CN212362511U - 换热器及水冷机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热器及水冷机组，所述换热器包括第一换热组，所述第一换热组为所述换热器内流通气液冷媒的部分，所述第一换热组的数量为至少两个，所述第一换热组包括第一换热管；母管，所述母管的数量为至少两个，一个所述母管与所述第一换热管的第一端连通，另一个所述母管与所述第一换热管的第二端连通；隔板，所述隔板设置在所述母管内，所述隔板将所述母管分隔为多个连通腔，相邻的两个第一换热组通过所述连通腔串联连通；所述隔板上设置有用于通过液态冷媒的导流结构。本实用新型的换热器通过在母管内设置隔板，并在隔板上设置导流结构，从而实现气液分离，避免形成液膜，减少导热热阻，从而大大提高换热性能。

Description

换热器及水冷机组

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，具体涉及一种换热器及水冷机组。

背景技术

蒸发式冷凝器的主要工作原理是通过换热管外喷淋冷却水蒸发产生的潜热，来冷凝换热管内的制冷剂蒸气。它将传统水冷机组的水冷和风冷冷却塔的冷却换热过程合二为一，省去了中间过程的换热设备，减少了设备的初投资；其传热效率高、结构紧凑、体积小、循环水量少，在动力、化工、食品、石化、制冷等行业得到日益广泛的应用。蒸发式冷凝器主要由换热器、水循环系统及风机三部分组成。

现有蒸发式冷凝器包括两种基本形式。一种为不带填料的逆流型蒸发式冷凝器，另一种为带填料的蒸发式冷凝器。其冷凝器换热核心部件均为换热横管，而对其研究也主要集中在高效传热管的研制及改进和管表面的处理方面。现阶段，采用椭圆管、扭曲管等各种强化传热管代替现有的光滑圆管，并采用纳米流体技术，蒸发式冷凝器传热效果已得到了很大的提高；但以强化传热管为基础，提高蒸发式冷凝器传热效果已经很难在技术上取得突破。

不带填料的逆流型蒸发式冷凝器由于没有填料，在冷凝器部分，空气和水的换热采用逆流形式，由于水与空气接触面积小，换热效果较差。较高温的水直接进入集水池，使集水池内水的温度升高，最终使喷淋在冷凝器上的水的温度升高，恶化换热管与喷淋水间的换热，降低冷凝器整体换热能力。

填料蒸发式冷凝器在冷凝盘管下部保留一段有填料的热交换层。在盘管部分水流和空气流平行同方向流入，再错流流出；而空气流在填料热交换层部分主要采用错流形式。这种冷凝器在填料热交换层中空气和水进行了二次热质交换，大大降低了喷淋水温，进而提高了冷凝盘管的单位面积换热量。但换热器体积增大，占地面积也随之增大。

蒸发式冷凝器换热管排在换热时，随着温度的降低，冷媒会逐渐液化，是水平换热管内壁上形成液膜，从而增加导热热阻，影响换热性能。

实用新型内容

本实用新型公开了一种换热器及水冷机组，解决了蒸发式冷凝器换热管排在换热时，随着温度的降低，冷媒会逐渐液化，是水平换热管内壁上形成液膜，从而增加导热热阻，影响换热性能。

根据本实用新型的一个方面，公开了一种换热器，包括：第一换热组，所述第一换热组为所述换热器内流通气液冷媒的部分，所述第一换热组的数量为至少两个，所述第一换热组包括第一换热管；母管，所述母管的数量为至少两个，一个所述母管与所述第一换热管的第一端连通，另一个所述母管与所述第一换热管的第二端连通；隔板，所述隔板设置在所述母管内，所述隔板将所述母管分隔为多个连通腔，相邻的两个第一换热组通过所述连通腔串联连通；所述隔板上设置有用于通过液态冷媒的导流结构。

进一步地，所述导流结构为用于通过液态冷媒的导流孔。

进一步地，所述母管的延伸方向为竖直方向，或者，所述母管的延伸方向与竖直方向之间具有夹角。

进一步地，相邻的两个所述第一换热组上下设置，在相邻的两个所述第一换热组中，位于上方的第一换热组为上第一换热组，位于下方的第一换热组为下第一换热组；所述隔板的位置位于所述上第一换热组的所有入口的下方，同时，所述隔板的位置还位于所述下第一换热组的所有出口的上方。

