CN220345096U - 一种分配板、蓄液式分布器和降膜式蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及蒸发器技术领域，特别涉及一种分配板、蓄液式分布器和降膜式蒸发器，包括板体，在板体上沿第一方向依次开设有若干个间隔设置的布液口，布液口在第一方向上的宽度为沿第二方向由中间向两端逐渐增大，使得当液体从中间向两端流动时，宽度逐渐增大能够提高液体的流量，从而实现第二方向上的均匀布液，板体对应第一方向上的相对两端朝垂直于板体的方向弯曲形成第一弯曲部，两个第一弯曲部位于板体的同一侧，使得液体能够顺着第一弯曲部流下去，防止液体在中间位置堆积，从而能够实现第一方向上的均匀布液，进而能够实现整个面的均匀布液；将本方案设计的分配板应用于在分布器中，能够解决冷媒在降膜过程分布不均的问题。

Description

一种分配板、蓄液式分布器和降膜式蒸发器

技术领域

本实用新型涉及蒸发器技术领域，特别涉及一种分配板、蓄液式分布器和降膜式蒸发器。

背景技术

随着对冷水机组能效要求的提高，降膜式蒸发器逐渐在冷水机组中得到广泛应用。降膜式蒸发器通过分配器将液态制冷剂均匀分配在换热管表面，形成液膜并受热蒸发，未蒸发的制冷剂沉积在蒸发器底部，进行沸腾换热。与满液式蒸发器相比，降膜式蒸发器的传热性能更优异，在同等换热需求的情况下，减少换热管束，降低换热面积，节约换热成本。降膜式蒸发器的底部液位较低，所需的制冷剂充注量较少，并有相关研究表明，在相同冷量的条件下，制冷剂的充注量可以减少25％。因此，降膜式蒸发器被广泛应用于化工、石油冶炼、建筑空调等领域。

在实际应用中，降膜式蒸发器会出现制冷剂分配不均匀的情况，不同换热管的液膜厚度过薄或过厚，过薄的位置容易出现“干涸”现象，降低换热效果，严重影响整机性能。如何保证制冷剂均匀分配到换热管上，实现持续稳定的流动，对保障良好的传热性能至关重要；分布器作为降膜式蒸发器的核心部件，是影响系统换热性能的关键因素；现有的分布器一般是采用直接喷淋的方式对降膜式蒸发器内的换热管进行喷淋，在不同负荷工况、不同制冷剂充注量的情况下，对换热管会产生不同的压力，不能保证较优的降膜效果。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种分配板、蓄液式分布器和降膜式蒸发器，解决冷媒在降膜过程分布不均和冲击压力大的情况，以提高换热效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的第一种技术方案为：

一种分配板，包括板体，所述板体上设有第一方向和垂直于第一方向的第二方向，所述板体上沿第一方向依次开设有若干个间隔设置的布液口，所述布液口在第一方向上的宽度为沿第二方向由中间向两端逐渐增大，所述板体对应第一方向上的相对两端朝垂直于板体的方向弯曲形成第一弯曲部，两个所述第一弯曲部位于板体的同一侧。

进一步的，相邻两个所述布液口之间的间距相同。

进一步的，所述布液口对应第一方向的相对两端朝垂直于板体的方向弯曲形成第二弯曲部，两个所述第二弯曲部均与第一弯曲部位于同一侧。

进一步的，所述布液口的形状为条形状。

进一步的，所述第一弯曲部的弯曲度范围为30°-60°。

本实用新型采用的第二种技术方案为：

一种蓄液式分布器，包括罩体、蓄液盘和上述的分配板，所述罩体的内部中空，且所述罩体的一端面具有开口，所述分配板位于罩体内腔，所述蓄液盘盖设在罩体的开口处并封闭住罩体的开口，所述蓄液盘靠近分配板的一侧面上设有若干个蓄液件，所述布液口对应相邻两个蓄液件的之间的间隙设置，且所述布液口在第一方向上的宽度小于或等于其对应的相邻两个蓄液件之间的间距，所述蓄液件贯穿开设有溢流孔，所述罩体的一端面相对的另一端面上贯穿开设有进液口，所述进液口位于分配板的正上方。

