DE112015005112T5

DE112015005112T5 - Saugleitung und mehrere Saugleitungen innerhalb eines Mantels eines Flutverdampfers

Info

Publication number: DE112015005112T5
Application number: DE112015005112.0T
Authority: DE
Inventors: P. Hartfield Jon; H. Kenneth Ring; E. Meloling Steven; Florian Weber; Alain Fleurette; Benjamin Elias Dingel
Original assignee: Trane International Inc
Current assignee: Trane International Inc
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2017-07-27
Also published as: US11365912B2; GB2588355A; GB2547143A; FR3038037B1; FR3062712B1; US20180299172A1; GB2588355B; GB2547143B; FR3062712A1; GB201706912D0; CN107110575A; WO2016077436A1; US10627139B2; FR3038037A1; CN114646154A; GB202100815D0; US20200248937A1

Abstract

Eine Saugleitung ist innerhalb des Mantels angeordnet und befindet sich relativ hoch und oberhalb des Rohrbündels, um keine Flüssigkeit oder Tröpfchen mitzureißen, die eventuell aufwärts spritzen und sprühen. Die Saugleitung ist mit einem Flächenaufteiler in Fluidkommunikation mit einem Flussweg innerhalb der Saugleitung konfiguriert. Der Flussweg ist in Fluidkommunikation mit einem Auslass des Mantels. Das ist im Vergleich zu Auslässen an Oberseiten des Mantels, die im Allgemeinen höhere vertikale Flächen haben, vorteilhaft. Der Flächenaufteiler der Saugleitung kann relativ gleichmäßigen Dampffluss innerhalb des Mantels erleichtern und/oder aufrechterhalten. Der Flächenaufteiler kann Dampfflüsse erzielen, die etwas Gleichförmigkeit entlang der Länge des Mantels haben, die lokalen Dampffluss und/oder lokale Ströme managen und/oder vermeiden können, wie zum Beispiel da, wo hohe Geschwindigkeit vorliegen kann und wo Mitreißen resultieren kann.

Description

GEBIET
Ausführungsformen, die hier offenbart sind, betreffen im Allgemeinen eine Saugleitung in einem Wärmeaustauscher. Insbesondere betreffen Geräte, Systeme und Verfahren eine Kühlmitteldampfsaugleitung, die in einem Flutverdampfer umgesetzt wird, wie zum Beispiel in einem Mantel- und Rohrverdampfer, als Teil eines Kühlkreislaufs in einer Chiller-Einheit, die in einem Kühlsystem eines Heiz-, Belüftungs- und Klimatisierungssystems (HVAC) umgesetzt werden kann.
STAND DER TECHNIK
Saugleitungen werden in Wärmeaustauschern zum Beispiel zum Aufnehmen verdampfter Fluide verwendet, wie zum Beispiel von Fluiden, die Kühlmitteldampf enthalten, um zu anderen Teilen eines Kreislaufs transferiert zu werden, wie zum Beispiel zu einem Kühlkreislauf, einem Fluid Chiller in einem HVAC-System.
KURZDARSTELLUNG
Wärmeaustauscher können Saugleitungen einsetzen, die zum Beispiel Fluiddampf aus dem Wärmeaustauscher heraus und zu anderen Teilen einer Fluidwärmeaustauschkreislaufs zu lenken.
Ein Beispiel eines solchen Wärmeaustauschers ist ein Mantel- und Rohrwärmeaustauscher. Bei solchen Ausführungsformen ist der Mantel- und Rohrwärmeaustauscher ein Verdampfer des gefluteten Typs, der innerhalb des Mantels eine Kühlmittelcharge hat, um Rohre, zum Beispiel das Rohrbündel, zu benetzen, und wobei ein Wärmeaustauschfluid, wie zum Beispiel ein Kühlmittel oder ein Gemisch, das Kühlmittel enthält, abgedampft oder von Rohren verdampft wird und innerhalb des Mantels aufwärts fließt.
Die Rohre oder das Rohrbündel sind/ist zu dem unteren Abschnitt des Mantels angeordnet, wo Dampf, der verdampft wird, zu der Oberseite des Mantels oder einer relativ hohen Position innerhalb des Mantels gesaugt wird.
Eine Saugleitung ist innerhalb des Mantels angeordnet und befindet sich relativ hoch und oberhalb des Rohrbündels, um keine Flüssigkeit oder Tröpfchen mitzureißen, die eventuell aufwärts spritzen und sprühen. Die Saugleitung ist mit einem Flächenaufteiler konfiguriert, wie zum Beispiel Öffnungen, die unter einigen Umständen die Form von Schlitzen, Bohrungen, Öffnungen, diverser geometrisch geformter Öffnungen und dergleichen sein können. Die Saugleitung hat den Vorteil, dass sie verdampftes Fluid, zum Beispiel Kühlmitteldampf oder Gas, zu einem Auslass des Mantels anhand der Saugleitung trägt.
Bei einigen Ausführungsformen führt der Auslass des Mantels aus der Seite heraus, wie zum Beispiel an seinem Längsende. Ein Flussweg innerhalb der Saugleitung steht in Fluidkommunikation mit einem Flächenaufteiler und dem Auslass des Mantels. Das ist im Vergleich zu Auslässen an Oberseiten des Mantels, die im Allgemeinen höhere vertikale Flächen haben, vorteilhaft.
Bei einigen Ausführungsformen verläuft der Flussweg der Saugleitung durch einen Rohrboden, der dann in Fluidkommunikation mit dem Auslass des Mantels steht.
Bei einigen Ausführungsformen erstreckt sich die Saugleitung entlang der Längslänge des Mantels.
Vorteilhafterweise können die Saugleitungskonfigurationen hier das Auftreten lokaler Erscheinungen verhindern, zum Beispiel lokalen Dampfflusses, und können relativ gleichmäßigen Dampffluss aufrechterhalten. Bei einigen Ausführungsformen hat die Saugleitung eine Flächenaufteilerkonfiguration, bei der die Öffnungen in dem Flussweg der Saugleitung Dampfflüsse erzielen können, die gleichmäßig sind oder etwas Gleichmäßigkeit entlang der Länge des Mantels und der Saugleitung haben. Solche Konfigurationen können lokalen Dampffluss und/oder lokale Ströme managen oder vermeiden, wie zum Beispiel da, wo hohe Geschwindigkeit vorliegen und Mitreißen resultieren kann.
Bei einigen Ausführungsformen hat die Saugleitung einen Flächenaufteiler, derart konfiguriert, gebaut, lokalisiert und/oder eingerichtet werden kann, dass Dampfflüsse und/oder -strömungen manipuliert, gesteuert und/oder dosiert werden.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler in der Saugleitung im Allgemeinen den Dampffluss, der aufwärts und gekrümmt ist, erleichtern, zum Beispiel zu einer Stelle des Mantels mit einem relativ niedrigeren Druck, und dann in den Flussweg der Saugleitung zu dem Auslass auf der Seite des Mantels geführt werden.
Bei einigen Ausführungsformen kann dieser Fluss aufwärts und zur Seite einen relativ gleichmäßigen Krümmungsfluss haben.
Bei einer Ausführungsform können eine oder mehrere Saugleitungen, wie sie in einem oder mehreren der Absätze [0006] bis [0013] beschrieben sind, innerhalb des Mantels eines Wärmeaustauschers angeordnet sein, wie zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, zu einem Verdampfer, der in einigen Fällen ein gefluteter Verdampfer ist.
Bei einigen Ausführungsformen können die Wärmeaustauscher hier in einem Fluid Chiller umgesetzt werden, der zum Beispiel in einem HVAC- oder Kühlsystem vorhanden ist.
Bei einigen Ausführungsformen können die Wärmeaustauscher hier in einem Fluid Chiller verwendet werden, wie zum Beispiel in einem Schraubenverdichter-Fluid-Chiller, der zum Beispiel in einem HVAC- und/oder einer Kühleinheit und/oder einem Kühlsystem eingesetzt werden kann.
Bei einigen Ausführungsformen können die Wärmeaustauscher hier in relativ großen Radialverdichter-Fluid Chillern verwendet werden.
Im Allgemeinen können die Wärmeaustauscher hier bei einigen Ausführungsformen in Fluid Chillern verwendet werden, die eventuell Druckabfallprobleme haben. Bei einigen Beispielen können die Fluid Chiller ein Kühlmittel mit relativ höherem Druck einsetzen, wie zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, R134A.
ZEICHNUNGEN
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile des Wärmeaustauschers und der Saugleitung versteht man besser bei der Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen:
1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Wärmeaustauschers ist, die eine Ausführungsform einer Saugleitung innerhalb des Wärmeaustauschers zeigt.
2 eine schematische Endansicht des Wärmeaustauschers und der Saugleitung der 1 ist.
3 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Wärmeaustauschers ist, die eine andere Ausführungsform einer Saugleitung innerhalb des Wärmeaustauschers zeigt.
4 eine Seitenansicht des Wärmeaustauschers und der Saugleitung der 3 ist.
5 eine Draufsicht des Wärmeaustauschers und der Saugleitung der 3 ist.
6 eine perspektivische Ansicht der Saugleitung der 3 ist.
7 eine Draufsicht der Saugleitung der 3 ist.
8 eine Seitenansicht der Saugleitung der 3 ist.
9 eine Endansicht der Saugleitung der 3 ist.
10 eine Endschnittansicht einer Ausführungsform eines Wärmeaustauschers mit einer Ausführungsform mit mehreren Saugleitungen ist.
11 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Wärmeaustauschers ist, die eine andere Ausführungsform mit mehreren Saugleitungen innerhalb des Wärmeaustauschers zeigt.
12 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Wärmeaustauschers ist, die eine andere Ausführungsform einer Saugleitung innerhalb des Wärmeaustauschers zeigt.
13 eine Seitenansicht des Wärmeaustauschers und der Saugleitung der 12 ist, die eine Seite des Abrisses des Mantels für einen Blick in das Innere zeigt.
Obwohl die oben identifizierten Figuren besondere Ausführungsformen des Wärmeaustauschers und der Saugleitung darlegen, werden andere Ausführungsformen, wie in den Beschreibungen hier bemerkt, ebenfalls in Betracht gezogen. Auf jeden Fall präsentiert diese Offenbarung veranschaulichende Ausführungsformen des Wärmeaustauschers und der Saugleitung zur Darstellung aber nicht zur Einschränkung. Der Fachmann kann zahlreiche andere Änderungen und Ausführungsformen innerhalb des Geltungsbereichs und Geists der Grundsätze des Wärmeaustauschers und der Saugleitung, die hier beschrieben und veranschaulicht sind, erdenken.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen, die hier offenbart sind, betreffen im Allgemeinen einen Wärmeaustauscher mit einer Saugleitung innerhalb des Wärmeaustauschers, und der konfiguriert ist, um Fluiddampf, der zum Beispiel Kühlmitteldampf enthält, seitlich durch einen Flussweg der Saugleitung und durch einen seitlichen oder Seitenauslass auf der Seite des Wärmeaustauschers zu lenken.
