[實用新型]一種新型制冷用滿液式蒸發器

有效

• 申請號: 201822113015.5
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN209512335U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 朱冬生;尹應德;莫遜;劉世杰;涂愛民
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: F25B39/02
• 分類號: F25B39/02;F28D7/16
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 周友元;莫瑤江

本實用新型公開了一種新型制冷用滿液式蒸發器，包括殼體、冷凍水進口、擋水隔板、左管板、左分水箱、三維變結構換熱銅管、右管板、右集水箱、冷凍水出口、制冷劑進液口、制冷劑出氣口、過熱管和鋼絲濾網；殼體內部的三維變結構換熱銅管矩陣排列構成三維變結構換熱銅管束，分別安裝在左管板和右管板上，以連通左分水箱和右集水箱，各三維變結構換熱銅管之間的間隙構成制冷劑流動的殼程通道，各三維變結構換熱銅管管腔構成冷凍水流動的管程通道。本實用新型本通過采用自支撐結構的三維變結構換熱銅管，提高了換熱效率，取消了傳統滿液式蒸發器的折流板，使之結構更緊湊，縮小換熱器殼體體積，具有節能、節材和減少制冷劑充注量的優點。

技術領域

本實用新型涉及制冷技術領域，具體涉及一種新型制冷用滿液式蒸發器。

背景技術

蒸發器是制冷/熱泵裝置中的核心換熱設備，根據被冷卻介質種類的不同，蒸發器可分為水(液)冷蒸發器和風冷蒸發器。根據供液方式的不同，可分為干式、滿液式和降膜式蒸發器等。

滿液式蒸發器常用于大、中型制冷機組，是制冷系統中的重要的換熱設備，其性能的好壞，將對制冷機組的能效產生很多影響。目前，滿液式蒸發器中使用的換熱管為圓形蒸發管，盡管通過管外壁表面結構的改變可以增加蒸發過程中的汽化核心數以及加快氣泡離去時間，但在管型上無法增加液相湍動強度及提高對流換熱速率。

因此，有必要開發性能更加優良的新型滿液式蒸發器。

實用新型內容

針對上述問題，本發明提供一種新型制冷用滿液式蒸發器，其換熱管束依靠管道本身的凹凸點相互接觸，起到自支撐作用，不需要折流板，能有效解決傳統折流板滿液式蒸發器的弊端。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：

一種新型制冷用滿液式蒸發器，具有二管程和一殼程，包括殼體、冷凍水進口、擋水隔板、左管板、左分水箱、三維變結構換熱銅管、右管板、右集水箱、冷凍水出口、制冷劑進液口、制冷劑出氣口、過熱管和鋼絲濾網；

左分水箱位于殼體左端并通過左管板與殼體內部相隔開，右集水箱位于殼體右端并通過右管板與殼體內部相隔開，擋水隔板位于左分水箱中，并將左分水箱分為上下相隔的兩個腔室，冷凍水進口與左分水箱下部腔室連通，冷凍水出口與左分水箱上部腔室連通，制冷劑進液口通過左右兩根管道與殼體底部連通，制冷劑出氣口與殼體頂部連通，過熱管為多根，平鋪在殼體內部上方，鋼絲濾網設置在過熱管上方；

三維變結構換熱銅管為多根，排列組合成三維變結構換熱銅管束，兩端分別安裝在左管板和右管板上，以連通左分水箱和右集水箱，各三維變結構換熱銅管之間的間隙構成制冷劑流動的殼程通道，各三維變結構換熱銅管管腔構成冷凍水流動的管程通道。

本實用新型的制冷用滿液式蒸發器，采用三維變結構換熱銅管束，殼程流道橫截面沿管束縱向周期性變化，使殼程流體產生以旋轉和周期性的物流分離與混合為主要特點的強擾動。同時還可提高管程流體流速，增大管程側流體的對流傳熱系數，從而增大整個滿液式蒸發器的總傳熱系數。在相同的制冷量下，可減少換熱管的數量或換熱面積，且可減少殼體體積，使其結構更緊湊，最終達到整個滿液式蒸發器節能、節材和減少制冷劑充注量的目的。殼體內沒有折流板，殼程不存在流動死區，有利于制冷劑蒸汽/液體沿殼程流道擴散，從而達到充分傳熱的目的。在殼體內部上方設置一排換熱管作為過熱管，以達到氣化制冷劑蒸汽內攜帶的液滴的用途，同時，保持制冷劑一定的過熱度，有利于制冷機組性能的提升。在殼體內部上方設置鋼絲濾網，可達到消除液滴，防止制冷劑蒸汽帶液進入制冷劑吸氣管內的目的。

進一步地，所述的三維變結構換熱銅管由圓形蒸發銅管經螺旋扭曲而成，相鄰的三維變結構換熱銅管在最大變徑凸點處相互接觸形成自支撐結構。自支撐結構可有效避免因冷凍水和制冷劑流速過大所產生的震動和噪聲。同時還可減小管外液相沸騰氣泡上升沖擊換熱管所產生的管束振動，換熱管可在提供較小的上升阻力下，誘使氣泡發生橫向位移，增加管壁與氣泡的接觸時間，從而破壞傳熱邊界層，加強管外液相的對流換熱。