进一步的，所述罩体的相对两侧面上沿第二方向对称贯穿开设有若干个第一流道口，所述罩体设置有进液口的一端面的相对两端沿第二方向对称贯穿开设有若干个第二流道口，所述第二流道口与第一流道口一一对应设置。

进一步的，所述第二流道口朝垂直于罩体的方向弯曲形成弧形挡液板。

本实用新型采用的第三种技术方案为：

一种降膜式蒸发器，包括蒸发器筒体和上述的蓄液式分布器，所述蓄液式分布器位于蒸发器筒体内腔，所述蒸发器筒体内腔还设有若干个呈层状分布的换热组件，所述换热组件包括若干个沿第一方向设置的换热管。

进一步的，所述溢流孔的中心位置正对位于第一层换热管的轴向中心。

本实用新型的有益效果在于：

本方案通过在板体上沿第一方向依次开始有若干个间隔设置的布液口，布液口在第一方向上的宽度为沿第二方向由中间向两端逐渐增大，使得当液体从中间向两端流动时，宽度逐渐增大能够提高液体的流量，从而实现第二方向上的均匀布液，板体对应第一方向上的相对两端朝垂直于板体的方向弯曲形成第一弯曲部，两个第一弯曲部位于板体的同一侧，使得液体能够顺着第一弯曲部流下去，防止液体在中间位置堆积，从而能够实现第一方向上的均匀布液，进而能够实现整个面的均匀布液；将本方案设计的分配板应用于在分布器中，能够解决冷媒在降膜过程分布不均的问题。

附图说明

图1所示为根据本实用新型的一种分配板的结构示意图；

图2所示为根据本实用新型的一种分配板的图1中A处的放大结构示意图；

图3所示为根据本发明的一种用于分布器的布液口的结构示意图；

图4所示为根据本实用新型的一种蓄液式分布器的结构示意图；

图5所示为根据本实用新型的一种蓄液式分布器的图4的正视结构示意图；

图6所示为根据本实用新型的一种蓄液式分布器的蓄液盘的结构示意图；

图7所示为根据本实用新型的一种降膜式蒸发器的结构示意图；

图8所示为根据本实用新型的一种降膜式蒸发器的图7的正视结构示意图；

标号说明：

1、罩体；101、进液口；102、第一流道口；103、弧形挡液板；104、第二流道口；2、板体；201、布液口；202、第二弯曲部；203、第一弯曲部；3、蓄液盘；301、蓄液凸起；3011、溢流孔；302、防涡结构；4、吸气挡板；401、排气槽；5、蒸发器筒体；6、换热管；7、进液管；8、连接法兰。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1所示，本实用新型提供的第一种技术方案：

一种分配板，包括板体，所述板体上设有第一方向和垂直于第一方向的第二方向，所述板体上沿第一方向依次开设有若干个间隔设置的布液口，所述布液口在第一方向上的宽度为沿第二方向由中间向两端逐渐增大，所述板体对应第一方向上的相对两端朝垂直于板体的方向弯曲形成第一弯曲部，两个所述第一弯曲部位于板体的同一侧。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：

本方案通过在板体上沿第一方向依次开始有若干个间隔设置的布液口，布液口在第一方向上的宽度为沿第二方向由中间向两端逐渐增大，使得当液体从中间向两端流动时，宽度逐渐增大能够提高液体的流量，从而实现第二方向上的均匀布液，板体对应第一方向上的相对两端朝垂直于板体的方向弯曲形成第一弯曲部，两个第一弯曲部位于板体的同一侧，使得液体能够顺着第一弯曲部流下去，防止液体在中间位置堆积，从而能够实现第一方向上的均匀布液，进而能够实现整个面的均匀布液；将本方案设计的分配板应用于在分布器中，能够解决冷媒在降膜过程分布不均的问题。