Insbesondere betreffen Geräte, Systeme und Verfahren Saugleitungen innerhalb eines Wärmeaustauschers, wie zum Beispiel eines Mantel- und Rohrwärmeaustauschers, der als ein gefluteter Verdampfer arbeiten kann, und in einer Chiller-Einheit eines HVAC- oder Kühlsystems umgesetzt wird.
Die 1 und 2 betreffen eine Ausführungsform eines Wärmeaustauschers 10. 1 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Wärmeaustauschers 10, die eine Ausführungsform einer Saugleitung 30 innerhalb des Wärmeaustauschers 10 zeigt. 2 ist eine Schnittansicht des Wärmeaustauschers 10 und der Saugleitung 30 der 1.
Der Wärmeaustauscher 10, wie gezeigt, ist ein Mantel- und Rohrwärmeaustauscher. Bei einigen Ausführungsformen ist der Mantel- und Rohrwärmeaustauscher 10 als ein Verdampfer des gefluteten Typs umgesetzt, der innerhalb des Mantels 12 eine Kühlmittelcharge hat, um Rohre 14, zum Beispiel das Rohrbündel, zu benetzen, und wobei ein Wärmeaustauschfluid, wie zum Beispiel ein Kühlmittel oder ein Gemisch, das Kühlmittel enthält, abgedampft oder von den Rohren 14 verdampft wird und innerhalb des Mantels 12 aufwärts fließt.
Der Wärmeaustauscher 10 hat einen Einlass 18 auf einer Seite (zum Beispiel Wassereinlass) und einen Auslass 20 auf der anderen Seite (zum Beispiel Wasserauslass). Wie gezeigt, stellen der Einlass 18 und der Auslass 20 Längsenden des Mantels 12 dar, wobei sich die Rohre 14 längs entlang der Längsrichtung des Mantels 12 erstrecken.
Der Wärmeaustauscher 10 weist auch einen Wärmeaustausch-Fluideinlass 22 auf, der in Fluidkommunikation mit einem Verteiler 26 stehen kann. Bei einigen Beispielen ist das Wärmeaustauschfluid ein Kühlmittel, das ein Gemisch aus Kühlmittel (das Dampf und Flüssigkeit enthält) und ein Schmiermittel, wie zum Beispiel Öl, enthalten kann. Wie gezeigt, liegt der Wärmeaustausch-Fluideinlass 22 nahe der Seite des Auslasses 20 oder ist dort angeordnet. Wie gezeigt, weist der Wärmeaustauscher 10 auch eine Ölrückgewinnungsöffnung 28 auf, um Öl, das sich in dem Mantel 12 ansammeln kann, zu lenken. Bei einigen Beispielen, wie in 1 gezeigt, liegt die Ölrückgewinnungsöffnung 28 in der Nähe der Seite des Einlasses 18 oder ist dort angeordnet.
Wie gezeigt, sind die Rohre 14 zum Bodenabschnitt des Mantels 12 hin angeordnet. Wenn der Wärmeaustauscher 10 als ein Verdampfer arbeitet, können die Rohre 14 (zum Beispiel die Rohrseite) ein Prozessfluid, wie zum Beispiel Wasser, tragen, das relativ wärmer sein kann als das Kühlmittel, das in den Mantel 12 eintritt. Kühlmitteldampf, der verdampft (siehe Pfeile und Element 34), wird durch einen Abschnitt des Raums 16 des Mantels 12 und zu der Oberseite des Mantels 12 oder zu einer relativ hohen Position innerhalb des Mantels 12 gesaugt.
Der Wärmeaustauscher 10 weist auch innerhalb des Mantels 12 eine Saugleitung 30 auf. Die Saugleitung 30 ist innerhalb des Mantels 12 angeordnet und befindet sich relativ hoch und oberhalb der Rohre 14, um keine Flüssigkeit oder Tröpfchen mitzureißen, die eventuell aufwärts spritzen und sprühen. Die Saugleitung 30 ist mit einem Flächenaufteiler 32 konfiguriert, wie zum Beispiel Öffnungen, die unter einigen Umständen die Form von Schlitzen, Bohrungen, Öffnungen, diverse geometrisch geformte Öffnungen und dergleichen sein können. Die Saugleitung 30 kann den Vorteil haben, dass sie verdampftes Fluid, zum Beispiel Kühlmitteldampf oder Gas, zu einem Dampfauslass 24 des Mantels 12 anhand der Saugleitung 30 trägt.
Bei einigen Ausführungsformen führt der Dampfauslass 24 des Mantels 12 aus der Seite heraus, wie zum Beispiel an seinem Längsende, zum Beispiel Auslassende 20. Ein Flussweg 38 innerhalb der Saugleitung 30 ist in Fluidkommunikation mit dem Flächenaufteiler 32 und dem Dampfauslass 24 des Mantels 12. Der seitliche Flussweg 38 und der Dampfauslass 24 können vorteilhafterweise zum Beispiel im Vergleich zu herkömmlichen Auslässen an der Oberseite des Mantels, die im Allgemeinen höhere vertikale Flächen haben, sein.
Bei einigen Ausführungsformen verläuft der Flussweg 38 der Saugleitung 30 durch einen Rohrboden (siehe zum Beispiel Platte an dem Ende 20 des Mantels 12) und steht in Fluidkommunikation mit einem Dampfauslass 24 des Mantels 12.
Bei einigen Ausführungsformen erstreckt sich die Saugleitung 30 entlang der Längslänge des Mantels 12.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Saugleitung 30 zylindrisch oder röhrenförmig sein, kann aber auch andere Formen und Geometrien haben. Die Saugleitung kann zum Beispiel als ein Blechmaterial gebaut sein, wie zum Beispiel Metall, gekrümmt, gebogen oder anderswie geformt, um eine Bodenbarriere, die nach unten zeigt und einen oder mehrere offene Bereiche um oder an der Oberseite hat. Der Boden kann zum Beispiel eine V-Form, Halbmondform oder Sichelform haben, eine andere schalenähnliche Form oder andere Form des aerodynamischen Typs für die Bodenbarriere und dergleichen.
Bei einigen Beispielen kann die Saugleitung ihren Flussweg konfiguriert haben, um durch einen Rohrboden einfügbar zu sein, wie zum Beispiel eine Öffnung des kreisförmigen Typs an dem Ende des Rohrbodens, wobei die Bodenbarriere zum Beispiel irgendeine der oben beschriebenen Formen haben kann, um durch den Rohrboden einfügbar zu sein. Bei einigen Umständen ist die Geometrie der Saugleitung, zum Beispiel der Bodenbarriere, an die Öffnung des Rohrbodens angepasst, zum Beispiel durch die kreisförmige Öffnung des Rohrbodens. Bei einer Ausführungsform kann die Rohrbodenöffnung nicht kreisförmig sein und kann geändert werden, um die Geometrie der Saugleitung zu ermöglichen, so dass sie in den Rohrboden eingefügt werden kann.
Das Saugrohr weist zum Beispiel eine kreisförmige Öffnung auf, die konzipiert ist, um durch einen Rohrboden einfügbar zu sein, und wobei Barrieren, wie sie zum Beispiel durch Blech gebaut werden können, ausgerichtet, eingerichtet und/oder konfiguriert werden können, um sich mit der Öffnung in dem Rohrboden zu verbinden oder in sie zu passen. Öffnungen, wie zum Beispiel Schlitze, können entlang der Seite/den Seiten des Blechs liegen, wo die Schlitze relativ hoch auf einer Höhe des Blechs sind.
Vorteilhafterweise können die Konfigurationen der Saugleitung 30 hier das Auftreten lokaler Erscheinungen verhindern, zum Beispiel lokalen Dampffluss, und können relativ gleichmäßigen Dampffluss aufrechterhalten. Bei einigen Ausführungsformen kann die Konfiguration des Flächenaufteilers 32 der Saugleitung 30 derart konfiguriert sein, dass die Öffnungen des Flächenaufteilers 32 in dem Flussweg 38 der Saugleitung 30 Dampfflüsse erzielen können, die ebenmäßig sind oder etwas Gleichmäßigkeit entlang der Länge des Mantels 12 und/oder der Saugleitung 30 haben. Solche Konfigurationen können lokalen Dampffluss und/oder lokale Ströme managen oder vermeiden, wie zum Beispiel da, wo höhere Geschwindigkeiten vorliegen können und eine Gefahr des Mitreißens von Flüssigkeit bestehen kann.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler 32 derart konfiguriert, gebaut, lokalisiert und/oder eingerichtet sein, dass Dampfflüsse und/oder -strömungen manipuliert, gesteuert und/oder dosiert werden.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler 32 in der Saugleitung 30 im Allgemeinen den Dampffluss erleichtern, der aufwärts und zu der Seite zu dem Auslass auf der Seite des Mantels verläuft. Siehe zum Beispiel gekrümmte Pfeile des Dampfflusses bei 34 innerhalb des Raums 16 des Mantels 12.
Bei einigen Ausführungsformen kann dieser Fluss aufwärts und zur Seite einen relativ gleichmäßigen Krümmungsfluss haben.
Das Design des Flächenaufteilers 32 kann zum Beispiel durch Betrachten des Flusses der Flüssigkeit erzielt werden, die manchmal ein Gemisch aus Schmiermittel (zum Beispiel Öl) und Kühlmittel ist (siehe zum Beispiel Pfeil an 36) und der Richtung des Flüssigkeitsflusses, wo Schmiermittel zunimmt, während Kühlmittel abgedampft oder verdampft wird (siehe zum Beispiel Pfeile an 34). Bei einigen Fällen kann es Bereiche innerhalb des Mantels 12 geben, die für relativ höhere Erscheinungen von Schäumen, zum Beispiel von Schmiermittel, anfällig sein können, und wo es wünschenswert sein kann, Dampfströme relativ ruhig zu behalten. Bei einigen Umständen kann es wünschenswert sein, dass man gleichlaufenden Fluss des Flusses von Flüssigkeit (zum Beispiel Pfeil an 36) und des Dampfflusses (zum Beispiel Pfeile an 34) hat, um kein Auftreten von Zurückspritzen zu schaffen oder zum Beispiel zu veranlassen, dass die Richtung des Dampfflusses gegen die Richtung des Flüssigkeitsflusses ankämpft. Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler, zum Beispiel 32, konfiguriert sein, um den Dampffluss derart zu lenken, dass er zu der Richtung des Flüssigkeitsflusses relativ diagonal ist. Die axiale Verteilung des Dampfs innerhalb des Mantels 12 kann unter Erzeugen von Wärmetransfermodellen und dann Steuern des Flächenaufteilers 32, zum Beispiel Öffnungen, erzeugt werden, um die Dampferzeugung zu handhaben und Geschwindigkeitsvektoren, die gewünscht sein können, zu erzielen. Wärmetransfermodelle, Dampferzeugungsmodelle und/oder Flash-Gas-Modelle (zum Beispiel zum Berücksichtigen von Dampf, der bereits durch eine Ausdehnungsvorrichtung erzeugt wurde, wenn zwei Phasen, Dampf und Flüssigkeit in den Mantel von einem Verteiler fließen, und um Flüsse zu berücksichtigen, auf die ein Flächenaufteiler einwirkt, können verwendet werden, und/oder rechnerisches Fluiddynamik(CFD)-Testen und dergleichen kann ausgeführt werden.
