[實(shí)用新型]雙干度分流換熱蒸發(fā)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720340024.0
• 申請(qǐng)日: 2017-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN206638065U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘天明;卓獻(xiàn)榮;梁津狄;丁力行;李立廣;鄧玉艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院;廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): F28D7/16
• 分類號(hào): F28D7/16;F28F9/02;F28F13/12
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司44224
• 代理人: 周修文

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及蒸發(fā)器分流換熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙干度分流換熱蒸發(fā)器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有換熱管式蒸發(fā)器，基本以蛇形管流動(dòng)布置或者以若干無孔隔板構(gòu)建多管程平行流式布置。同時(shí)由于換熱管在低干度蒸發(fā)過程存在換熱效率不高，而且蛇形管換熱布置時(shí)，蒸發(fā)后期隨著氣相工質(zhì)比例大，流速快，蒸發(fā)器存在管內(nèi)壓力損失嚴(yán)重等缺點(diǎn)。多管程平行流式蒸發(fā)器，由于其管程中的換熱管數(shù)隨著蒸發(fā)過程的深入而適當(dāng)增多，因此管內(nèi)壓力損失較小，然而基于蒸發(fā)換熱規(guī)律，平行流式蒸發(fā)器依然存在低干度蒸發(fā)時(shí)換熱效率較低，高干度蒸發(fā)時(shí)由于采用平行流布置，換熱效率下降明顯等缺點(diǎn)。最后由于蒸發(fā)換熱在高干度的核態(tài)沸騰區(qū)換熱效率最高，因此蛇形管式以及平行流式蒸發(fā)器在蒸發(fā)換熱后期的換熱效果顯著增強(qiáng)，從而導(dǎo)致蒸發(fā)器管程間整體換熱明顯不均，蒸發(fā)器換熱效果因而受到限制

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙干度分流換熱蒸發(fā)器，能夠改善阻力壓降和換熱性能。

為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，采取的技術(shù)方案是：

一種雙干度分流換熱蒸發(fā)器，包括連通有進(jìn)口管的第一聯(lián)箱、連通有出口管的第二聯(lián)箱、及連通于第一聯(lián)箱和第二聯(lián)箱之間且平行布置的若干換熱管，第一聯(lián)箱和第二聯(lián)箱內(nèi)均設(shè)有依次間隔布置的有孔隔板和無孔隔板，有孔隔板和無孔隔板將第一聯(lián)箱和第二聯(lián)箱的內(nèi)部均分隔成若干分流腔，且緊鄰有孔隔板并靠近進(jìn)口管一側(cè)的換熱管為低干度分流換熱管，低干度分流換熱管的進(jìn)口段伸入分流腔內(nèi)、并與分流腔的內(nèi)壁之間存在間隙。

液態(tài)工質(zhì)或者低干度工質(zhì)從進(jìn)口管進(jìn)入蒸發(fā)器，并依次重復(fù)經(jīng)過第一聯(lián)箱和第二聯(lián)箱換熱后，從第二聯(lián)箱的出口管排出。蒸發(fā)換熱過程中，工質(zhì)每經(jīng)過一個(gè)管程的換熱管換熱，都會(huì)形成干度較低的兩相工質(zhì)，然后進(jìn)入其中一個(gè)聯(lián)箱，來流兩相工質(zhì)進(jìn)入其中一個(gè)聯(lián)箱的分流腔后，流速迅速降低，由于工質(zhì)氣、液相密度差異明顯，分流腔內(nèi)的兩相工質(zhì)將一定程度發(fā)生相分離以及相分層，其中氣相主要在上方，液相主要在下方。由無孔隔板和有孔隔板組成雙隔板管程結(jié)構(gòu)，由于低干度分流換熱管的進(jìn)口段伸進(jìn)分流腔內(nèi)，可有效阻礙氣相工質(zhì)由于運(yùn)動(dòng)慣性直接通過低干度分流換熱管排出，且該低干度分流換熱管緊鄰有孔隔板布置且靠近進(jìn)口管一側(cè)，而與該有孔隔板相鄰且靠近出口管一側(cè)的無孔隔板和該有孔隔板之間的換熱管則為高干度分流換熱管，通過該聯(lián)箱內(nèi)相鄰兩個(gè)分流腔的壓力差，大部分氣相將混合部分液相，通過有孔隔板進(jìn)入相鄰的分流腔內(nèi)，然后再進(jìn)入與相鄰分流腔連通的高干度分流換熱管內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)換熱，低干度工質(zhì)進(jìn)入低干度分流換熱管內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)換熱，使來流工質(zhì)在該聯(lián)箱內(nèi)完成高干度流和低干度流的分流，經(jīng)過一個(gè)管程換熱后，低干度流和高干度流通過換熱管進(jìn)入另外一個(gè)聯(lián)箱的分流腔內(nèi)并混合，繼續(xù)進(jìn)行下一管程的雙干度分流換熱。由于蒸發(fā)過程中氣相工質(zhì)不斷增多，液相工質(zhì)不斷減少，因此沿流動(dòng)方向，當(dāng)管程數(shù)遞增時(shí)，管程中高干度分流換熱管管數(shù)趨于增加，而管程中低干度分流管管數(shù)趨于減少，利用高干度核態(tài)沸騰高效換熱遠(yuǎn)離，強(qiáng)化增強(qiáng)發(fā)起的整體換熱，且采用平行流多換熱管分流布置，改善蒸發(fā)器的流動(dòng)性能，提高多管程蒸發(fā)器的工質(zhì)分配均勻性，大幅度降低流動(dòng)阻力，改善蒸發(fā)器阻力壓降以及換熱性能。

下面對(duì)技術(shù)方案進(jìn)一步說明：

進(jìn)一步的是，有孔隔板設(shè)有通孔，通孔內(nèi)套接有調(diào)節(jié)管，調(diào)節(jié)管朝向低干度分流換熱管的一端伸入分流腔內(nèi)。通過控制調(diào)節(jié)管的長度，使不同干度的兩相工質(zhì)排至下一個(gè)分流腔內(nèi)，調(diào)節(jié)進(jìn)入高干度分流換熱管內(nèi)的兩相工質(zhì)干度，提高分流換熱效果。

進(jìn)一步的是，通孔至少有兩個(gè)，每個(gè)通孔內(nèi)均套接有調(diào)節(jié)管，每個(gè)調(diào)節(jié)管朝向低干度分流換熱管的一端伸入分流腔內(nèi)的長度不同。通過不同的調(diào)節(jié)管排出不同干度的兩相工質(zhì)至下一個(gè)分流腔內(nèi)，進(jìn)一步調(diào)節(jié)進(jìn)入高干度分流換熱管內(nèi)的兩相工質(zhì)干度。

進(jìn)一步的是，每個(gè)通孔的孔徑不同。不同孔徑的通孔通過的工質(zhì)流量不同，不同孔徑的通孔，加上每個(gè)通孔對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)管朝向低干度分流換熱管的一端伸入分流腔內(nèi)的長度不同，可根據(jù)流量一定程度自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入高干度分流換熱管內(nèi)的兩相工質(zhì)干度，以達(dá)到將大部分的氣相工質(zhì)以及少部分液相工質(zhì)分流進(jìn)高干度分流換熱管段中。

進(jìn)一步的是，低干度分流換熱管伸入分流腔的一端和與其相鄰的調(diào)節(jié)管在沿調(diào)節(jié)管中心軸線方向的投影不重疊。由于通孔下方?jīng)]有換熱管的阻礙，便于通孔的孔徑以及其上調(diào)節(jié)管的長度可進(jìn)行大范圍的優(yōu)化設(shè)計(jì)。