CN219319120U - 适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器 - Google Patents

Abstract

提供一种适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器，属于制冷设备技术领域，包括内管和外管，内管采用同心轴安装方式套在外管的内部，内管和外管两端密封，内管和外管之间设有环形通道，内管内部直通道用于冷却液的流动，内管和外管之间的环形通道用于制冷剂的流动，内管的两端设有冷却液进出口，外管的两端设于与环形通道连通的制冷剂进出口，内管和外管两端进口和出口位置的设置保证内管内部流动的冷却液和形通道中流动的制冷剂形成逆流。本实用新型的蒸发器通过改变材质、流道以及结构形式，实现了在满足换热量要求的前提下，外形尺寸做到极小、具有较高的传热系数，同时加大冷却介质通道防止堵塞，具有极高的可靠性。

Description

适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器

技术领域

本实用新型属于制冷设备技术领域，具体涉及一种适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器。

背景技术

目前市面上制冷行业内常用的冷却液体的蒸发器有两种形式，一种为板式换热器，另一种为管壳式换热器。板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的高效换热器，各种板片之间形成薄矩型通道，通过板片之间进行热量交换。其优点是：不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数下紊流，因此传热系数较高；但由于板式换热器的板片厚度仅为0.4～0.8mm，因此板式换热器相比管壳式换热器重量只有管壳式换热器重量的1/5左右；而缺点是由于传热面之间的间隙较小，传热面上有凹凸，因此比起传统的光滑管单位长度压力损失较大，且由于板片之间通道很窄，一般只有2～5mm，当换热介质含有较大颗粒或者纤维物质时容易堵塞板间通道。而传统的管壳式换热器由于材质上选用了寿命较长的不锈钢材质，因此在同等换热量下的管壳式换热器重量要远远高于板式换热器，且由于其管内外流体的温度不同，因而换热器的壳体与管束的温度也不同，如果两者温度相差很大，换热器将产生很大的热应力，导致管子弯曲、变形、断裂或者从管板上拉脱。因此针对现有换热器存在的问题，有必要提出改进。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器，本实用新型结合了现有两种换热器的优点，通过改变材质、流道以及结构形式，实现了在满足换热量要求的前提下，外形尺寸做到极小、具有较高的传热系数，同时加大冷却介质通道防止堵塞，具有极高的可靠性。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案：

适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器，包括内管和外管，所述内管采用同心轴安装方式套在外管的内部，所述内管和外管两端密封，所述内管和外管之间设有环形通道，所述内管内部直通道用于冷却液的流动，所述内管和外管之间的环形通道用于制冷剂的流动，所述内管的两端设有冷却液进出口，所述外管的两端设于与环形通道连通的制冷剂进出口，所述内管和外管两端进口和出口位置的设置保证内管内部流动的冷却液和形通道中流动的制冷剂相互之间形成逆流。

对上述方案的优选方式，所述内管和外管之间设有环形通道成型管，所述环形通道成型管均匀的螺旋缠绕在内管外表面上而形成环形通道，所述环形通道成型管与内管外表面通过钎焊固定，所述外管内壁与环形通道成型管外壁之间存在1mm间隙。

对上述方案的优选方式，所述环形通道成型管采用毛细管制成，所述环形通道成型管在内管外表面上螺旋缠绕8圈。

对上述方案的优选方式，所述毛细管的外径为φ2.5mm。

对上述方案的优选方式，所述内管的左端设有冷却液出口，所述内管右端设有冷却液进口；所述外管的左端设有制冷剂进口，所述外管的右端设有制冷剂出口。

对上述方案的优选方式，所述内管和外管两端通过挡板焊接密封。

对上述方案的优选方式，所述挡板采用厚度为1mm的紫铜板制成。

对上述方案的优选方式，所述内管选用规格为外径为φ7mm、厚度为1mm的紫铜管制成。

对上述方案的优选方式，所述外管选用规格为外径为φ15mm、厚度为1mm的紫铜管制成。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本方案中的蒸发器采用同心套管形式：冷却液在蒸发器内管流动、制冷剂在蒸发器外管内部的环形通道内流动；解决了常用冷却液换热器外形尺寸偏大、且传热系数不高、冷却介质通道易堵塞且寿命得到补偿的问题，实现了在满足换热量要求的前提下，外形尺寸做到极小、具有较高的传热系数，同时加大冷却介质通道防止堵塞，具有极高的可靠性；

2、本方案中由于内管内部直通道用于冷却液的流动，冷却液管道为直管，通道空间较大，因而其通道不易堵塞。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

请参阅图1，详述本实用新型的实施例。

实施例1：参见图1所示，适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器，包括内管3和外管4，所述内管3采用同心轴安装方式套在外管4的内部，所述内管3和外管4两端密封，所述内管3和外管4之间设有环形通道9，所述内管3内部直通道用于冷却液的流动，所述内管3和外管4之间的环形通道9用于制冷剂的流动，所述内管3的两端设有冷却液进出口，所述外管4的两端设于与环形通道9连通的制冷剂进出口，所述内管3和外管4两端进口和出口位置的设置保证内管3内部流动的冷却液和形通道9中流动的制冷剂形成逆流，增大换热效率。