进一步的，相邻两个所述布液口之间的间距相同。

进一步的，所述布液口对应第一方向的相对两端朝垂直于板体的方向弯曲形成第二弯曲部，两个所述第二弯曲部均与第一弯曲部位于同一侧。

从上述描述可知，第二弯曲部的设置，起到导流作用。

进一步的，所述布液口的形状为条形状。

进一步的，所述第一弯曲部的弯曲度范围为30°-60°。

从上述描述可知，将第一弯曲部的弯曲度范围设为30°-60°，能够进一步提高布液的均匀度。

请参照图4所示，本实用新型采用的第二种技术方案为：

一种蓄液式分布器，包括罩体、蓄液盘和上述的分配板，所述罩体的内部中空，且所述罩体的一端面具有开口，所述分配板位于罩体内腔，所述蓄液盘盖设在罩体的开口处并封闭住罩体的开口，所述蓄液盘靠近分配板的一侧面上设有若干个蓄液件，所述布液口对应相邻两个蓄液件的之间的间隙设置，且所述布液口在第一方向上的宽度小于或等于其对应的相邻两个蓄液件之间的间距，所述蓄液件贯穿开设有溢流孔，所述罩体的一端面相对的另一端面上贯穿开设有进液口，所述进液口位于分配板的正上方。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：

通过设置罩体、分配板和蓄液盘，蓄液盘靠近分配板的一侧面上设有若干个蓄液组件，布液口对应相邻两个蓄液件的之间的间隙设置，且布液口在第一方向上的宽度小于或等于其对应的相邻两个蓄液件之间的间距，蓄液件贯穿开设有溢流孔，罩体的一端面相对的另一端面上贯穿开设有进液口，进液口位于分配板的正上方，这样当液体冷媒通过进液口进入罩体，液体冷媒从分配板上的布液口落到相邻两个蓄液件之间的间隙中，液体冷媒在蓄液盘上形成一定液位高度，当液位高度超过蓄液件的高度后，液体冷媒从溢流孔溢流出，这样就能够均匀地喷洒在蓄液盘下方的换热管表面，与现有中直接喷淋不蓄液的技术相比，蓄液式分布器在蓄液件之间的流道内积存同等的液体冷媒后，冷媒再往下喷淋，在换热管束表面形成均匀的液膜，避免换热管间出现“干涸”现象，提高换热效果。本方案设计的蓄液式分布器能够实现冷媒液体在换热管上形成均匀膜状分布，从而提高了冷媒与换热管的换热效率；另一方面，由于不是直接喷淋，这样能够减小制冷剂液体冲击在换热管表面的压力，降低换热管因长期受制冷剂的喷淋而造成损坏的风险，延长换热管使用寿命。

进一步的，所述罩体的相对两侧面上沿第二方向对称贯穿开设有若干个第一流道口，所述罩体设置有进液口的一端面的相对两端沿第二方向对称贯穿开设有若干个第二流道口，所述第二流道口与第一流道口一一对应设置。

从上述描述可知，通过设置第一流道口和第二流道口，这样使得进入罩体的一部分冷媒蒸发成气体，能够从两侧的流道口排出，直接进入吸气口。

进一步的，所述第二流道口朝垂直于罩体的方向弯曲形成弧形挡液板。

从上述描述可知，通过在第二流道口朝垂直于罩体的方向弯曲形成弧形挡液板，从气体流道出去的冷媒液体在弧形挡液板及重力的作用下，从罩体两侧落到底部的换热管束表面，进行换热蒸发，弧形挡液板的设置，也能够防止从气体流道出去的冷媒带有液体而引起吸气带液。

请参照图7所示，本实用新型采用的第三种技术方案为：

一种降膜式蒸发器，包括蒸发器筒体和上述的蓄液式分布器，所述蓄液式分布器位于蒸发器筒体内腔，所述蒸发器筒体内腔还设有若干个呈层状分布的换热组件，所述换热组件包括若干个沿第一方向设置的换热管。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：

本方案通过对分布器合理的结构设计，一方面合理分配冷媒，实现冷媒液体在蒸发器中换热管上形成均匀膜状分布，提高冷媒与换热管的换热效率；另一方面，减小制冷剂液体冲击在换热管表面的压力，降低换热管因长期受制冷剂的喷淋而造成损坏的风险，延长换热管使用寿命。

