[發(fā)明專利]一種船用制冷噴淋式半降膜蒸發(fā)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211462961.5
• 申請(qǐng)日: 2022-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115682471A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周翔;趙一力;李斌;楊丁丁;趙海臣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七〇四研究所
• 主分類號(hào): F25B39/02
• 分類號(hào): F25B39/02;F25B43/00;F28D5/02;F28F25/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王晶

本發(fā)明涉及一種船用制冷噴淋式半降膜蒸發(fā)器，包括氣液分離器、噴嘴、換熱管、過(guò)熱換熱管、筒體，所述筒體下部?jī)?nèi)裝有換熱管，所述換熱管上部布置有多個(gè)噴嘴、過(guò)熱換熱管，所述噴嘴通過(guò)管道連接管板頂部的氣液分離器，氣液分離器頂部設(shè)有閃發(fā)蒸氣口，底部設(shè)有進(jìn)液管。所述筒體內(nèi)設(shè)置氣液分離網(wǎng)，防止未蒸發(fā)的液體進(jìn)入排氣管路導(dǎo)致壓縮機(jī)吸氣帶液，氣液分離網(wǎng)下部布置的過(guò)熱換熱管，能保證氣體完全蒸發(fā)。本發(fā)明的船用制冷噴淋式半降膜蒸發(fā)器能滿足船用條件的應(yīng)用場(chǎng)合，具備降膜式蒸發(fā)器換熱效率高及系統(tǒng)充液量少的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)利用蒸汽壓縮制冷循環(huán)的壓差實(shí)現(xiàn)壓力供液，省卻了制冷系統(tǒng)的節(jié)流元件和循環(huán)工質(zhì)泵，提高了系統(tǒng)功耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種船用制冷噴淋式半降膜蒸發(fā)器，主要適用于船用大型冷水機(jī)組。

背景技術(shù)

目前制冷用半降膜式蒸發(fā)器主要應(yīng)用在陸用制冷領(lǐng)域，其同時(shí)具有滿液式蒸發(fā)器和全降膜式蒸發(fā)器換熱形式的換熱區(qū)域，即滿液區(qū)和降膜區(qū)。半降膜式蒸發(fā)器不僅存在降膜式蒸發(fā)器的布液降膜過(guò)程的膜狀沸騰，同時(shí)也存在滿液式換熱管浸沒(méi)在制冷劑中池狀沸騰。其布液方式分為重力滴淋式供液和冷劑泵強(qiáng)制供液。

重力供液方式通常在制冷劑入口有制冷劑分配器，制冷劑液體通過(guò)制冷劑分配器均勻的分配到換熱管表面，液滴在換熱管表面形成一層向下流動(dòng)的薄膜，與管內(nèi)冷凍水進(jìn)行換熱。此種形式主要應(yīng)用在陸用領(lǐng)域，其對(duì)蒸發(fā)器的安裝形式和使用條件要求較高，在船用傾斜搖擺的情況下?lián)Q熱管表面的液膜厚度會(huì)發(fā)生變化，換熱管表面液膜發(fā)生破壞，換熱能力大幅下降。

工質(zhì)泵強(qiáng)制供液通過(guò)工質(zhì)泵循環(huán)噴液，把蒸發(fā)器底部制冷劑通過(guò)工質(zhì)泵升壓從蒸發(fā)器頂部噴淋至換熱管表面形成液膜換熱，此種形式雖然對(duì)使用條件不高，但需要在系統(tǒng)管路單獨(dú)配置工質(zhì)泵，增加了系統(tǒng)復(fù)雜性和能耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提出一種船用制冷噴淋式半降膜蒸發(fā)器，可以在船用條件下實(shí)現(xiàn)降膜蒸發(fā)，同時(shí)利用制冷系統(tǒng)壓差實(shí)現(xiàn)供液，不需要單獨(dú)配置工質(zhì)泵，可以直接應(yīng)用到船用大型冷水機(jī)組的場(chǎng)合。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種船用制冷噴淋式半降膜蒸發(fā)器，包括氣液分離器、噴嘴、換熱管、過(guò)熱換熱管、筒體，所述筒體下部?jī)?nèi)裝有換熱管，所述換熱管上部布置有多個(gè)噴嘴、過(guò)熱換熱管，所述噴嘴通過(guò)管道連接管板頂部的氣液分離器，氣液分離器頂部設(shè)有閃發(fā)蒸氣口，底部設(shè)有進(jìn)液管。

進(jìn)一步，所述筒體內(nèi)設(shè)置氣液分離網(wǎng)，防止未蒸發(fā)的液體進(jìn)入排氣管路導(dǎo)致壓縮機(jī)吸氣帶液，氣液分離網(wǎng)下部布置的過(guò)熱換熱管，能保證氣體完全蒸發(fā)。

進(jìn)一步，所述筒體兩側(cè)留有空腔氣道，換熱管兩側(cè)布置擋液板，擋液板上部留有氣孔，在筒體兩側(cè)形成氣道。

進(jìn)一步，所述噴嘴數(shù)量根據(jù)制冷劑流量及單個(gè)噴嘴的流量確定，噴嘴布置保證覆蓋所有上層換熱管表面。

進(jìn)一步，所述噴嘴內(nèi)置螺旋流道，保證布液均勻。

進(jìn)一步，所述換熱管包括上部降膜蒸發(fā)換熱管和下部池狀沸騰換熱管。

進(jìn)一步，所述上部降膜蒸發(fā)換熱管和下部池狀沸騰換熱管的布置和間距不同，上部降膜蒸發(fā)換熱管采用轉(zhuǎn)角30度正三角叉排布置，且換熱管間距比下部池狀沸騰換熱管間距大，保證液體能順利從上層管向下層管流動(dòng)，同時(shí)蒸發(fā)氣體能順利流到筒體兩側(cè)的氣道。

進(jìn)一步，所述下部池狀沸騰換熱管采用正三角排列，降低滿液蒸發(fā)部分的換熱管布置高度，從而降低制冷劑充液量。

進(jìn)一步，所述氣液分離器內(nèi)置氣液分離網(wǎng)，保證蒸發(fā)器供液為全液相，閃發(fā)蒸氣直接匯入蒸發(fā)器排氣口進(jìn)入壓縮機(jī)吸氣口。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的船用制冷噴淋式半降膜蒸發(fā)器能滿足船用條件的應(yīng)用場(chǎng)合，具備降膜式蒸發(fā)器換熱效率高及系統(tǒng)充液量少的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)利用蒸汽壓縮制冷循環(huán)的壓差實(shí)現(xiàn)壓力供液，省卻了制冷系統(tǒng)的節(jié)流元件和循環(huán)工質(zhì)泵，提高了系統(tǒng)功耗。

附圖說(shuō)明