Der Flächenaufteiler 32 kann einen variablen Widerstand zum Beispiel entlang der Länge der Saugleitung 30 haben, und kann konzipiert sein, um Dampfgeschwindigkeitsvektoren zu steuern, zum Beispiel gerade aufwärts, gekrümmt und dergleichen. Der Flächenaufteiler 32 kann konzipiert sein, um sich auf das Strömungsfeld auszuwirken, das wie oben beschrieben modelliert werden kann.
In einigen Fällen kann es relativ mehr Dampferzeugung da geben, wo Kühlmittel in den Mantel 12 an dem Fluideinlass 22 (zum Beispiel zu der Wasserauslassseite 20) eintritt, wo es relativ höhere Geschwindigkeiten geben kann. Unter solchen Umständen kann es wünschenswert sein, relativ kleinere Öffnungen für den Flächenaufteiler 32 zu der Wasserauslassseite 20 im Vergleich zu den Öffnungen zu dem anderen Ende, zum Beispiel zur Wassereinlassseite 18, hat.
Solche Dampfbelastung kann in dieselbe Richtung erfolgen wie das Ansammeln des Schmiermittels (zum Beispiel Öl). Wie in 1 gezeigt, ist die Ölkonzentration auf der linken Seite zu der Ölrückgewinnungsöffnung 28, wo Flüssigkeit von rechts fließt und wo die Geschwindigkeiten belasten können, um den Sammelfluss zu erleichtern, und Dampfströmungen relativ ebenmäßig aufwärts und zur Seite (zum Beispiel gekrümmt) fließen können.
Die Saugleitungen, zum Beispiel 30, können hier etwas Druckabfall bereitstellen, aber wo Übertrag verringert werden kann, während ein Dampfablenkungssystem und ein Seitenauslass verwendet werden.
Es ist klar, dass der Flächenaufteiler 32 auf irgendeine Anzahl von Arten konfiguriert werden kann. Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler 32 Öffnungen sein, wie zum Beispiel Schlitze oder Öffnungen mit diversen Geometrien, darunter zum Beispiel kreisförmig, länglich, quadratisch, rechteckig und dergleichen.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler 32 Öffnungen aufweisen, die als Belüftungsschlitze ausgelegt sind, wie zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, gekrümmtes Material aus Blech, um die Öffnungen zu schaffen, während auch eine zusätzliche Barriere enthalten ist.
Es ist klar, dass es in einem einzigen Durchgang von Rohren (wie zum Beispiel in 1 von Einlass 18 zu Auslass 20 gezeigt) vielleicht etwas Dampferzeugung geben kann, die relativ weniger ebenmäßige Verteilung entlang der Länge des Mantels 12 hat. In einigen Fällen kann es bei mehreren Durchgängen von Rohren 14 (zum Beispiel zurück und vorwärts, wie zum Beispiel von einem Ende zu dem anderen Ende und zurück) Dampferzeugung geben, die relativ gleichmäßiger entlang der Länge des Mantels verteilt ist.
Die 3 bis 5 betreffen eine Ausführungsform eines Wärmeaustauschers 100. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Wärmeaustauschers 100, die eine andere Ausführungsform einer Saugleitung 130 innerhalb des Wärmeaustauschers 100 zeigt. 4 ist eine Seitenansicht des Wärmeaustauschers 100 und der Saugleitung 130. 5 ist eine Draufsicht des Wärmeaustauschers 100 und der Saugleitung 130.
Der Wärmeaustauscher 100, wie gezeigt, ist ein Mantel- und Rohrwärmeaustauscher. Bei einigen Ausführungsformen ist der Mantel- und Rohrwärmeaustauscher 100 als ein Verdampfer des gefluteten Typs umgesetzt, der innerhalb des Mantels 112 eine Kühlmittelcharge hat, um Rohre, zum Beispiel das Rohrbündel, zu benetzen, und wobei ein Wärmeaustauschfluid, wie zum Beispiel ein Kühlmittel oder ein Gemisch, das Kühlmittel enthält, abgedampft oder von den Rohren verdampft wird und innerhalb des Mantels 112 aufwärts fließt. Zur leichteren Veranschaulichung ist ein Rohrboden 114 gezeigt, in den Rohre innerhalb des Raums 116 des Mantels 112 eingefügt werden können.
Der Wärmeaustauscher 100 hat eine Einlassseite 118 (zum Beispiel Wassereinlass) und eine Auslassseite 120 (zum Beispiel Wasserauslass) auf der anderen Seite. Wie gezeigt, stellen der Einlass 118 und der Auslass 120 Längsenden des Mantels 112 dar, wobei sich die Rohre längs entlang der Längsrichtung des Mantels 12 erstrecken.
Der Wärmeaustauscher 100 weist auch einen Wärmeaustausch-Fluideinlass (nicht gezeigt) auf, der zum Beispiel dem Wärmeaustauscher 100 ähnlich ist, und der in Fluidkommunikation mit einem Verteiler 126 stehen kann. Bei einigen Beispielen ist das Wärmeaustauschfluid ein Kühlmittel, das ein Gemisch aus Kühlmittel (das Dampf und Flüssigkeit enthält) und ein Schmiermittel, wie zum Beispiel Öl, enthalten kann. Bei einer Ausführungsform liegt der Wärmeaustausch-Fluideinlass (in 3 nicht gezeigt) nahe der Auslassseite 120 oder ist dort angeordnet. Wie gezeigt, weist der Wärmeaustauscher 100 auch eine Ölrückgewinnungsöffnung 128 auf, um Öl, das sich in dem Mantel 112 ansammeln kann, zu lenken. Bei einigen Beispielen, wie in 3 gezeigt, liegt die Ölrückgewinnungsöffnung 128 in der Nähe der Einlassseite 118 oder ist dort angeordnet.
Wie gezeigt, würden die Rohre zum Bodenabschnitt des Mantels 112 hin angeordnet. Wenn der Wärmeaustauscher 100 als ein Verdampfer arbeitet, können die Rohre (zum Beispiel die Rohrseite) ein Prozessfluid, wie zum Beispiel Wasser, tragen, das relativ wärmer sein kann als das Kühlmittel, das in den Mantel 112 eintritt. Kühlmitteldampf, der verdampft (siehe Pfeile und Element 134), wird durch einen Abschnitt des Raums 116 des Mantels 112 und zu der Oberseite des Mantels 112 oder zu einer relativ hohen Position innerhalb des Mantels 112 gesaugt.
Der Wärmeaustauscher 100 weist auch innerhalb des Mantels 112 eine Saugleitung 130 auf. Die Saugleitung 130 ist innerhalb des Mantels 112 angeordnet und befindet sich relativ hoch und oberhalb der Rohre, um keine Flüssigkeit oder Tröpfchen mitzureißen, die eventuell aufwärts spritzen und sprühen. Die Saugleitung 130 ist mit einem Flächenaufteiler 132 konfiguriert, wie zum Beispiel Öffnungen, die unter einigen Umständen die Form von Schlitzen, Bohrungen, Öffnungen, diverse geometrisch geformten Öffnungen und dergleichen sein können. Die Saugleitung 130 kann den Vorteil haben, dass sie verdampftes Fluid, zum Beispiel Kühlmitteldampf oder Gas, zu einem Dampfauslass 124 des Mantels 112 anhand der Saugleitung 130 trägt.
Bei einigen Ausführungsformen führt der Dampfauslass 124 des Mantels 112 aus der Seite heraus, wie zum Beispiel an seinem Längsende, zum Beispiel Auslassende 120. Ein Flussweg 138 innerhalb der Saugleitung 130 steht in Fluidkommunikation mit einem Flächenaufteiler 132 und dem Dampfauslass 124 des Mantels 112. Der seitliche Flussweg 138 und der Dampfauslass 124 können vorteilhafterweise zum Beispiel im Vergleich zu herkömmlichen Auslässen an der Oberseite des Mantels, die im Allgemeinen höhere vertikale Flächen haben, sein.
Bei einigen Ausführungsformen verläuft der Flussweg 138 der Saugleitung 130 durch einen Endrohrboden (siehe zum Beispiel Platte an dem Ende 120 des Mantels 112) und steht in Fluidkommunikation mit dem Dampfauslass 124 des Mantels 112.
Bei einigen Ausführungsformen erstreckt sich die Saugleitung 130 entlang der Längslänge des Mantels 112. Es ist klar, dass sich die Saugleitung 130 entlang der gesamten Länge des Mantels 112 von Ende zu Ende (118 bis 120) erstrecken kann, sich aber auch weniger als über die gesamte Länge des Mantels 112 erstrecken kann, zum Beispiel von dem Auslassende 120 dorthin, wo die Saugleitung 120 gestützt wird.
Bei einigen Beispielen kann die Saugleitung ihren Flussweg konfiguriert haben, um durch einen Rohrboden einfügbar zu sein, wie zum Beispiel eine Öffnung des kreisförmigen Typs an dem Ende des Rohrbodens, wobei die Bodenbarriere zum Beispiel irgendeine der oben beschriebenen Formen haben kann, um durch den Rohrboden einfügbar zu sein, und kann in die Öffnung durch die kreisförmige Öffnung des Rohrbodens passen, und, unter bestimmten Umständen, an die Öffnung des Rohrbodens gepasst sein.