进一步地，所述换热器还包括：所述换热器内流通气体冷媒的第二换热组，所述第二换热组与所述第一换热组串联连通；在冷媒流向方向上，所述第二换热组位于所述第一换热组的上游。

进一步地，所述第一换热管沿水平方向设置或者沿与水平方向之间具有夹角的方向设置。

进一步地，一个所述第一换热组中包括并联连通的多个第一换热管。

进一步地，所述换热器还包括：进气总管，所述进气总管用于接入冷媒压缩循环；进气换热管，所述进气换热管的第一端与所述进气总管连接，在所述冷媒流动方向上，所述进气换热管的第二端与所述第二换热组连接。

进一步地，所述换热器还包括：集液总管，用于接入冷媒压缩循环；集液换热管，所述集液换热管的第一端与所述集液总管连接，在所述冷媒流动方向上，所述集液换热管的第二端与位于所述第一换热组连接。

根据本实用新型的第二个方面，公开了一种冷水机组，包括上述的换热器。

本实用新型的换热器通过在母管内设置隔板，并在隔板上设置导流结构，从而在气液冷媒到达母管后，使其中的液态冷媒可以通过导流结构直接流向下一个连通腔，实现气液分离，避免冷媒液随气态冷媒进入第一换热管内形成液膜，减少导热热阻，从而大大提高换热性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例的换热器的结构示意图；

图2是图1中A的局部放大图；

图例：10、第一换热组；11、第一换热管；20、母管；21、连通腔；30、隔板；31、导流结构；40、第二换热组；50、进气总管；60、进气换热管；70、集液总管；80、集液换热管。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种换热器，包括第一换热组10、母管20和隔板30，第一换热组10为换热器内流通气液冷媒的部分，第一换热组10的数量为至少两个，第一换热组10包括第一换热管11；母管20的数量为至少两个，一个母管20与第一换热管11的第一端连通，另一个母管20与第一换热管11的第二端连通；隔板30设置在母管20内，隔板30将母管20分隔为多个连通腔21，相邻的两个第一换热组10通过连通腔21串联连通；隔板30上设置有用于通过液态冷媒的导流结构31。本实用新型的换热器通过在母管20内设置隔板30，并在隔板30上设置导流结构31，从而在气液冷媒到达母管20后，使其中的液态冷媒可以通过导流结构31直接流向下一个连通腔21，实现气液分离，避免冷媒液随气态冷媒进入第一换热管11内形成液膜，减少导热热阻，从而大大提高换热性能。

在上述是实施例中，导流结构31为用于通过液态冷媒的导流孔。本实用新型的换热器通过在母管20的隔板30上设置用于通过液态冷媒的导流孔，从而在气液冷媒到达母管20后，使其中的液态冷媒可以通过导流孔直接流向下一个连通腔21，避免冷媒液随气态冷媒进入第一换热管11内形成液膜，减少导热热阻，从而大大提高换热性能，约可降低冷凝温度0.5至2℃。

在上述是实施例中，母管20的延伸方向为竖直方向，或者，母管20的延伸方向与竖直方向之间具有夹角。本实用新型的换热器通过将母管20的延伸方向设置为竖直方向，从而可以利用重力，使冷媒液向下流动，并通过导流孔，实现气液分离，有效避免冷媒液随气态冷媒进入第一换热管11内形成液膜，减少导热热阻，从而大大提高换热性能。

在上述是实施例中，相邻的两个第一换热组10上下设置，在相邻的两个第一换热组10中，位于上方的第一换热组10为上第一换热组，位于下方的第一换热组10为下第一换热组；隔板30的位置位于上第一换热组的所有入口的下方，同时，隔板30的位置还位于下第一换热组的所有出口的上方。本实用新型的换热器通过将隔板30的位置设置在位于上第一换热组的所有入口的下方，同时，隔板30的位置还位于下第一换热组的所有出口的上方，使相邻的两个第一换热组10中，上第一换热组的所有出口与下第一换热组的所有入口位于同一个连通腔21内，气液冷媒从上第一换热组的出口出来后，先进入连通腔21内，然后液体冷媒由于惯性附着在连通腔21的内壁上，并沿着连通腔21内壁向下流至导流孔中，进入下一个连通腔21，而气态冷媒则进入下第一换热器的入口，从而实现气液分离，有效避免冷媒液随气态冷媒进入第一换热管11内形成液膜，减少导热热阻，从而大大提高换热性能。

