CN218544892U - 一种与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器，特别涉及制冷设备技术领域，板式换热器包括温水进口T1和冷水出口T2组成的海水水道系统，制冷剂进口S1和制冷剂出口S2组成的制冷剂系统，板式换热器内的制冷剂设为双流程流动式，分别包括满液式供液层和干式供液层，满液式供液层占整个制冷剂双流程流动式的2/3，干式供液层占整个制冷剂双流程流动式的1/3。本实用新型提供的板式换热器具有换热效率高、热损失小、结构紧凑、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点，在相同压力损失情况下，其传热系数比列管式换热器高2‑3倍，占地面积为管式换热器的二分之一以上，热回收率可高达90%以上。

Description

一种与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，特别涉及一种与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器。

背景技术

由于渔船出海进行捕捞作业时，捕捞到的渔获在保鲜时对于保鲜使用的片冰和冷水有较高的要求。普通的冷水机已经不能适应海上特殊、恶劣的工作条件。国内有关于船用大温差冷海水机组的市场一直是个空白，此外，传统的板式换热器只能干式或满液式供液的方式，因为满液式供液虽然换热效率高，但是容易倒霜导致板式换热器内制冷剂蒸发不完全，大量的制冷剂液体回到压缩机，从而对压缩机产生危害，发生液击，而且回气温度的快速下降也会造成压缩机的奔油现象。

现代技术中会使用传统板式换热器加气液分离器组合使用来解决这个问题。气液分离器是用于避免蒸发器中未蒸发完全，未过热的制冷剂液体进入压缩机，导致压缩机倒霜，湿压缩发生液击。气液分离器的主要由壳体，U型上升立管，封头等组成，为保证良好的回油，气液分离器的U型上升立管的流速要求需严格把控。一般推荐气液分离器能容纳50%～70%的系统中的制冷剂，因此气液分离器的体积较大，增加经济成本。气液分离器是把蒸发器中未蒸发完全的制冷剂液体，未过热的制冷剂湿气体进行气液分离，让制冷剂气体进入压缩机，液体留在筒体里蒸发成气体后再进入压缩机，在这个过程中,虽然有效避免了倒霜对压缩机危害，但是制冷剂的蒸发没有起到有效换热的作用，没有使水温得到降温的效果。为此，本专利提出一种与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器，便能解决上述存在的问题。

实用新型内容

（1）要解决的技术问题

本实用新型针对现有技术中的上述问题，为弥补现有技术的不足，本实用新型提供一种能够合理制造并使用的与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器，所述板式换热器包括温水进口T1和冷水出口T2组成的海水水道系统，制冷剂进口S1和制冷剂出口S2组成的制冷剂系统，所述海水水道系统与制冷剂系统共同组成换热系统，所述板式换热器内的制冷剂设为双流程流动式，分别包括满液式供液层和干式供液层，所述满液式供液层占整个制冷剂双流程流动式的2/3，所述干式供液层占整个制冷剂双流程流动式的1/3，所述制冷剂系统上设有节流装置，所述海水水道系统上设有水流恒温器。

优选地，所述海水水道系统将前端温水进口T1送入的40℃的海水，转化为末端冷水出口T2冷却后流出的0-2℃的冷水，所述制冷剂进口S1与冷凝器制冷剂出口连接，所述制冷剂出口S2与船用大温差冷海水机组压缩机组连接。

优选地，所述满液式供液层的供液方式是使板式换热器的金属换热片沉浸在制冷剂中，所述制冷剂系统中装有节流装置提供低温低压制冷剂汽液混合物，令金属换热片的表面传热系数是传统干式供液方式的3倍，最大程度的提高了板式换热器的换热效率。

优选地，所述海水水道系统上的水流恒温器，所述水温恒流器设置在满液式供液层和干式供液层交界的海水水道系统中间，经由水流恒温器的海水温度为均恒在12℃，使冷热不均匀的冷水在此处进行一个混合，使不均匀的水温在此处混合均匀后再进行下一流程的冷却，使制冷剂侧的蒸发压力重新找到一个均衡点，进行更充分的冷热交换。

优选地，所述板式换热器由波纹形状的金属片叠装而成，各个金属片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换，它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑的效果。

（3）有益效果

本实用新型提供的板式换热器是波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器，各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比列管式换热器高2-3倍，占地面积为管式换热器的二分之一以上，热回收率可高达90%以上；板式换热器内的制冷剂设为双流程流动式，分别包括满液式供液层和干式供液层，满液式供液层占整个制冷剂双流程流动式的2/3，满液式供液方式使板式换热器的金属换热片沉浸在制冷剂中，表面传热系数是传统干式供液方式的3倍，最大程度的提高了板式换热器的换热效率,干式供液层占整个制冷剂双流程流动式的1/3，可以有效的形成干式蒸发的效果，避免未蒸发的制冷剂回到压缩机引发湿冲程；既可得到满液式供液的高换热效率，又通过干式供液方式可以使制冷剂液体全部蒸发后成为饱和气体再回到压缩机组，有效的弥补了因为满液式供液容易导致压缩机湿冲程的缺点，满足了压缩机的性能效果。