Das Saugrohr weist zum Beispiel eine kreisförmige Öffnung auf, die konzipiert ist, um durch einen Rohrboden einfügbar zu sein, und wobei Barrieren, wie sie zum Beispiel durch Blech gebaut werden können, ausgerichtet, eingerichtet und/oder konfiguriert werden können, um sich mit der Öffnung in dem Rohrboden zu verbinden oder an sie zu passen. Öffnungen, wie zum Beispiel Schlitze, können entlang der Seite/den Seiten des Blechs liegen, wo die Schlitze relativ hoch auf einer Höhe des Blechs sind.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Saugleitung 130 zylindrisch oder röhrenförmig sein, kann aber auch andere Formen und Geometrien haben. Die Saugleitung kann zum Beispiel als ein Blechmaterial gebaut sein, wie zum Beispiel Metall, gekrümmt, gebogen oder anderswie geformt, um eine Bodenbarriere, die nach unten zeigt und einen oder mehrere offene Bereiche um oder an der Oberseite hat. Der Boden kann zum Beispiel eine V-Form, Halbmondform oder Sichelform haben, eine andere schalenähnliche Form oder andere Form des aerodynamischen Typs für die Bodenbarriere und dergleichen. Bei einigen Beispielen kann die Saugleitung ihren Flussweg konfiguriert haben, um durch einen Rohrboden einfügbar zu sein, wie zum Beispiel eine Öffnung des kreisförmigen Typs an dem Ende des Rohrbodens, wobei die Bodenbarriere zum Beispiel irgendeine der oben beschriebenen Formen haben kann, und um in Fluidkommunikation mit dem kreisförmigen Ende derart zu sein, dass sie durch den Rohrboden einfügbar ist und zu dem Rohrboden passt. Bei einigen Umständen ist die Geometrie der Saugleitung, zum Beispiel der Bodenbarriere, an die Öffnung des Rohrbodens angepasst, zum Beispiel durch die kreisförmige Öffnung des Rohrbodens. Bei einer Ausführungsform kann die Rohrbodenöffnung nicht kreisförmig sein und kann geändert werden, um die Geometrie der Saugleitung zu ermöglichen, so dass sie in den Rohrboden eingefügt werden kann.
Die Saugleitung weist zum Beispiel eine kreisförmige Öffnung auf, die ausgelegt ist, um durch einen Rohrboden einfügbar zu sein, und wo Barrieren, wie zum Beispiel durch Blech gebaut, ausgerichtet, eingerichtet und/oder konfiguriert sein können, um die Saugleitung zu bilden, die sich mit der Öffnung in dem Rohrboden verbindet oder in sie passt, mit Schlitzen entlang der Seite/Seiten des Blechs, Schlitze relativ hoch auf der Höhe des Blechs.
Vorteilhafterweise können die Konfigurationen der Saugleitung 130 hier das Auftreten lokaler Erscheinungen verhindern, zum Beispiel lokalen Dampffluss, und können relativ gleichmäßigen Dampffluss aufrechterhalten. Bei einigen Ausführungsformen kann die Konfiguration des Flächenaufteilers 132 der Saugleitung 130 derart konfiguriert sein, dass die Öffnungen des Flächenaufteilers 132 in dem Flussweg 138 der Saugleitung 130 Dampfflüsse erzielen können, die ebenmäßig sind oder etwas Gleichmäßigkeit entlang der Länge des Mantels 112 und/oder der Saugleitung 130 haben. Solche Konfigurationen können lokalen Dampffluss und/oder lokale Ströme managen oder vermeiden, wie zum Beispiel da, wo hohe Geschwindigkeit vorliegen und Mitreißen resultieren kann.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler 132 derart konfiguriert, gebaut, lokalisiert und/oder eingerichtet sein, dass Dampfflüsse und/oder -strömungen manipuliert, gesteuert und/oder dosiert werden.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler 132 in der Saugleitung 130 im Allgemeinen den Dampffluss, der aufwärts und gekrümmt ist, erleichtern, zum Beispiel zu einer Stelle des Mantels mit einem relativ niedrigeren Druck, und dann in den Flussweg der Saugleitung zu dem Auslass auf der Seite des Mantels geführt werden. Siehe zum Beispiel gekrümmte Pfeile des Dampfflusses bei 134 innerhalb des Raums 116 des Mantels 112.
Bei einigen Ausführungsformen kann dieser Fluss aufwärts und zur Seite einen relativ gleichmäßigen Krümmungsfluss haben.
Das Design des Flächenaufteilers 132 kann zum Beispiel durch Betrachten des Flusses von Flüssigkeit erzielt werden, die manchmal ein Gemisch aus Schmiermittel (zum Beispiel Öl) und Kühlmittel (siehe zum Beispiel Pfeil 136) ist, und der Richtung des Flüssigkeitsflusses, in die Schmiermittel zunimmt, während Kühlmittel abgedampft oder verdampft wird (siehe zum Beispiel Pfeile an 134). Bei einigen Fällen kann es Bereiche innerhalb des Mantels 112 geben, die für relativ höhere Erscheinungen von Schäumen, zum Beispiel von Schmiermittel, anfällig sein können, und wo es wünschenswert sein kann, Dampfströme relativ ruhig zu behalten. Bei einigen Umständen kann es wünschenswert sein, dass man gleichlaufenden Fluss des Flusses von Flüssigkeit (zum Beispiel Pfeil an 136) und des Dampfflusses (zum Beispiel Pfeile an 134) hat, um kein Auftreten von Zurückspritzen zu schaffen oder zum Beispiel zu veranlassen, dass die Richtung des Dampfflusses gegen die Richtung des Flüssigkeitsflusses ankämpft. Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler, zum Beispiel 132) konfiguriert sein, um den Dampffluss derart zu lenken, dass er zu der Richtung des Flüssigkeitsflusses relativ diagonal ist. Die axiale Verteilung des Dampfs innerhalb des Mantels 112 kann unter Erzeugen von Wärmetransfermodellen und dann Steuern des Flächenaufteilers 132, zum Beispiel Öffnungen, erzeugt werden, um die Dampferzeugung zu handhaben und Geschwindigkeitsvektoren, die gewünscht sein können, zu erzielen. Wärmetransfermodelle, Dampferzeugungsmodelle und/oder Flash-Gas-Modelle (zum Beispiel zum Berücksichtigen von Dampf, der bereits durch eine Ausdehnungsvorrichtung erzeugt wurde, wenn zwei Phasen, Dampf und Flüssigkeit in den Mantel von einem Verteiler fließen, und um Flüsse zu berücksichtigen, auf die ein Flächenaufteiler einwirkt, können verwendet werden, und/oder rechnerisches Fluiddynamik(CFD)-Testen und dergleichen kann ausgeführt werden.
Der Flächenaufteiler 132 kann einen variablen Widerstand zum Beispiel entlang der Länge der Saugleitung 130 haben, und kann konzipiert sein, um Dampfgeschwindigkeitsvektoren zu steuern, zum Beispiel gerade aufwärts, gekrümmt und dergleichen. Der Flächenaufteiler 132 kann konzipiert sein, um sich auf das Strömungsfeld auszuwirken, das wie oben beschrieben modelliert werden kann.
In einigen Fällen kann es relativ mehr Dampferzeugung da geben, wo Kühlmittel in den Mantel (zum Beispiel zu der Wasserauslassseite 120) eintritt, wo es relativ höhere Geschwindigkeiten geben kann. Unter solchen Umständen kann es wünschenswert sein, relativ kleinere Öffnungen für den Flächenaufteiler 132 zu der Wasserauslassseite 120 im Vergleich zu den Öffnungen zu dem anderen Ende, zum Beispiel zur Wassereinlassseite 118, hat.
Wie zum Beispiel in den 3 bis 5 gezeigt, kann der Flächenaufteiler 132 zum Beispiel derart sein, dass an der Auslassseite 120 die Öffnungen kleiner sein können und dann zunehmende Größe zu dem anderen Ende, zum Beispiel zu der Einlassseite 118, haben. Siehe auch die 6 bis 8, die unten beschrieben sind.
Solche Dampfbelastung kann in dieselbe Richtung erfolgen wie das Ansammeln von Schmiermittel (zum Beispiel Öl). Wie in den 3 und 4 gezeigt, kann die Ölkonzentration auf der rechten Seite zu der auf der linken Seite zu der Ölrückgewinnungsöffnung 128, wo die Flüssigkeit von links fließt, und wo die Geschwindigkeiten belasten können, um den Sammelfluss zu erleichtern, und Dampfströmungen können relativ ebenmäßig aufwärts und zu der Seite (zum Beispiel gekrümmt) fließen.
Die Saugleitungen, zum Beispiel 130, können hier etwas Druckabfall bereitstellen, aber wo Übertrag verringert werden kann, während ein Dampfablenkungssystem und ein Seitenauslass verwendet werden.
Es ist klar, dass der Flächenaufteiler 132 auf irgendeine Anzahl von Arten konfiguriert werden kann. Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler 132 Öffnungen sein, wie zum Beispiel Schlitze oder Öffnungen mit diversen Geometrien, darunter zum Beispiel kreisförmig, länglich, quadratisch, rechteckig und dergleichen.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler 132 Öffnungen aufweisen, die als Belüftungsschlitze ausgelegt sind, wie zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, gekrümmtes Material aus Blech, um die Öffnungen zu schaffen, während auch eine zusätzliche Barriere enthalten ist.
Es ist klar, dass in einem einzigen Durchgang von Rohren (wie zum Beispiel in 3 von Einlass 118 zu Auslass 120 gezeigt) vielleicht etwas Dampferzeugung geben kann, die relativ weniger ebenmäßige Verteilung entlang der Länge des Mantels 112 hat. In einigen Fällen kann es bei mehreren Durchgängen von Rohren (zum Beispiel zurück und vorwärts, wie zum Beispiel von einem Ende zu dem anderen Ende und zurück) Dampferzeugung geben, die relativ ebenmäßiger entlang der Länge des Mantels verteilt ist.
Die 6 bis 9 zeigen spezifisch die Saugleitung 130. 6 ist eine perspektivische Ansicht der Saugleitung 130. 7 ist eine Draufsicht der Saugleitung 130. 8 ist eine Seitenansicht der Saugleitung 130. 9 ist eine Endansicht der Saugleitung 130. Bei einigen Fällen werden gleiche Bezugszeichen nicht weiter beschrieben.
Bei einigen Ausführungsformen hat die Saugleitung 130 ein Ende, das konfiguriert ist, um durch eine Öffnung eines Rohrbodens 140 oder eines Trägers eingefügt zu werden. Bei einigen Ausführungsformen kann der Rohrboden 140 eine Abfasung 142 haben, um das Einfügen der Saugleitung 130 in die Öffnung des Rohrbodens 140 zu erleichtern. Es ist klar, dass die Saugleitung 130 an ihrem Ende die Abfasung 142 zum Erleichtern des Einfügens haben kann.