在上述是实施例中，换热器还包括换热器内流通气体冷媒的第二换热组40，第二换热组40与第一换热组10串联连通；在冷媒流向方向上，第二换热组40位于第一换热组10的上游。本实用新型的换热器通过在第一换热组10的上游设置第二换热组40，从而使高温过热气态冷媒通过第二换热组40进行初步换热冷却，将气态冷媒冷却至饱和状态，然后再通过第一换热组10进行进一步换热，并在进一步换热过程中，通过导流孔将气液分离，减少导热热阻，从而大大提高换热性能。

在上述是实施例中，第一换热管11沿水平方向设置或者沿与水平方向之间具有夹角的方向设置。

在上述是实施例中，一个第一换热组10中包括并联连通的多个第一换热管11。

在上述是实施例中，换热器还包括进气总管50和进气换热管60，进气总管50用于接入冷媒压缩循环；进气换热管60的第一端与进气总管50连接，在冷媒流动方向上，进气换热管60的第二端与第二换热组40连接。本实用新型的换热器通过设置进气总管50和进气换热管60，使高温气态冷媒通过进气总管50进入换热器中。

在上述是实施例中，换热器还包括集液总管70和集液换热管80，用于接入冷媒压缩循环；集液换热管80的第一端与集液总管70连接，在冷媒流动方向上，集液换热管80的第二端与位于第一换热组10连接。本实用新型的换热器通过设置集液总管70，可以使冷凝后的液态冷媒液通过集液总管70流出，返回值冷媒压缩循环中。

根据本实用新型的第二个方面，公开了一种冷水机组，包括上述的换热器。

显然，本实用新型的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

第一换热组(10)，所述第一换热组(10)为所述换热器内流通气液冷媒的部分，所述第一换热组(10)的数量为至少两个，所述第一换热组(10)包括第一换热管(11)；

母管(20)，所述母管(20)的数量为至少两个，一个所述母管(20)与所述第一换热管(11)的第一端连通，另一个所述母管(20)与所述第一换热管(11)的第二端连通；

隔板(30)，所述隔板(30)设置在所述母管(20)内，所述隔板(30)将所述母管(20)分隔为多个连通腔(21)，相邻的两个第一换热组(10)通过所述连通腔(21)串联连通；

所述隔板(30)上设置有用于通过液态冷媒的导流结构(31)。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述导流结构(31)为用于通过液态冷媒的导流孔。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述母管(20)的延伸方向为竖直方向，或者，所述母管(20)的延伸方向与竖直方向之间具有夹角。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

相邻的两个所述第一换热组(10)上下设置，在相邻的两个所述第一换热组(10)中，位于上方的第一换热组(10)为上第一换热组，位于下方的第一换热组(10)为下第一换热组；

所述隔板(30)的位置位于所述上第一换热组的所有入口的下方，同时，所述隔板(30)的位置还位于所述下第一换热组的所有出口的上方。

5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括：

所述换热器内流通气体冷媒的第二换热组(40)，所述第二换热组(40)与所述第一换热组(10)串联连通；

在冷媒流向方向上，所述第二换热组(40)位于所述第一换热组(10)的上游。

6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述第一换热管(11)沿水平方向设置或者沿与水平方向之间具有夹角的方向设置。

7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

一个所述第一换热组(10)中包括并联连通的多个第一换热管(11)。

8.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括：

进气总管(50)，所述进气总管(50)用于接入冷媒压缩循环；

进气换热管(60)，所述进气换热管(60)的第一端与所述进气总管(50)连接，在所述冷媒流动方向上，所述进气换热管(60)的第二端与所述第二换热组(40)连接。

9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括：

集液总管(70)，用于接入冷媒压缩循环；

集液换热管(80)，所述集液换热管(80)的第一端与所述集液总管(70)连接，在所述冷媒流动方向上，所述集液换热管(80)的第二端与位于所述第一换热组(10)连接。

10.一种冷水机组，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的换热器。

Images