵800，增加运输动力。

采用壳板式换热器的制冷热管一体机系统中的第一单向阀600和第二单向阀700均可以替换为截止阀。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机，其特征在于，包括蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀、第一单向阀、第二单向阀、旁通阀；所述压缩机与第一单向阀并联，其并联支路输入端与蒸发器的输出端相连，其并联支路输出端与冷凝器的输入端相连；所述节流阀与第二单向阀串联连接，串联支路与旁通阀并联，其并联支路的输入端与冷凝器的输出端相连，其并联支路的输出端与蒸发器的输入端相连；所述蒸发器为壳板式换热器；所述壳板式换热器包括壳体、板式换热器、集气管、集液管、第一冷却介质和第二冷却介质；所述壳体内具有中空的内腔；所述板式换热器为多个，平行安装在所述内腔中；各个板式换热器内空间相互连通，一端通过集气管连接，另一端通过集液管连接；所述壳体上设置有两个冷却介质输出口和两个冷却介质输入口；所述第一冷却介质输入口与集气管的进气口相连，第一冷却介质输出口与集液管的出液口相连；所述第二冷却介质输入口和第二冷却介质输出口与所述内腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机，其特征还在于：所述板式换热器竖直放置安装在所述壳体的内腔中。

3.根据权利要求2所述的一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机，其特征还在于：所述板式换热器的放置方向垂直于第一冷却介质输入口所在的平面。

4.根据权利要求2所述的一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机，其特征还在于：所述板式换热器的放置方向平行于第一冷却介质输入口所在的平面。

5.根据权利要求1-4中任一种所述的一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机，其特征还在于：所述板式换热器完全浸没在第二冷却介质中。

6.根据权利要求1-4中任一种所述的一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机，其特征还在于：所述每个板式换热器上侧都安装有喷淋装置，第二冷却介质的输入口通过连接管直接与喷淋装置的输入口相连。

7.根据权利要求1-4中任一种所述的一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机，其特征还在于：所述板式换热器包括上下金属薄板，上下金属板四周通过焊接工艺密封，预留出与集气管和集液管相连的连接通道，通过预留连接通道向板式换热器内加压，使其内部形成空腔体形状，板式换热器中间有设有维持内空腔体形状的焊接加固点。

8.根据权利要求1所述的一种采用壳板式换热器的制冷热管一体机，其特征还在于：所述第一单向阀和第二单向阀均可替换为截止阀。

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