Bei der gezeigten Ausführungsform, ist der Flächenaufteiler 132 von einem Ende zu dem anderen Ende zunehmend gezeigt. Die Öffnungen des Flächenaufteilers 132 in den Flussweg 138 werden zum Beispiel von einem Ende zu dem anderen Ende breiter. Es ist klar, dass der Flächenaufteiler, der für den Wärmeaustauscher 100 (sowie für den Wärmeaustauscher) 10 gezeigt ist, rein beispielhaft ist, und für einen bestimmten Typ oder bestimmte Typen von Dampfflusssystemen gewünscht sein kann, während andere Flächenaufteilerkonfigurationen, zum Beispiel Größen, Größenvariationen, Geometrien, Frequenzen und dergleichen nach Wunsch, Eignung und/oder Notwendigkeit eingesetzt werden können.
Doppelte oder Mehrfach-Saugleitungen innerhalb des Mantels
Bei einer Ausführungsform können Wärmeaustauscher ähnlich den oben beschriebenen Wärmeaustauschern, zum Beispiel 10, 100, mehr als eine Saugleitung in dem Mantel aufweisen.
Die 10 und 11 zeigen dafür Beispiele, wobei ein Mantel 212, 312 eines Verdampfers 200, 300, wie zum Beispiel eines Verdampfers des gefluteten Typs, zwei Saugleitungen 230, 330, aufweist, die jeweils von dem Raum 216, 316 des Mantels 212, 312 umschlossen sind. Jede der Saugleitungen 230, 330, die in den 10 und 11 gezeigt sind, ist im Design ähnlich wie in 1 bis 9, wobei sich jedoch innerhalb des Mantels 212, 312 zwei befinden. Ähnliche Ansätze können mit den Flächenaufteilern 232, 332 der Saugleitungen 230, 330 der 10 und 11, wie in den 1 bis 9, verwendet werden, wobei Elemente mit gleichen Bezugszeichen denen der 1 bis 9 ähnlich sind.
Ein Mantel- und Rohrverdampfer, wie zum Beispiel ein gefluteter Verdampfer, kann in einem Kühlsystem verwendet werden, wie zum Beispiel in einem Wasser-Chiller. der geflutete Verdampfer ist bei einigen Fällen zum Beispiel ein gefluteter Verdampfer des Typs mit Fließbecken.
Mehrere Saugleitungen können innerhalb des Mantels des Verdampfers verwendet werden, um direkt in das Innere des Verdampfers und von der Seite des Verdampfermantels einzutreten, wie zum Beispiel durch Stützen durch einen Endrohrboden des Verdampfermantels. Eine solche Konfiguration kann nützlich sein, wenn sie zum Beispiel in einem Kühlsystem mit mehreren Verdichtern, zum Beispiel zwei oder mehreren Verdichtern, die denselben Kühlkreislauf versorgen, eingesetzt wird. Das Verwenden von zwei oder mehreren, zum Beispiel mehreren getrennten Anschlüssen, um direkt in den Verdampfer einzutreten, kann in einigen Fällen im Vergleich zu einer einzigen Leitung oder einem einzigen Anschluss, die/der dann den Fluss beim Verlassen des Mantels des Verdampfers aufteilen muss, vorteilhaft sein.
Bei einer Ausführungsform kann/können die Saugleitung(en) im Allgemeinen eine Ringform haben, wie zum Beispiel röhrenförmig, zylindrisch, kegelförmig und dergleichen. Die Saugleitung(en) haben einen Flussweg im Inneren und innerhalb der Umkreiswand, die die Leitung(en) formen. Die Saugleitung(en) haben einen Flächenaufteiler mit Öffnungen, um Dampfkühlmittel innerhalb der Leitung(en) aufzunehmen, um aus dem Mantel durch den Flussweg herausgetragen zu werden. Der Flächenaufteiler kann Öffnungen haben, die zu der Oberseite der Leitung(en) in Bezug zu dem Boden des Mantels gerichtet sind. Bei einer Ausführungsform zeigen der Flächenaufteiler oder die Öffnungen in eine Richtung zu der Oberseite des Mantels und eine Richtung von dem Boden des Mantels weg. Bei einer Ausführungsform zeigen der Flächenaufteiler oder die Öffnungen unter einem Winkel in Bezug zu der Senkrechten und sind bei einigen Fällen von Seiten des Mantels und in Bezug zu einer Richtung zu der Mitte und Oberseite des Mantels abgewinkelt. Die Öffnungen können eine Ausrichtung, eine Geometrie, Aufteilung, Dichte und/oder Dosierung und dergleichen haben, die den internen Fluss des Dampfs innerhalb des Mantels des Verdampfers und in die Saugleitung(en) optimieren. [0095] Bei einer Ausführungsform liegt der Flächenaufteiler so, dass er vertikal zeigt. Bei einer Ausführungsform liegen der Flächenaufteiler oder die Öffnungen in Bezug zu einer Oberseite der Saugleitung in einer Lage, die um die Bogenseite der Saugleitung gedreht oder abgewinkelt ist. Die Öffnungen zeigen zu der Seite der Saugleitung und sind von der Senkrechten abgewinkelt und zeigen auch zu der oberen Mitte des Mantels, statt an der Oberseite, vertikal zeigend, oder zu den Seiten des Wärmeaustauschermantels zeigend angeordnet zu sein. Die Ausrichtung des Flächenaufteilers oder der Öffnungen kann den Fluss lenken, um Totstellen zu vermeiden, gleichförmigen Fluss von der Verdampfung von dem Rohrbündel zu erhalten.
Das Design mit zwei oder mehreren Verdichtern in einem einzigen Kühlkreislauf kann eingesetzt werden, um höhere Kapazität als beim Gebrauch eines größeren Verdichters zu erhalten. In Abhängigkeit von der Anzahl von Verdichtern und der Kapazität, die jeder der Verdichter bereitstellt, können die Anzahl von Saugleitungen und ihre Konfiguration (zum Beispiel Größe, Ausrichtung sowie Bemessung des Flächenaufteilers, Ausrichtung, Dosierung usw.) entsprechend festgelegt werden.
Bei einer Ausführungsform gibt es einen Verdichter für ein Saugleitungsverhältnis, der innerhalb eines gemeinsamen Verdampfermantels eingesetzt wird.
Durch Verwenden mehrerer Saugleitungen für mehrere Verdichter, zum Beispiel eine Saugleitung für jeden Verdichter, besteht kein Bedarf, den Fluss außerhalb des Mantels mit zusätzlichen Anschlüssen, Verbindungen, Gehäusen, Material usw., T-Stücken, Teilern und dergleichen zu teilen oder abzugleichen, was kostspielig, kompliziert sein kann und sich auf Betrieb und Effizienz auswirken kann (zum Beispiel zusätzlicher Druckabfall, unausgewogener Fluss usw.). Der Gebrauch mehrerer Saugleitungen kann mehrere Dampfflussströme mit einer direkten Linie von innerhalb des Verdampfers zu dem Verdichter bereitstellen.
Bei einer Ausführungsform können die Verdichter dieselbe oder unterschiedliche Kapazität (zum Beispiel Größe) haben, wobei jede Saugleitung, die eingesetzt wird, ebenfalls entsprechend für den jeweiligen Verdichter, mit dem sie gepaart werden kann, bemessen ist.
Bei dem Beispiel des Einsatzes einer einzigen Saugleitung für mehrere Verdichter oder einen relativ größeren Verdichter, muss eine größere Saugleitung durch den Endrohrboden entsprechend bemessen und verwendet werden. Durch Verwenden mehrerer Saugleitungen in kleinerer Größe, um mehrere Verdichter oder einen großen Verdichter zu versorgen, unter Eintreten in den Verdampfermantel durch einen Endrohrboden, kann effiziente Nutzung des Raums innerhalb des Verdampfermantels erzielt werden. Die Unterseite mehrerer Leitungen kann zum Beispiel relativ höher liegen als beim Gebrauch einer einzigen Leitung, und mehrere Leitungen können näher aneinander beabstandet zu den Seiten sein, als eine einzige Saugleitung, die in dem Bereich zu der Mitte und Oberseite des Mantels liegt. Ferner kann das Verwenden mehrerer Leitungen den Fluss durch einen Mittenbereich des Mantels hochsaugen und Totstellen in diesem Bereich sowie Totstellen zu den Seiten verhindern. Der effiziente Gebrauch des Raums kann auch durch weitere Beabstandung von dem Rohrbündel, durch Wasserkammer-Anschlussabstand und Vermeiden von Flüssigkeitsverschleppung erzielt werden.
Während des teilweisen Betriebs, zum Beispiel teilweiser Last, wenn einer oder mehrere der Verdichter nicht in Betrieb sind oder mit niedriger Kapazität arbeiten, kann sich das Platzieren der Leitung(en) zu der Seite wenig oder überhaupt nicht auf die Effizienz auswirken, und kann bei einigen Fällen immer noch Totstellen zu der Mitte und dem oberen Bereich innerhalb des Mantels sowie bestimmten Seiten innerhalb des Mantels abhelfen.
Es ist klar, dass die Saugleitungskonfiguration in Zusammenhang mit dem Eintreten in den Verdampfermantel nicht einschränkend ist. Zum Beispiel können das eine oder beide Enden des Mantels verwendet werden, um in das Innere des Verdampfermantels einzutreten, während, falls verfügbar, durch einen Endrohrboden gestützt wird. Bei der Verwendung von zwei Verdichtern, kann/können die Saugleitung(en) beide an demselben Ende eintreten oder an unterschiedlichen Enden in Bezug zu der Seite des Verdampfermantels. Falls mehr als zwei Verdichter verwendet werden, kann das andere Ende nach Bedarf verwendet werden. Bei einem System mit drei oder vier Verdichtern, könnten zum Beispiel zwei Saugleitungen in das Innere des Verdampfers von einem Ende eintreten, während die andere eine oder zwei Saugleitung(en) von dem anderen Ende eintreten kann/können. Es ist auch klar, dass sich, wenn sie innerhalb des Mantels ist, jede eingesetzte Saugleitung um dieselben oder unterschiedlichen Entfernungen entlang der Länge des Mantels erstrecken kann, wie entsprechend zum Beispiel zum Unterstützen des Verdichters, mit dem eine jeweilige Saugleitung gepaart ist, konzipiert wird. In einem einzigen Kühlkreislauf, der mehr als einen Verdichter verwendet, gibt es daher mehrere Konfigurationen für das Eintreten in die Seite und das Ende des Verdampfermantels.
10 ist eine Endschnittansicht einer Ausführungsform eines Wärmeaustauschers 200 mit einer Ausführungsform mehrerer Saugleitungen 230.