本实施例中，环形通道9的具体成型结构参见图1所示，所述内管3和外管4之间设有环形通道成型管5，所述环形通道成型管5均匀的螺旋缠绕在内管3外表面上而形成环形通道9，保证制冷剂能够在环形通道内流动。所述环形通道成型管5与内管3外表面通过钎焊固定。

本实施例中，所述外管4内壁与环形通道成型管5外壁之间存在1mm间隙，该结构能够为制冷剂增加阻流，从而提高换热效率。

优选的，所述环形通道成型管5采用毛细管制成，所述环形通道成型管5在内管3外表面上螺旋缠绕8圈。毛细管缠绕在内管3的表面上，作为制冷剂的流道，在制冷系统中起到阻流的作用。

优选的，所述毛细管的外径为φ2.5mm。

本实施例中，内管3内部直通道用于冷却液的流动，由于冷却液的管道为直管，通道空间较大，因此其通道不易堵塞。

本实施例中，内管3和外管4上液体进出口排布结构参见图1所示，所述内管3的左端设有冷却液出口1，所述内管3右端设有冷却液进口8；所述外管4的左端设有制冷剂进口2，所述外管4的右端设有制冷剂出口6。该结构的设置，使冷却液通过冷却液进口8流入，通过内管3内部从冷却液出口1流出；制冷剂通过制冷剂进口2流入，通过环形通道9，从制冷剂出口6流出,制冷剂和冷却介质的流道形成相互逆流，可增大换热效率。

本实施例中，内管3和外管4两端的密封结构为：所述内管3和外管4两端通过挡板7焊接密封，在焊接时保护内部毛细管不被伤害。

优选的，所述挡板7采用厚度为1mm的紫铜板制成。

本实施例中，优选的，所述内管3选用规格为外径为φ7mm、厚度为1mm的紫铜管制成。

本实施例中，优选的，所述外管4选用规格为外径为φ15mm、厚度为1mm的紫铜管制成。

上述实施例中，每个部件采用材质均为壁厚1mm的紫铜管制作，大大提高了其蒸发器的可靠性及使用寿命。

本实施例中，在制作加工时，先将毛细管均匀的盘绕在内管3表面进行钎焊，然后将外管4套入，两端用挡板7焊接密封，焊接时对毛细管进行保护。

本蒸发器的工作原理为：蒸发器的内管3和外管4为同心轴配合安装，两端分别由挡板7进行焊接密封。冷却液通过冷却液进口8流入，从冷却液出口1流出；制冷剂通过制冷剂进口2流入，从制冷剂出口6流出。制冷系统中的制冷剂通过节流装置节流后进入蒸发器的制冷剂进口2，顺着内管3外部的环形通道9流经整个蒸发器，通过与内管3内部的冷却液体进行热交换汽化后从制冷剂出口6流出进入压缩机内完成一个制冷循环；制冷剂和冷却介质的流道为逆流，可增大换热效率。

本实用新型将该形式的蒸发器应用在微型特种制冷设备中，可提高产品的可靠性以及换热效率，该类蒸发器可在微型特种制冷设备中大力的推广使用。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器，其特征在于：包括内管(3)和外管(4)，所述内管(3)采用同心轴安装方式套在外管(4)的内部，所述内管(3)和外管(4)两端密封，所述内管(3)和外管(4)之间设有环形通道(9)，所述内管(3)内部直通道用于冷却液的流动，所述内管(3)和外管(4)之间的环形通道(9)用于制冷剂的流动，所述内管(3)的两端设有冷却液进出口，所述外管(4)的两端设于与环形通道(9)连通的制冷剂进出口，所述内管(3)和外管(4)两端进口和出口位置的设置保证内管(3)内部流动的冷却液和环形通道(9)中流动的制冷剂相互之间形成逆流。

2.根据权利要求1所述的适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器，其特征在于：所述内管(3)和外管(4)之间设有环形通道成型管(5)，所述环形通道成型管(5)均匀的螺旋缠绕在内管(3)外表面上而形成环形通道(9)，所述环形通道成型管(5)与内管(3)外表面通过钎焊固定，所述外管(4)内壁与环形通道成型管(5)外壁之间存在1mm间隙。

3.根据权利要求2所述的适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器，其特征在于：所述环形通道成型管(5)采用毛细管制成，所述环形通道成型管(5)在内管(3)外表面上螺旋缠绕8圈。

4.根据权利要求3所述的适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器，其特征在于：所述毛细管的外径为φ2.5mm。

5.根据权利要求1所述的适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器，其特征在于：所述内管(3)的左端设有冷却液出口(1)，所述内管(3)右端设有冷却液进口(8)；所述外管(4)的左端设有制冷剂进口(2)，所述外管(4)的右端设有制冷剂出口(6)。

6.根据权利要求1所述的适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器，其特征在于：所述内管(3)和外管(4)两端通过挡板(7)焊接密封。

7.根据权利要求6所述的适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器，其特征在于：所述挡板(7)采用厚度为1mm的紫铜板制成。

8.根据权利要求1所述的适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器，其特征在于：所述内管(3)选用规格为外径为φ7mm、厚度为1mm的紫铜管制成。

9.根据权利要求1所述的适用于特种设备的微型同心套管式蒸发器，其特征在于：所述外管(4)选用规格为外径为φ15mm、厚度为1mm的紫铜管制成。

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