[實(shí)用新型]逆流式冷凝蒸發(fā)換熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920195780.4
• 申請(qǐng)日: 2009-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201488406U
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章有虎;閻振貴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州中泰過(guò)程設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25B39/02
• 分類(lèi)號(hào): F25B39/02
• 代理公司: 杭州裕陽(yáng)專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 33221
• 代理人: 張驍敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種板翅式換熱器，尤其是一種逆流式冷凝蒸發(fā)換熱器。

背景技術(shù)

通常在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，冷量由氟里昂蒸發(fā)及其蒸汽再被加熱提供，而熱源流體被冷卻直到冷凝的板翅式換熱器，流體(熱工質(zhì)和制冷工質(zhì))在換熱器內(nèi)的流動(dòng)方式都是由板翅式換熱器的上端進(jìn)入、由下端流出的順流形式(如圖1所示)。這樣安排的目的是使溶解在氟里昂里的潤(rùn)滑油能比較順利地被氟里昂蒸汽帶出換熱器，以避免潤(rùn)滑油在板翅式換熱器內(nèi)積聚而使換熱器失效；同時(shí)熱流體經(jīng)過(guò)冷卻并冷凝，其液體也比較容易排出換熱器外。因此板翅式換熱器的形式一般被安排成順流式。

但這類(lèi)順流式換熱器都存在以下很難被克服的缺陷：

一、無(wú)法實(shí)現(xiàn)換熱器的冷熱兩端同時(shí)達(dá)到較小溫度差的要求(在熱工質(zhì)為飽和狀態(tài)的蒸汽冷凝放熱時(shí)會(huì)好一些)。有時(shí)換熱器的換熱量是平衡的，但因?yàn)槔錈崃黧w同時(shí)在換熱器的頂部端面上進(jìn)入，又在通常情況下，冷流體的進(jìn)口溫度一定要低于熱流體的出口溫度，而熱流體的進(jìn)口溫度一般為過(guò)熱氣體，由于氟利昂液體的蒸發(fā)或過(guò)冷溫度無(wú)法實(shí)現(xiàn)接近熱流體進(jìn)口溫度的水平，使這種換熱器的熱端溫度差超出換熱器金屬允許的范圍，從而導(dǎo)致?lián)Q熱器無(wú)法實(shí)現(xiàn)。參見(jiàn)圖2，即使利用熱平衡把換熱器的溫差控制在金屬允許的范圍內(nèi)，但由于熱端溫差無(wú)法控制到很小的程度，仍然會(huì)造成換熱器的熱效率很低，從而失去板翅式換熱器的最大優(yōu)勢(shì)。

二、制冷工質(zhì)以液態(tài)的形式由上向下進(jìn)入板翅式換熱器，其一進(jìn)入就是換熱器的最大溫差段，該段為蒸發(fā)最劇烈處，大量的蒸汽推動(dòng)液態(tài)的制冷工質(zhì)向下流動(dòng)，加劇了液體自由落體的速度，使本來(lái)就很難均勻分布的液體雪上加霜，這樣板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就非常困難，只要稍有不慎，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)換熱器的液體均勻分布，最終導(dǎo)致?lián)Q熱器失效。這種流體順流方式安排的板翅式換熱器，嚴(yán)重限制了它的應(yīng)用范圍及可靠程度，并使該類(lèi)換熱器的熱效率無(wú)法提高。

三、當(dāng)要求熱流體的出口溫度達(dá)到飽和冷凝溫度或過(guò)冷溫度時(shí)，由于熱流體的冷凝溫度或過(guò)冷溫度有要求，因此作為制冷劑的氟里昂在換熱器的出口溫度一定要達(dá)到比熱流體出口溫度更低的溫度等級(jí)。同樣是要求把熱流體降到一定的溫度，這種順流式換熱器要比逆流式換熱器消耗更多的氟里昂循環(huán)量，因此其冷卻同樣的熱流體，要消耗更多的動(dòng)力，換熱器的效率較低。

要克服順流式換熱器的上述缺陷，最好的辦法是更改成逆流式，有兩種簡(jiǎn)單的安排形式可以達(dá)到逆流式的結(jié)構(gòu)：一、氟利昂由上向下流動(dòng)，熱流體由下向上流動(dòng)；二、氟利昂由下向上流動(dòng)，熱流體由上向下流動(dòng)。在第一種結(jié)構(gòu)中，可以實(shí)現(xiàn)溶解在氟利昂中的潤(rùn)滑油被徹底地由蒸汽帶出換熱器這一基本要求，但熱流體被液化后很難順利地由下向上流動(dòng)并最終排出換熱器。同樣在第二種結(jié)構(gòu)形式中，熱流體被冷凝成液體后能順利地排出換熱器，但溶解在氟利昂中的潤(rùn)滑油卻無(wú)法徹底地由蒸汽帶出換熱器。由此看來(lái)這兩種逆流形式的安排都無(wú)法實(shí)現(xiàn)最完美的換熱器設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以完全克服現(xiàn)有順流式換熱器缺點(diǎn)，充分發(fā)揮板翅式換熱器高效、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，并可以降低制冷壓縮機(jī)能耗的逆流式冷凝蒸發(fā)換熱器。

本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該換熱器由第一板翅式換熱器和第二板翅式換熱器串聯(lián)組成，第一板翅式換熱器為整臺(tái)換熱器的熱段，第一板翅式換熱器的上端設(shè)有熱流體出口和氟利昂蒸汽液體進(jìn)口，其下端設(shè)有第一熱流體進(jìn)口和氟利昂蒸汽出口；第二板翅式換熱器為整臺(tái)換熱器的冷段，第二板翅式換熱器的上端設(shè)有第二熱流體進(jìn)口和氟利昂蒸汽液體出口，其下端設(shè)有冷凝的熱流體出口和氟利昂液體進(jìn)口；熱流體出口與第二熱流體進(jìn)口相連，氟利昂蒸汽液體出口與氟利昂蒸汽進(jìn)口相連。

本實(shí)用新型所述熱流體出口與第二熱流體進(jìn)口通過(guò)管路相連接，氟利昂蒸汽液體出口與氟利昂蒸汽液體進(jìn)口通過(guò)管路相連接。

本實(shí)用新型所述熱流體出口與第二熱流體進(jìn)口通過(guò)旁通封頭相連接，氟利昂蒸汽液體出口與氟利昂蒸汽液體進(jìn)口通過(guò)旁通封頭相連接。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：