10 zeigt eine schematische Endansicht einer Ausführungsform des Wärmeaustauschers 200. Der Wärmeaustauscher 200 in der gezeigten Ausführungsform ist ein Verdampfer, zum Beispiel ein Verdampfer des gefluteten Typs. Der Verdampfer 200 hat einen Mantel 212 und Rohre oder ein Rohrbündel 214. Zwei Saugleitungen 230 sind mit einem Flussweg 238 gezeigt. Eine Flächenaufteiler- oder Öffnungslage 232, die in den Flussweg 238 eintritt, ist bereitgestellt. Die Flächenaufteiler oder Öffnungen 232 sind zu der Oberseite der Saugleitungen 230 gezeigt, in eine im Allgemeinen vertikale Richtung zeigend. Der Flächenaufteiler 232 kann an anderen Teilen der Saugleitung und in Bezug zu dem Mantel 212 liegen. Der Flächenaufteiler 233 kann zum Beispiel von der Senkrechten abgewinkelt, wie auch in 10 an dem Verdichter 232 gezeigt, auf der Seite, die nach innen in Bezug zu dem 232 auf der Oberseite abgewinkelt ist, liegen. Die Saugleitungen 230 können von einem Endrohrboden 224 mit Öffnungen durch den Rohrboden 224, die mit dem Endprofil der Saugleitungen 230, wie in 230, 232 in der Figur gezeigt, übereinstimmen.
11 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Wärmeaustauschers 300, die eine andere Ausführungsform mehrerer Saugleitungen 330 innerhalb des Wärmeaustauschers 300 zeigt.
Der Wärmeaustauscher 300 in der gezeigten Ausführungsform ist ein Verdampfer, zum Beispiel ein Verdampfer des gefluteten Typs. Der Verdampfer 300 hat einen Mantel 312 und Rohre oder ein Rohrbündel 314. Zwei Saugleitungen 330 sind mit einem Flussweg 338 gezeigt. Eine Flächenaufteiler- oder Öffnungslage 332, die in den Flussweg 338 eintritt, ist bereitgestellt. Die Flächenaufteiler oder Öffnungen 332 sind zu der Oberseite der Saugleitungen 330 gezeigt, in eine im Allgemeinen vertikale Richtung zeigend. Es ist klar, dass der Flächenaufteiler 332 an anderen Teilen der Saugleitung und in Bezug zu dem Mantel 312, wie zum Beispiel an abgewinkelten Ausrichtungen liegen kann. Der Flächenaufteiler 332 kann zum Beispiel von der Senkrechten abgewinkelt, in Bezug zu dem Flächenaufteiler 332 auf der Oberseite einwärts abgewinkelt liegen. Die Saugleitungen 330 können von einem oder mehreren Endrohrböden an der Einlassseite (Wassereinlassseite) 318 und Auslassseite (Wasserauslassseite) 320 gestützt sein, und haben einen ähnlichen Träger 340 wie in der Saugleitung 130 der 3 bis 5. Der Rohrboden, zum Beispiel an der Auslassseite 320, hat Öffnungen 324 auf der Seite des Mantels 312, die mit dem Endprofil der Saugleitungen 330 übereinstimmen können, so dass die Saugleitungen 330 in den Rohrboden eingesetzt werden können. Der Verdampfer 300 hat eine Schmiermittelrückgewinnungsöffnung 328, um Schmiermittel, zum Beispiel Öl, das sich in dem Mantel 312 ansammeln kann, abzuleiten. Die Schmiermittelrückgewinnungsöffnung 328, wie gezeigt, liegt in der Nähe der Einlassseite 318 und ist dort angeordnet.
Kühlmitteldampf, der verdampft (siehe Pfeile und Element 334), wird durch einen Abschnitt des Raums 316 des Mantels 312 und zu der Oberseite des Mantels 312 oder zu einer relativ hohen Position innerhalb des Mantels 312 gesaugt.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler 332 in der Saugleitung 330 im Allgemeinen den Dampffluss, der aufwärts und gekrümmt ist, erleichtern, zum Beispiel zu einer Stelle des Mantels mit einem relativ niedrigeren Druck, und dann in den Flussweg der Saugleitung zu dem Auslass auf der Seite des Mantels geführt werden. Siehe zum Beispiel gekrümmte Pfeile des Dampfflusses bei 334 innerhalb des Raums 316 des Mantels 312.
Bei einigen Ausführungsformen kann dieser Fluss aufwärts und zur Seite einen relativ gleichmäßigen Krümmungsfluss haben.
Das Design des Flächenaufteilers 332 kann zum Beispiel durch Betrachten des Flusses der Flüssigkeit erzielt werden, die manchmal ein Gemisch aus Schmiermittel (zum Beispiel Öl) und Kühlmittel ist (siehe zum Beispiel Pfeil an 336) und der Richtung des Flüssigkeitsflusses, wo Schmiermittel zunimmt, während Kühlmittel abgedampft oder verdampft wird (siehe zum Beispiel Pfeile an 334). Bei einigen Fällen kann es Bereiche innerhalb des Mantels 312 geben, die für relativ höhere Erscheinungen von Schäumen, zum Beispiel von Schmiermittel, anfällig sein können, und wo es wünschenswert sein kann, Dampfströme relativ ruhig zu behalten. Bei einigen Umständen kann es wünschenswert sein, dass man gleichlaufenden Fluss des Flusses von Flüssigkeit (zum Beispiel Pfeil an 336) und des Dampfflusses (zum Beispiel Pfeile an 334) hat, um kein Auftreten von Zurückspritzen zu schaffen oder zum Beispiel zu veranlassen, dass die Richtung des Dampfflusses gegen die Richtung des Flüssigkeitsflusses ankämpft. Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler, zum Beispiel 332, konfiguriert sein, um den Dampffluss derart zu lenken, dass er zu der Richtung des Flüssigkeitsflusses relativ diagonal ist. Die axiale Verteilung des Dampfs innerhalb des Mantels 312 kann unter Erzeugen von Wärmetransfermodellen und dann Steuern des Flächenaufteilers 332, zum Beispiel Öffnungen, erzeugt werden, um die Dampferzeugung zu handhaben und Geschwindigkeitsvektoren, die gewünscht sein können, zu erzielen. Wärmetransfermodelle, Dampferzeugungsmodelle und/oder Flash-Gas-Modelle (zum Beispiel zum Berücksichtigen von Dampf, der bereits durch eine Ausdehnungsvorrichtung erzeugt wurde, wenn zwei Phasen, Dampf und Flüssigkeit in den Mantel von einem Verteiler fließen, und um Flüsse zu berücksichtigen, auf die ein Verteiler einwirkt) können verwendet werden, und/oder rechnerisches Fluiddynamik(CFD)-Testen und dergleichen kann ausgeführt werden.
Unterschiedliche Saugleitungsauslässe für Konfigurationen mit einer oder mehreren Saugleitungen
Bei einigen Ausführungsformen ist der Ausritt aus dem Mantel nicht auf der Seite sondern stattdessen auf der Oberseite des Mantels. Ein Flussweg innerhalb der Saugleitung steht in Fluidkommunikation mit einem Flächenaufteiler und dem Raum des Mantels. Der Auslass aus dem Mantel steht in Fluidkommunikation mit dem Flussweg der Saugleitung.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler in der Saugleitung im Allgemeinen den Dampffluss erleichtern, der gleichförmig ist oder etwas Gleichförmigkeit in eine Richtung aufwärts und gekrümmt in die Saugleitung hat, zum Beispiel zu einer Stelle des Mantels mit einem relativ niedrigeren Druck, und kann dann in den Flussweg der Saugleitung zu dem Auslass des Mantels geführt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann dieser Fluss aufwärts und gekrümmt einen relativ gleichmäßigen Krümmungsfluss haben.
Die 12 und 13 zeigen eine andere Ausführungsform des Wärmeaustauschers 400 mit einer Saugleitung 430, wobei ein Auslass 452 auf der Oberseite des Mantels 412 liegt. 12 ist eine perspektivische Ansicht des Wärmeaustauschers 400 und der Saugleitung 430. 13 eine Seitenansicht des Wärmeaustauschers 400 und der Saugleitung der 430, die eine Seite des Mantels 12 zum Sehen der Innenseitenbauteile abgerissen zeigt.
Der Wärmeaustauscher 400 der gezeigten Ausführungsform ist ein Verdampfer, zum Beispiel ein Verdampfer des gefluteten Typs. Der Wärmeaustauscher (unten Verdampfer genannt) 400 hat einen Mantel 412 und Rohre oder ein Rohrbündel 414. Die Saugleitung 430 ist mit einem Flussweg 438 gezeigt. Eine Flächenaufteiler- oder Öffnungslage 432, die in den Flussweg 438 eintritt, ist bereitgestellt. Die Flächenaufteiler oder Öffnungen 432 sind zu der Oberseite der Saugleitung 430 gezeigt und von einer vertikalen Richtung abgewinkelt. Es ist klar, dass der Flächenaufteiler 432 an anderen Teilen der Saugleitung und in Bezug zu dem Mantel 412, wie zum Beispiel an einer vertikalen Ausrichtung, liegen kann. Die Saugleitungen 430 können von einem oder mehreren Endrohrboden/Endrohrböden 415, 417 getragen werden. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Verdampfer als ein Doppeldurchgangsverdampfer gezeigt, bei dem einer der Rohrböden, zum Beispiel 415, eine Wasserkammer 411 aufweist, die sowohl einen Einlass (Wassereinlass) 418 als auch einen Auslass (Wasserauslass) 420 an einem Ende hat. Die Rücklaufwasserkammer 413 ist auf dem anderen Rohrboden 417 an dem anderen Ende gezeigt. Es ist klar, dass der Verdampfer 400 auch als ein Verdampfer mit einem Durchgang ähnlich den Wärmeaustauschern 10, 100, 200 und 300 oben ausgelegt sein kann. Ebenso versteht man, dass die Wärmeaustauscher 10, 100, 200 und 300 als Wärmeaustauscher mit mehreren Durchgängen ausgelegt sein können.
Der Wärmeaustauscher 400 weist auch einen Wärmeaustausch-Fluideinlass 422 auf, der in Fluidkommunikation mit einem Verteiler 426 stehen kann. Bei einigen Beispielen ist das Wärmeaustauschfluid ein Kühlmittel, das ein Gemisch aus Kühlmittel (das Dampf und Flüssigkeit enthält) und ein Schmiermittel, wie zum Beispiel Öl, enthalten kann. Wie gezeigt, liegt der Wärmeaustauscher-Fluideinlass 422 etwa an der Mitte des Mantels 412 oder ist dort angeordnet. Der Verdampfer 400 hat eine Schmiermittelrückgewinnungsöffnung, um Schmiermittel, zum Beispiel Öl, das sich in dem Mantel 412 ansammeln kann, zu lenken.