附图说明

图1为本实用新型与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器的内部结构流程图。

附图标记：1温水进口T1，2制冷剂进口S1，3冷水出口T2,4制冷剂出口S2，5节流装置，6水流恒温器，7满液式供液层，8干式供液层。

具体实施方式

结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖直”、“水平”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型的一种与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器，板式换热器是由一系列具有一定弧形波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器，各种用于换热的金属片之间形成薄矩形通道，通过金属片进行热量交换。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点，在相同压力损失情况下，其传热系数比列管式换热器高2-3倍，占地面积为管式换热器的二分之一以上，热回收率可高达90%以上。

与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器有T1（温水进口）、T2（冷水出口）组成的海水水道系统和S1（制冷剂进口）、S2（制冷剂出口）组成的制冷剂系统，共四个接口，水水道系统与制冷剂系统共同组成换热系统，还装有节流装置5、水流恒温器6，其中冷水进口T1为温水（40℃左右）进口， T2流出冷却后0℃-2℃的冷水，制冷剂进口S1与制冷机组的冷凝器制冷剂出口连接，制冷剂出口S2与制冷机组压缩机组相连接。

本专利通过在船用大温差冷海水机组中选择板式换热器，通过板式换热器中水道的四流程流动和制冷剂的双流程流动来进行更多的换热量交换时间，制冷剂的双流程流动即包括满液式供液层和干式供液层来进行更多的换热量交换时间，可达到大温差的效果。板式换热器内的制冷剂设为双流程流动式，分别包括满液式供液层和干式供液层，第一流程的供液方式为满液式供液方式，第一流程占整个制冷剂流程的2/3，满液式供液方式使板式换热器的金属换热片沉浸在制冷剂中，表面传热系数是传统干式供液方式的3倍，最大程度的提高了板式换热器的换热效率。并且在制冷剂系统上装一个节流装置，进行节流，此段为第二流程，提供更低的低温低压的制冷剂汽液混合物，供液方式变为干式供液，第二流程的占整个制冷剂流程的1/3，可以有效的形成干式蒸发的效果，避免未蒸发的制冷剂回到压缩机引发湿冲程。这种满液式供液和干式供液的方式相结合，第一流程的供液可得到满液式供液的高换热效率，又通过第二流程的干式供液方式可以使制冷剂液体全部蒸发后成为饱和气体再回到压缩机组，有效的弥补了因为满液式供液容易导致压缩机湿冲程的缺点，满足了压缩机的性能效果。

在制冷剂系统上加装一个水流恒温器，使冷热不均匀的冷水在此处进行一个混合,使不均匀的水温在此处混合均匀后再进行下一流程的冷却，使制冷剂侧的蒸发压力重新找到一个均衡点，进行更充分的冷交换。

板式换热器中制冷剂侧满液式供液和干式供液相结合的换热方式改变了传统的板式换热器只能干式或满液式供液的方式，并且进行了有效的配比增强换热的效果，因为满液式供液容易虽然换热效率高，但是容易导致板式换热器内制冷剂蒸发不完全，大量的制冷剂液体回到压缩机，从而对压缩机产生危害。但是本新型的板式换热器彻底改变传统的板式换热器的换热方式，满液式和干式供液的相结合，取满液式供液的高效换热率，让干式供液方式来补满液式换热供液的短处，该应用以将进出水温差从20℃提高到40℃，出水温度保持在0~2℃之间的效果。板式换热器与船用大温差冷海水机组配套使用，可以最大限度的节约成本，减少能耗，搭配成最经济实用的船用大温差冷海水机组。

以上的实施例仅表达了对本实用新型优选实施方式，其描述较为具体和详细，但本实用新型不仅限于这些实施例，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说。在未脱离本实用新型宗旨的前提下，所为的任何改进均落在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器，其特征在于：所述板式换热器包括温水进口T1（1）和冷水出口T2（3）组成的海水水道系统，制冷剂进口S1（2）和制冷剂出口S2（4）组成的制冷剂系统，所述海水水道系统与制冷剂系统共同组成换热系统，所述板式换热器内的制冷剂设为双流程流动式，分别包括满液式供液层（7）和干式供液层（8），所述满液式供液层（7）占整个制冷剂双流程流动式的2/3，所述干式供液层（8）占整个制冷剂双流程流动式的1/3，所述制冷剂系统上设有节流装置（5），所述海水水道系统上设有水流恒温器（6）。

2.根据权利要求1所述的一种与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器，其特征在于：所述海水水道系统将前端温水进口T1送入的40℃的海水，转化为末端冷水出口T2（3）冷却后流出的0-2℃的冷水，所述制冷剂进口S1（2）与冷凝器制冷剂出口连接，所述制冷剂出口S2（4）与船用大温差冷海水机组压缩机组连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器，其特征在于：所述满液式供液层（7）的供液方式是使板式换热器的金属换热片沉浸在制冷剂中，所述制冷剂系统中装有节流装置（5）提供低温低压制冷剂汽液混合物。

4.根据权利要求3所述的一种与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器，其特征在于：所述海水水道系统上的水流恒温器（6），所述水流恒温器（6）设置在满液式供液层（7）和干式供液层（8）交界的海水水道系统中间，经由水流恒温器（6）的海水温度为均恒在12℃。

5.根据权利要求4所述的一种与船用大温差冷海水机组配套使用的板式换热器，其特征在于：所述板式换热器由波纹形状的金属片叠装而成，各个金属片之间形成薄矩形通道。

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