进一步的，所述溢流孔的中心位置正对位于第一层换热管的轴向中心。

从上述描述可知，通过将溢流孔的中心位置正对位于第一层换热管的中心位置，这样冷媒能够更均匀的分布在换热管表面。

请参照图1至图3和图5所示，本实用新型的实施例一为：

请参照图1至图3和图5，一种分配板，包括板体2，所述板体2上设有第一方向和垂直于第一方向的第二方向，所述板体2上沿第一方向依次开设有若干个间隔设置的布液口201，所述布液口201在第一方向上的宽度为沿第二方向由中间向两端逐渐增大，所述板体2对应第一方向上的相对两端朝垂直于板体2的方向弯曲形成第一弯曲部203，两个所述第一弯曲部203位于板体2的同一侧。

本实施例中，所述板体2的形状为长方形，所述第一方向为长方形板体2的宽度方向，所述第二方向为长方形板体2的长度方向。

请参照图2，相邻两个所述布液口201之间的间距相同。

请参照图5，所述布液口201对应第一方向的相对两端朝垂直于板体2的方向弯曲形成第二弯曲部202，两个所述第二弯曲部202均与第一弯曲部203位于同一侧。

所述布液口201的形状为条形状。

所述第一弯曲部203的弯曲度范围为30°-60°，优选为45°。

请参照图1至图6所示，本实用新型的实施例二为：

请参照图1至图5，一种蓄液式分布器，包括罩体1、蓄液盘3和上述的分配板，所述罩体1的内部中空，且所述罩体1的一端面具有开口，所述分配板位于罩体1内腔，所述蓄液盘3盖设在罩体1的开口处并封闭住罩体1的开口，所述蓄液盘3靠近分配板的一侧面上设有若干个蓄液件，所述布液口201对应相邻两个蓄液件的之间的间隙设置，且所述布液口201在第一方向上的宽度小于或等于其对应的相邻两个蓄液件之间的间距，所述蓄液件贯穿开设有溢流孔3011，所述罩体1的一端面相对的另一端面上贯穿开设有进液口101，所述进液口101位于分配板的正上方。

所述蓄液件包括若干个沿第二方向等间隔设置的蓄液凸起301，所述蓄液的形状包括但不限于圆形、三角形、四边形、多边形等，所述蓄液凸起301的高度范围为3mm-10mm，优选为7.5mm。

请参照图4，所述罩体1的相对两侧面上沿第二方向对称贯穿开设有若干个第一流道口102，所述罩体1设置有进液口101的一端面的相对两端沿第二方向对称贯穿开设有若干个第二流道口104，所述第二流道口104与第一流道口102一一对应设置。

请参照图4和图5，所述第二流道口104朝垂直于罩体1的方向弯曲形成弧形挡液板103。

所述板体2对应第一方向上的相对两端朝垂直于板体2的方向弯曲形成第一弯曲部203，两个所述第一弯曲部203位于板体2的同一侧，这样能够使得冷媒顺着第一弯曲部203更好的流向蓄液盘3的两侧，并给罩体1两侧预留更多的气体溢出空间，防止吸气带液。

请参照图6，为了防止从溢流孔3011下来的冷媒产生涡流，在溢流孔3011的孔内壁设有防涡结构302，所述防涡结构302为交叉成十字状的隔板，能够防止产生涡旋，在防涡结构302扰流的作用下增大冷媒在换热管表面的分布面积。

请参照图5，所述罩体1的开口处对应第一方向的相对两端对称设有吸气挡板4，所述吸气挡板4向外倾斜设置，这样能够防止蒸发器内的制冷剂液体进入到吸气口，避免吸气带液；所述吸气挡板4上开设有若干个排气槽401，这样蒸发后的冷媒气体通过排气槽401进入到吸气口。