Kühlmitteldampf, der verdampft, wird durch einen Abschnitt des Raums 416 des Mantels 412 und zu der Oberseite des Mantels 412 oder zu einer relativ hohen Position innerhalb des Mantels 412 gesaugt.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler 432 der Saugleitung 430 im Allgemeinen den Dampffluss, der aufwärts und gekrümmt ist, erleichtern, zum Beispiel zu einer Stelle des Mantels mit einem relativ niedrigeren Druck, und dann in den Flussweg der Saugleitung zu dem Auslass auf der Seite des Mantels geführt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann dieser Fluss aufwärts und gekrümmt einen relativ gleichmäßigen Krümmungsfluss haben.
Das Design des Flächenaufteilers 432 kann zum Beispiel durch Betrachten des Flusses von Flüssigkeit erzielt werden, die manchmal ein Gemisch aus Schmiermittel (zum Beispiel Öl) und Kühlmittel ist, und der Richtung des Flüssigkeitsflusses, in die Schmiermittel zunimmt, während Kühlmittel abgedampft oder verdampft wird. In einigen Fällen kann es Bereiche innerhalb des Mantels 412 geben, die für relativ höheres Auftreten von Schäumen anfällig sind, zum Beispiel von Schmiermittel, die relativ höheren Druck haben können, und in welchen es erwünscht sein kann, Dampfströme relativ sanfter zu halten und/oder Dampf zu Bereichen des Mantels 412 mit relativ niedrigerem Druck zu saugen. Bei einigen Umständen kann es wünschenswert sein, dass man gleichlaufenden Fluss des Flusses von Flüssigkeit und des Dampfflusses hat, um kein Auftreten von Zurückspritzen zu schaffen oder zum Beispiel zu veranlassen, dass die Richtung des Dampfflusses gegen die Richtung des Flüssigkeitsflusses ankämpft. Bei einigen Ausführungsformen kann der Flächenaufteiler, zum Beispiel 432, konfiguriert sein, um den Dampffluss derart zu lenken, dass er zu der Richtung des Flüssigkeitsflusses relativ diagonal ist. Die axiale Verteilung des Dampfs innerhalb des Mantels 412 kann unter Erzeugen von Wärmetransfermodellen und dann Steuern des Flächenaufteilers 432, zum Beispiel Öffnungen, erzeugt werden, um die Dampferzeugung zu handhaben und Geschwindigkeitsvektoren, die gewünscht sein können, zu erzielen. Wärmetransfermodelle, Dampferzeugungsmodelle und/oder Flash-Gas-Modelle (zum Beispiel zum Berücksichtigen von Dampf, der bereits durch eine Ausdehnungsvorrichtung erzeugt wurde, wenn zwei Phasen, Dampf und Flüssigkeit in den Mantel von einem Verteiler fließen, und um Flüsse zu berücksichtigen, auf die ein Flächenaufteiler einwirkt, können verwendet werden, und/oder rechnerisches Fluiddynamik(CFD)-Testen und dergleichen kann ausgeführt werden.
Bei einer Ausführungsform kann die Richtung des Fluidflusses helfen zu bestimmen, wie der Flächenaufteiler 432 (sowie für 32, 132, 232 und 332) zu konfigurieren und/oder optimieren ist. Die Richtung des Flusses von Kältemittel durch den Mantel, die Richtung von Flüssigkeitsfluss durch den Verteiler, zum Beispiel 426, die Platzierung, Lage und/oder Größe des Verteilers, Platzierung des Auslasses (zum Beispiel Seite(n) und/oder Oberseite) in Bezug zu der Saugleitung, können in die Bestimmung der Dampfflusserzeugung innerhalb des Mantels einfließen. Sobald die Dampfflusserzeugung bestimmt ist, kann der Flächenaufteiler ausgelegt werden, um den Dampffluss zu steuern oder zu ändern, um gleichförmige Dampfflüsse zu erzeugen.
In den 12 und 13 ist der Auslass 452 als ein Oberseitenauslass aus dem Mantel 412 ausgelegt. Der Raum 416 des Mantels 412 steht in Fluidkommunikation mit dem Flächenaufteiler 432 der Saugleitung 430, und der Flächenaufteiler 432 steht in Fluidkommunikation mit dem Flussweg 438. Der Flussweg 438 steht in Fluidkommunikation mit dem Auslass 452.
Wie gezeigt, ist der Auslass 452 mit der Leitung 450, die gekrümmt sein kann, ausgelegt. Bei einer Ausführungsform ist ein Kragen 454 mit der Leitung 450 verbunden, und unter einigen Umständen kann der Kragen 454 helfen, die Saugleitung 430 zu tragen. Bei der gezeigten Ausführungsform hat der Kragen 454 einen Abschnitt innerhalb des Mantels 412 mit einem Schlitz, der in Fluidkommunikation mit dem Flächenaufteiler 432 der Saugleitung 430 steht.
Wie gezeigt, kann der Flächenaufteiler 432 als ein länglicher Schlitz mit variierender Größe entlang der Saugleitung 430 ausgelegt sein. Der Schlitz ist zu den Enden hin breiter, wo die Rohrböden 415, 417 liegen, und dann zu der Linie 450 und dem Kragen 454 des Auslasses 452 dünner. Diese Konfiguration kann zum Beispiel aufgrund eines oder mehrerer Faktoren, zum Beispiel Platzieren des Auslasses, Fluidfluss durch den Mantel 412 (zum Beispiel Kühlmittelfluss und Wasserdurchgangsfluss), Platzieren des Verteilers und dergleichen, konzipiert sein.
Es ist klar, dass Wärmeaustauscher, zum Beispiel die Wärmeaustauscher 10, 100, 200, 300, 400, in einer Vielfalt von Verdichter- und Fluidanwendungen umgesetzt werden können. Die Saugleitungen können hier mit einer Vielfalt von Wärmeaustauschfluidtypen umgesetzt werden, darunter, ohne darauf beschränkt zu sein: Niederdruck-Kühlmittelanwendungen, zum Beispiel Zentrifugal-Chiller-Anwendungen, Hochdruck-Kühlmittelanwendungen, zum Beispiel Scroll-Verdichteranwendungen, die R410a verwenden können; und Mitteldruck-Kühlmittelanwendungen, zum Beispiel Schraubenkompressoranwendungen, die R134a verwenden können. Die Saugleitungen können hier bei Anwendungen besonders nützlich sein, die Kühlmittel mit relativ mittlerem und hohem Druck in einer Vielfalt von Verdichtertypen einsetzen.
Bei einigen Ausführungsformen können hier die Wärmeaustauscher 10, 100, 200, 300, 400 in einem Fluid Chiller umgesetzt werden, der zum Beispiel in einem HVAC- oder Kühlsystem vorhanden sein kann.
Bei einigen Ausführungsformen können hier die Wärmeaustauscher, zum Beispiel die Wärmeaustauscher 10, 100, 200, 300, 400 hier in einem Fluid Chiller verwendet werden, wie zum Beispiel in einem Schraubenverdichter-Fluid-Chiller, der zum Beispiel in einer/einem HVAC- und/oder Kühleinheit und/oder -system eingesetzt werden kann.
Bei einigen Ausführungsformen können hier die Wärmeaustauscher 10, 100, 200, 300, 400 hier in relativ großen Radialverdichter-Fluid Chillern verwendet werden.
Im Allgemeinen können bei einigen Ausführungsformen die Wärmeaustauscher hier, zum Beispiel Wärmeaustauscher 10, 100, 200, 300, 400, in Fluid Chillern verwendet werden, die eventuell Druckabfallprobleme haben. Bei einigen Beispielen können die Fluid Chiller ein Kühlmittel mit relativ höherem Druck einsetzen, wie zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, R134A.
Im Allgemeinen können die Saugleitungen hier in irgendeinem geeigneten Flutverdampfer umgesetzt werden, in dem Kühlmittel mit eventuell relativ höherem Druck verwendet werden, und in dem relativ mehr Kompromiss in Zusammenhang mit Druckabfall bestehen kann.
Aspekte
Aspekt 1. Verdampfer des gefluteten Typs, umfassend:
einen Mantel, der einen Raum aufweist, wobei sich der Mantel in eine Längsrichtung von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt;
ein Rohrbündel, das in dem Mantel angeordnet ist;
einen ersten Rohrboden an dem ersten Ende des Mantels, und einen zweiten Rohrboden an dem zweiten Ende des Mantels, und
eine Saugleitung, die sich in die Längsrichtung erstreckt, wobei die Saugleitung einen Flussweg und einen Flächenaufteiler in Fluidkommunikation mit dem Raum des Mantels aufweist,
wobei der Flächenaufteiler eine Konfiguration hat, um Fluss zu Bereichen mit relativ niedrigerem Druck des Mantels zu lenken.
Aspekt 2. Verdampfer des gefluteten Typs nach Aspekt 1, wobei der Flussweg der Saugleitung in Fluidkommunikation mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende des Mantels steht, um einen Seitenauslass auf dem Mantel für die Saugleitung bereitzustellen, und
wobei der erste Rohrboden und/oder der zweite Rohrboden eine Öffnung aufweisen, um den Seitenauslass in Fluidkommunikation mit der Saugleitung bereitzustellen.
Aspekt 3. Verdampfer des gefluteten Typs nach Aspekt 1 oder 2, wobei der Flächenaufteiler auf einer Oberseite der Saugleitung angeordnet ist.
Aspekt 4. Verdampfer des gefluteten Typs nach einem der Aspekte 1 bis 3, wobei der Flächenaufteiler unter einem Winkel auf der Saugleitung angeordnet ist.
Aspekt 5. Verdampfer des gefluteten Typs nach einem der Aspekte 1 bis 4, wobei die Konfiguration des Flächenaufteilers Öffnungen aufweist, die abgemessen sind und/oder eine Dichte haben und/oder eine Geometrie haben, um Dampffluss innerhalb des Mantels zu optimieren, indem gleichmäßiger Dampffluss von der Verdampfung von dem Rohrbündel erhalten und Flusstotstellen in dem Mantel verhindert werden.
Aspekt 6. Verdampfer des gefluteten Typs nach einem der Aspekte 1 bis 5, wobei die Saugleitung in Abhängigkeit von einem Verdichter, mit dem die Saugleitung gepaart ist, bemessen ist.
Aspekt 7. Verdampfer des gefluteten Typs nach einem der Aspekte 1 bis 6, wobei sich die Saugleitung über eine Entfernung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt.
