CN215725320U - 一种适用于船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种适用于船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备。涉及制冷技术和换热器技术领域。本实用新型包括内管，微通道外壁，流过所述微通道外壁的超临界CO2制冷剂，以及流动在所述内管中用于与超临界CO2制冷剂换热的冷却水。本实用新型利用海水作为冷却水，不锈钢作为微通道外壁材料，铝青铜合金作为内管材料提高换热器耐腐蚀性。三段并联式回路使套管换热器设备的结构更加紧凑从而提高换热器换热效率可应用于船用制冷系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷技术和换热器技术领域，具体涉及一种适用于船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备。
背景技术
现有的微通道换热器产品多为空气冷却换热器，而水冷式微通道气冷器产品的研发生产方兴未艾。水冷式微通道换热器结构紧凑，换热效率高，在船用制冷中有着巨大的潜力。
基于自然工质制冷剂可降低使用氟烃制冷剂的制冷系统对环境带来的压力以及潜在的危险隐患，CO2是一种极具潜力的新型制冷剂，它拥有安全无毒，低温下粘度小，换热性能好，单位容积制冷量大和结构紧凑等优点。因此，本实用新型提出适用于船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器，以期能发挥出此微通道换热器结构在船用制冷中的巨大潜力。
船用跨临界二氧化碳制冷循环系统中可直接就近利用海水作为冷却水，但海水的腐蚀性较高，对换热器材料的耐腐蚀性能要求高。铝青铜合金具有很好的抗蚀性，优良的导热系数和稳定的刚度，价格相对便宜，成为一些昂贵金属材料的部分替代品。多回路并联的套管换热器设计，使换热器体积更小，外壁内走CO2，内管走水的设计使换热器拥有最优的CO2降温区域配合。微通道流外壁均匀无毛刺，无缺口，不会出现大小孔的现象，针对精密产品，可以很好的进行组装配套操作。
发明内容
本实用新型提出一种适用于船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备。本实用新型包括内管，微通道外壁，流过所述微通道外壁的超临界CO2制冷剂，以及流动在所述内管中用于与超临界CO2制冷剂换热的冷却水。
进一步的，所述微通道外壁由25个微通道焊接而成。
优选的，所述微通道的横截面均为圆形。
优选的，所述微通道直径为0.89mm。
优选的，所述微通道外壁直径为28mm，内管直径为22mm。
优选的，所述微通道外壁材料为不锈钢
优选的，所述内管材料为铝青铜合金。
进一步的，所述适用于船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备流过所述微通道外壁的超临界CO2制冷剂和内管中用于与超临界CO2制冷剂换热的冷却水为逆流换热。
优选的，所述内管中用于与超临界CO2制冷剂换热的冷却水为海水。
优选的，所述适用于船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备冷却水侧设计温度为70℃，制冷剂侧设计温度为120℃。
优选的，所述适用于船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备冷却水侧设计压力为1.3MPa，制冷剂侧设计压力为14MPa。
进一步的，所述适用于船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备由三段换热管并联而成。
附图说明
图1为本实用新型的主视图
图2为本实用新型的俯视图
图3为本实用新型的左视图
图4为本实用新型的微通道剖面图
具体实施方案
下面结合附图，以具体实施例为例，详细说明本实用新型的实施方式。
如图1所示，一种适用于船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备包括内管，微通道外壁，流过所述微通道外壁的超临界CO2制冷剂，以及流动在所述内管中用于与超临界CO2制冷剂换热的冷却水。
具体结构为：所述内管和微通道外壁为三段并联，所述微通道外壁的超临界CO2制冷剂和内管中用于与超临界CO2制冷剂换热的冷却水为逆流换热。
具体换热过程：高温的制冷剂流体由制冷剂进口流入，分别进入三段并联的微通道外壁中而后分配到25个微通道中与内管中的冷却水进行换热，最后从制冷剂出口流出。
和普通套管式换热器相比，适用于船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备使换热器结构更加紧凑，制冷剂侧换热面积增加进而增强换热，较大的内管直径使内管更容易清洗，换热器拥有最优的CO2降温区域配合。铝青铜合金材料的选择使流过海水的内管更加耐腐蚀。
Claims (9)
1.一种适用于船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备，其特征在于由内管，微通道外壁，流过所述微通道外壁的超临界CO2制冷剂，以及流动在所述内管中用于与超临界CO2制冷剂换热的冷却水组成。
2.根据权利要求1所述的船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备，其特征在于外壁由25个微通道焊接而成。
3.根据权利要求1所述的船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备，其特征在于所述设备的微通道结构的横截面均为圆形。
4.根据权利要求1所述的船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备，其特征在于所述微通道直径为0.89mm。
5.根据权利要求1所述的船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备，其特征在于微通道外壁直径为28mm，内管直径为22mm。
6.根据权利要求1所述的船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备，其特征在于所述微通道外壁材料为不锈钢，所述内管材料为铝青铜合金。
7.根据权利要求1所述的船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备，其特征在于流过所述微通道外壁的超临界CO2制冷剂和内管中用于与超临界CO2制冷剂换热的冷却水为逆流换热。
8.根据权利要求1所述的船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备，其特征在于用于船用超临界CO2蒸汽压缩制冷系统。
9.根据权利要求1所述的船用跨临界二氧化碳制冷循环系统的套管式微通道换热器设备，其特征在于内管中用于与超临界CO2制冷剂换热的冷却水为海水。
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| CN117515953A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-02-06 | 湖南清源华建环境科技有限公司 | 一种过热蒸汽干化高温热泵能量回收系统 |
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| CN117515953B (zh) * | 2024-01-08 | 2024-04-16 | 湖南清源华建环境科技有限公司 | 一种过热蒸汽干化高温热泵能量回收系统 |
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