当液体冷媒通过进液口101进入罩体1，液体冷媒在蓄液盘3上形成一定液位高度，当液位高度超过蓄液凸起301的高度后，液体冷媒从溢流孔3011溢流出，这样就能够均匀地喷洒在蓄液盘3下方的换热表面，与现有中直接喷淋不蓄液的技术相比，蓄液式分布器在蓄液凸起301之间的流道内积存同等的液体冷媒后，冷媒再往下喷淋，在换热管表面形成均匀的液膜，避免换热管间出现“干涸”现象，提高换热效果。

气液两相的冷媒进入到罩体1后，液相冷媒通过分配板上的布液口201下落到蓄液盘3上，通过设置布液口201及蓄液凸起301的位置对应关系，并在第二弯曲部202的作用下，液体冷媒能够更加精准地下降到相邻两个蓄液凸起301之间的缝隙上。

从进液口101下落的气体冷媒，从第一流道口102和第二流道口104溢出，为了防止从第一流道口102和第二流道口104排出的冷媒夹带有液体，在第二流道口104朝垂直于罩体1的方向弯曲形成弧形挡液板103，夹杂的液体冷媒在弧形挡液板103以及重力的作用下，下落到换热管表面蒸发。

从布液口201下落的液体冷媒在相邻两个蓄液凸起301之间的间隙中流动，完成均匀布液过程。当蓄液盘3上的液位高度超过蓄液凸起301的高度后，液体冷媒顺着溢流孔3011降膜到换热管的表面，与换热管进行换热蒸发；在防涡结构302的作用下，避免从溢流孔3011下来的冷媒产生涡流降低换热效果。

请参照图1至图8所示，本实用新型的实施例三为：

请参照图1至图8，一种降膜式蒸发器，包括蒸发器筒体5和上述的蓄液式分布器，所述蓄液式分布器位于蒸发器筒体5内腔，所述蒸发器筒体5内腔还设有若干个呈层状分布的换热组件，所述换热组件包括若干个沿第一方向设置的换热管6。

请参照图7和图8，所述溢流孔3011的中心位置正对位于第一层换热管6的轴向中心，这样能够使液态冷媒在换热管6周向形成均匀的液膜厚度。

所述溢流孔3011沿换热管6的轴向孔距范围为20mm-60mm，优选为30mm，为避免进液口101正对位置的冷媒流速过大带来的压降过高，蓄液盘3上正对进液口101位置的溢流孔3011的孔径大于两侧的溢流孔3011的孔径。

请参照图7和图8，蒸发器筒体5上连通有进液管7，所述进液管7与罩体1的进液口101连通，所述进液管7的入口处设有连接法兰8，用于连接蒸发器外的进液管7。

当液体冷媒通过进液口101进入罩体1，液体冷媒在蓄液盘3上形成一定液位高度，当液位高度超过蓄液凸起301的高度后，液体冷媒从溢流孔3011溢流出，这样就能够均匀地喷洒在蓄液盘3下方的换热表面，与现有中直接喷淋不蓄液的技术相比，蓄液式分布器在蓄液凸起301之间的流道内积存同等的液体冷媒后，冷媒再往下喷淋，在换热管6表面形成均匀的液膜，避免换热管6间出现“干涸”现象，提高换热效果。

气液两相的冷媒进入到罩体1后，液相冷媒通过分配板上的布液口201下落到蓄液盘3上，通过设置布液口201及蓄液凸起301的位置对应关系，并在第二弯曲部202的作用下，液体冷媒能够更加精准地下降到相邻两个蓄液凸起301之间的缝隙上。

从进液口101下落的气体冷媒，从第一流道口102和第二流道口104溢出，为了防止从第一流道口102和第二流道口104排出的冷媒夹带有液体，在第二流道口104朝垂直于罩体1的方向弯曲形成弧形挡液板103，夹杂的液体冷媒在弧形挡液板103以及重力的作用下，下落到换热管6表面蒸发。

从布液口201下落的液体冷媒在相邻两个蓄液凸起301之间的间隙中流动，完成均匀布液过程。当蓄液盘3上的液位高度超过蓄液凸起301的高度后，液体冷媒顺着溢流孔3011降膜到换热管6的表面，与换热管6进行换热蒸发；在防涡结构302的作用下，避免从溢流孔3011下来的冷媒产生涡流降低换热效果。