Aspekt 8. Verdampfer des gefluteten Typs nach einem der Aspekte 1 bis 7, wobei sich die Saugleitung über eine Entfernung kleiner als von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt.
Aspekt 9. Kühlsystem, das den Verdampfer des gefluteten Typs eines oder mehrerer der Aspekte 1 bis 8 umfasst.
Aspekt 10. Verfahren zum Lenken von Saugdampf von einem Verdampfer des gefluteten Typs, umfassend:
Verdampfen von Kühlmittel innerhalb eines Raums eines Mantels durch eine Wärmeaustauschbeziehung des Kühlmittels mit einem Fluid, das durch ein Rohrbündel innerhalb des Mantels durchgeht;
Lenken des verdampften Kühlmittels zu einem Abschnitt freien Bereichs innerhalb des Raums und oberhalb des Rohrbündels;
Lenken des verdampften Kühlmittels in eine Saugleitung, die oberhalb des Abschnitts des freien Raums angeordnet ist, wobei die Saugleitung einen Flächenaufteiler hat, der ausgerichtet ist, um den Dampffluss innerhalb des Mantels zu optimieren, indem gleichförmiger Dampffluss von der Verdampfung von dem Rohrbündel erhalten wird und Flusstotstellen in dem Mantel verhindert werden;
Lenken des verdampften Kühlmittels durch einen Flussweg der Saugleitung, und Lenken des verdampften Kühlmittels aus der Saugleitung heraus.
Aspekt 11. Verfahren nach Aspekt 10, wobei das Lenken des verdampften Kühlmittels aus der Saugleitung heraus das Lenken des verdampften Kühlmittels durch eine Seite des Mantels aufweist, wobei sich die Seite an einem Längsende des Mantels befindet.
Aspekt 12. Verdampfer des gefluteten Typs, umfassend:
einen Mantel, der einen Raum aufweist, wobei sich der Mantel in eine Längsrichtung von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt;
ein Rohrbündel, das in dem Mantel angeordnet ist;
einen ersten Rohrboden an dem ersten Ende des Mantels, und einen zweiten Rohrboden an dem zweiten Ende des Mantels, und
mehrere Saugleitungen, die sich in die Längsrichtung erstrecken, wobei die mehreren Saugleitungen jeweils einen Flussweg und einen Flächenaufteiler in Fluidkommunikation mit dem Raum des Mantels aufweisen,
wobei der Flussweg jeder Saugleitung in Fluidkommunikation mit dem ersten Ende oder dem zweiten Ende des Mantels steht, um einen Seitenauslass auf dem Mantel für jede Saugleitung bereitzustellen, und
wobei der der erste Rohrboden oder der zweite Rohrboden mindestens eine Öffnung aufweist, um die Seitenauslässe in Fluidkommunikation mit jeder der Saugleitung bereitzustellen.
Aspekt 13. Verdampfer des gefluteten Typs nach Aspekt 12, wobei jede Saugleitung ausgelegt ist, um einen Verdichter eines Kühlsystems derart zu versorgen, dass der Verdampfer des gefluteten Typs ein gemeinsamer Wärmeaustauscher ist.
Aspekt 14. Verdampfer des gefluteten Typs nach Aspekt 12 oder 13, wobei der Flächenaufteiler auf einer Oberseite einer oder mehrerer der Saugleitungen angeordnet ist.
Aspekt 15. Verdampfer des gefluteten Typs nach einem der Aspekte 12 bis 14, wobei der Flächenaufteiler unter einem Winkel auf einer oder mehreren der Saugleitungen angeordnet ist und zu einer Oberseite und Mitte des Mantels zeigt.
Aspekt 16. Flutverdampfer nach einem der Aspekte 12 bis 15, wobei der Flächenaufteiler Öffnungen aufweist, die abgemessen sind und/oder eine Dichte haben und/oder eine Geometrie haben, um den Dampffluss innerhalb des Mantels zu optimieren, indem gleichmäßiger Dampffluss von der Verdampfung von dem Rohrbündel erhalten wird und Flusstotstellen in dem Mantel vermindert werden.
Aspekt 17. Verdampfer des gefluteten Typs nach einem der Aspekte 12 bis 16, wobei sich die Saugleitungen in Abhängigkeit von einem Verdichter, mit dem die jeweilige Saugleitung gepaart ist, bemessen sind.
Aspekt 18. Verdampfer des gefluteten Typs nach einem der Aspekte 12 bis 17, wobei eine oder mehr der Saugleitungen über eine Entfernung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt/erstrecken.
Aspekt 19. Verdampfer des gefluteten Typs nach einem der Aspekte 12 bis 18, wobei sich eine oder mehr der Saugleitungen über eine Entfernung kleiner als von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt/erstrecken.
Aspekt 20. Kühlsystem, das den Verdampfer des gefluteten Typs eines oder mehrerer der Aspekte 12 bis 19 umfasst.
Aspekt 21. Kühlsystem nach Aspekt 20, wobei die Verdichter Teil eines einzigen Kühlkreislaufs sind.
Aspekt 22. Verfahren zum Lenken von Saugdampf von einem Verdampfer des gefluteten Typs, umfassend:
Verdampfen von Kühlmittel innerhalb eines Raums eines Mantels durch eine Wärmeaustauschbeziehung des Kühlmittels mit einem Fluid, das durch ein Rohrbündel innerhalb des Mantels durchgeht;
Lenken des verdampften Kühlmittels zu einem Abschnitt freien Bereichs innerhalb des Raums und oberhalb des Rohrbündels;
Lenken des verdampften Kühlmittels in mehrere Saugleitungen, die oberhalb des Abschnitts des freien Raums angeordnet sind, wobei die Saugleitungen einen Flächenaufteiler haben, der ausgerichtet ist, um den Dampffluss innerhalb des Mantels zu optimieren, indem gleichförmiger Dampffluss von der Verdampfung von dem Rohrbündel erhalten wird und Flusstotstellen in dem Mantel verhindert werden;
Lenken des verdampften Kühlmittels durch einen Flussweg der Saugleitungen; und
Lenken des verdampften Kühlmittels aus den Saugleitungen heraus durch eine Seite des Mantels, wobei die Seite an einem Längsende des Mantels ist.
In Zusammenhang mit der oben stehenden Beschreibung muss man verstehen, dass Änderungen an Einzelheiten vorgeführt werden können, ohne vom Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es wird beabsichtigt, dass die Patentschrift und die abgebildeten Ausführungsformen rein beispielhaft betrachtet werden, mit einem tatsächlichen Geltungsbereich und Geist der Erfindung, die durch die umfassende Bedeutung der Aspekte oder Aspekte angegeben sind.

Claims

Verdampfer des gefluteten Typs, umfassend: einen Mantel, der einen Raum aufweist, wobei sich der Mantel in eine Längsrichtung von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt; ein Rohrbündel, das in dem Mantel angeordnet ist; einen ersten Rohrboden an dem ersten Ende des Mantels, und einen zweiten Rohrboden an dem zweiten Ende des Mantels, und mehrere Saugleitungen, die sich in die Längsrichtung erstrecken, wobei die mehreren Saugleitungen jeweils einen Flussweg und einen Flächenaufteiler in Fluidkommunikation mit dem Raum des Mantels aufweisen, wobei der Flussweg jeder Saugleitung in Fluidkommunikation mit dem ersten Ende oder dem zweiten Ende des Mantels steht, um einen Seitenauslass auf dem Mantel für jede Saugleitung bereitzustellen, und wobei der erste Rohrboden oder der zweite Rohrboden mindestens eine Öffnung aufweist, um die Seitenauslässe in Fluidkommunikation mit jeder der Saugleitungen bereitzustellen.
Verdampfer des gefluteten Typs nach Anspruch 1, wobei jede Saugleitung ausgelegt ist, um einen Verdichter eines Kühlsystems derart zu versorgen, dass der Verdampfer des gefluteten Typs ein gemeinsamer Wärmeaustauscher ist.
Verdampfer des gefluteten Typs nach Anspruch 1, wobei der Flächenaufteiler auf einer Oberseite einer oder mehrerer der Saugleitungen angeordnet ist. Verdampfer des gefluteten Typs nach Anspruch 1, wobei der Flächenaufteiler unter einem Winkel auf einer oder mehreren der Saugleitungen angeordnet ist und zu einer Oberseite und Mitte des Mantels zeigt.
Verdampfer des gefluteten Typs nach Anspruch 1, wobei der Flächenaufteiler Öffnungen aufweist, die abgemessen sind und/oder eine Dichte haben und/oder eine Geometrie haben, um den Dampffluss innerhalb des Mantels zu optimieren, indem gleichmäßiger Dampffluss von der Verdampfung von dem Rohrbündel erhalten wird und Flusstotstellen in dem Mantel verhindert werden.
Verdampfer des gefluteten Typs nach Anspruch 1, wobei die Saugleitungen in Abhängigkeit von einem Verdichter, mit dem die jeweilige Saugleitung gepaart ist, bemessen sind.
Verdampfer des gefluteten Typs nach Anspruch 1, wobei sich eine oder mehrere der Saugleitungen um eine Entfernung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt.
Verdampfer des gefluteten Typs nach Anspruch 1, wobei sich eine oder mehrere der Saugleitungen um eine Entfernung kleiner als von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt.
Kühlsystem, das den Verdampfer des gefluteten Typs nach Anspruch 1 umfasst.
Kühlsystem nach Anspruch 9, wobei die Verdichter Teil eines einzigen Kühlkreislaufs sind.
Verfahren zum Lenken von Dampf von einem Verdampfer des gefluteten Typs, umfassend: Verdampfen von Kühlmittel innerhalb eines Raums eines Mantels durch eine Wärmeaustauschbeziehung des Kühlmittels mit einem Fluid, das durch ein Rohrbündel innerhalb des Mantels durchgeht; Lenken des verdampften Kühlmittels zu einem Abschnitt eines freien Bereichs innerhalb des Raums und oberhalb des Rohrbündels; Lenken des verdampften Kühlmittels in mehrere Saugleitungen, die oberhalb des Abschnitts des freien Bereichs angeordnet sind, wobei die Saugleitungen einen Flächenaufteiler haben, der ausgerichtet ist, um den Dampffluss innerhalb des Mantels zu optimieren, indem gleichförmiger Dampffluss von der Verdampfung von dem Rohrbündel erhalten wird und Flusstotstellen in dem Mantel verhindert werden; Lenken des verdampften Kühlmittels durch einen Flussweg der Saugleitungen; und Lenken des verdampften Kühlmittels aus den Saugleitungen durch eine Seite des Mantels heraus, wobei die Seite an einem Längsende des Mantels ist.