综上所述，本实用新型提供的一种蓄液式分布器和降膜式蒸发器，通过设置罩体、分配板和蓄液盘，蓄液盘靠近分配板的一侧面上设有若干个蓄液组件，布液口对应相邻两个蓄液件的之间的间隙设置，且布液口在第一方向上的宽度小于或等于其对应的相邻两个蓄液件之间的间距，蓄液件贯穿开设有溢流孔，罩体的一端面相对的另一端面上贯穿开设有进液口，进液口位于分配板的正上方，这样当液体冷媒通过进液口进入罩体，液体冷媒从分配板上的布液口落到相邻两个蓄液件之间的间隙中，液体冷媒在蓄液盘上形成一定液位高度，当液位高度超过蓄液件的高度后，液体冷媒从溢流孔溢流出，这样就能够均匀地喷洒在蓄液盘下方的换热管表面，与现有中直接喷淋不蓄液的技术相比，蓄液式分布器在蓄液件之间的流道内积存同等的液体冷媒后，冷媒再往下喷淋，在换热管束表面形成均匀的液膜，避免换热管间出现“干涸”现象，提高换热效果。本方案设计的蓄液式分布器能够实现冷媒液体在换热管上形成均匀膜状分布，从而提高了冷媒与换热管的换热效率；另一方面，由于不是直接喷淋，这样能够减小制冷剂液体冲击在换热管表面的压力，降低换热管因长期受制冷剂的喷淋而造成损坏的风险，延长换热管使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种分配板，其特征在于，包括板体，所述板体上设有第一方向和垂直于第一方向的第二方向，所述板体上沿第一方向依次开设有若干个间隔设置的布液口，所述布液口在第一方向上的宽度为沿第二方向由中间向两端逐渐增大，所述板体对应第一方向上的相对两端朝垂直于板体的方向弯曲形成第一弯曲部，两个所述第一弯曲部位于板体的同一侧。

2.根据权利要求1所述的分配板，其特征在于，相邻两个所述布液口之间的间距相同。

3.根据权利要求1所述的分配板，其特征在于，所述布液口对应第一方向的相对两端朝垂直于板体的方向弯曲形成第二弯曲部，两个所述第二弯曲部均与第一弯曲部位于同一侧。

4.根据权利要求1所述的分配板，其特征在于，所述布液口的形状为条形状。

5.根据权利要求1所述的分配板，其特征在于，所述第一弯曲部的弯曲度范围为30°-60°。

6.一种蓄液式分布器，其特征在于，包括罩体、蓄液盘和权利要求1-5任意一项所述的分配板，所述罩体的内部中空，且所述罩体的一端面具有开口，所述分配板位于罩体内腔，所述蓄液盘盖设在罩体的开口处并封闭住罩体的开口，所述蓄液盘靠近分配板的一侧面上设有若干个蓄液件，所述布液口对应相邻两个蓄液件的之间的间隙设置，且所述布液口在第一方向上的宽度小于或等于其对应的相邻两个蓄液件之间的间距，所述蓄液件贯穿开设有溢流孔，所述罩体的一端面相对的另一端面上贯穿开设有进液口，所述进液口位于分配板的正上方。

7.根据权利要求6所述的蓄液式分布器，其特征在于，所述罩体的相对两侧面上沿第二方向对称贯穿开设有若干个第一流道口，所述罩体设置有进液口的一端面的相对两端沿第二方向对称贯穿开设有若干个第二流道口，所述第二流道口与第一流道口一一对应设置。

8.根据权利要求7所述的蓄液式分布器，其特征在于，所述第二流道口朝垂直于罩体的方向弯曲形成弧形挡液板。

9.一种降膜式蒸发器，其特征在于，包括蒸发器筒体和权利要求6所述的蓄液式分布器，所述蓄液式分布器位于蒸发器筒体内腔，所述蒸发器筒体内腔还设有若干个呈层状分布的换热组件，所述换热组件包括若干个沿第一方向设置的换热管。

10.根据权利要求9所述的降膜式蒸发器，其特征在于，所述溢流孔的中心位置正对位于第一层换热管的轴向中心。