專利名稱：一種蒸發(fā)式冷凝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，用于大中型食品冷藏及冷凍庫。 目前關(guān)于蒸發(fā)式冷凝器的專利中多以圓管和橢圓管作為制冷劑的冷凝管，本發(fā)明 中的螺旋式冷凝管的管外緣是螺旋線點(diǎn)接觸，管束之間形成連續(xù)不規(guī)則的螺旋形通道，空 氣流在其中受到離心力的作用而不斷地改變速度和方向，從而加強(qiáng)了空氣流的徑向混合， 因此螺旋式冷凝管相對(duì)于圓管和橢圓管所形成的渦流最明顯，管束中所形成的空氣流場擾 動(dòng)性也最強(qiáng)。 本發(fā)明中的螺旋式冷凝管的頂端面曲率較大，水很容易附著并形成水膜，使空氣 很容易包裹住水膜，從而形成管表面雙面濕潤，增加了水膜覆蓋率，并且交變曲面波紋管迎 風(fēng)面背后的渦流明顯也要比圓管和橢圓管多。螺旋式冷凝管周圍所形成的溫度梯度平均要 比橢圓管及圓管的大，造成交變曲面的傳熱推動(dòng)力平均要比圓管和橢圓管大，這就大大增 加了傳熱效率。 本發(fā)明中的螺旋式冷凝管的交變曲面外表面扭曲，形成螺旋狀，增大了傳熱面積。 另外，由于其截面是一種典型的變截面，換熱管束之間形成連續(xù)的、不規(guī)則的螺旋形通道， 空氣在其中強(qiáng)制流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)物流分離與混合并存的強(qiáng)擾動(dòng)現(xiàn)象，在壁面形成 二次環(huán)流，使得部分流體在某些地方直接沖刷壁面，大幅度地減薄了邊界壓力。管束中的流 體經(jīng)過相鄰管子的接觸點(diǎn)時(shí)形成脫離管壁的尾流，同樣增強(qiáng)了流體的湍流程度，破壞了流 體在管壁上的邊界層，減少了熱阻，增大了溫度梯度，提高了傳熱推動(dòng)力，強(qiáng)化了傳熱作用。
本發(fā)明的螺旋式冷凝管作為蒸發(fā)式冷凝器的主體，冷凝系統(tǒng)性相對(duì)于以往的圓形 和橢圓形冷凝管具有以下顯著特點(diǎn) 1、螺旋式冷凝管表面可雙面濕潤并增加水膜覆蓋率，克服現(xiàn)有管形容易形成"干 斑"的缺點(diǎn)，減緩結(jié)垢速度，同時(shí)由于螺旋狀通道的導(dǎo)向和應(yīng)力作用，水膜容易成膜和脫落， 可加快水膜更新速率，減小水膜厚度，并增大水膜湍動(dòng)程度； 2、螺旋式冷凝管間空氣不斷變化流向，以較小的流量即保持較高的流速，增大傳 熱傳質(zhì)的劇烈程度，而且由于局部速度區(qū)和流體分布的合理化，熱傳導(dǎo)更加均衡，流體流動(dòng)路線加長也可使熱質(zhì)交換更充分； 3、采取螺旋管與直管交替出現(xiàn)，螺旋管段可加快制冷劑蒸汽的制冷過程，直管平 穩(wěn)段則有利于冷凝液分離； 4、通過換熱管傾斜排列和盤管組模塊化減少流阻。 影響蒸發(fā)式冷凝器換熱性能的因素有很多，象水噴淋密度和溫度，進(jìn)風(fēng)口的正壓 迎面送風(fēng)量，出風(fēng)口的負(fù)壓軸流風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量及濕球溫度等都可以影響蒸發(fā)式冷凝器換熱 性能?，F(xiàn)有的蒸發(fā)式冷凝器的總傳熱傳質(zhì)系數(shù)一般會(huì)隨冷卻水的噴淋密度和迎面風(fēng)速增大 而增大，當(dāng)噴淋密度增加至0. 05kg/(m s)、迎面風(fēng)速增加為3. Om/s時(shí)，總的傳熱傳質(zhì)系數(shù) 會(huì)趨于恒定，這時(shí)的工況也就是蒸發(fā)式冷凝器的最佳換熱工況。 改變噴淋密度和風(fēng)速對(duì)提高蒸發(fā)式冷凝器的換熱性能有一定的關(guān)系，但這并沒有 體現(xiàn)出蒸發(fā)式冷凝器自身的節(jié)能省耗的作用。本發(fā)明采取噴淋水與制冷系統(tǒng)低溫回氣總 管的熱交換，以降低噴淋水的溫度為目的，并達(dá)到過熱蒸發(fā)器的回氣溫度，使返回活塞式壓 縮機(jī)氣缸的制冷劑完全汽化，杜絕了活塞式制冷壓縮機(jī)的由于回氣中帶液所造成的液擊故 障的發(fā)生，同時(shí)過冷制冷劑的排氣溫度，使整個(gè)制冷系統(tǒng)處于節(jié)能狀態(tài)。冷凝溫度每降低 一度，壓縮機(jī)的運(yùn)行能耗可以降低2% 5%，本發(fā)明的優(yōu)化設(shè)計(jì)與現(xiàn)有的蒸發(fā)式冷凝器相 比，可以使冷凝溫度降低5 『C，尤其應(yīng)用大型低溫制冷系統(tǒng)，節(jié)能效用不可估量。
本發(fā)明主要包括直聯(lián)式抽風(fēng)機(jī)、噴淋水管嘴、高壓進(jìn)氣管、過熱回氣管、冷凝盤管、 高壓出液管、低壓進(jìn)氣管、進(jìn)風(fēng)口、熱交換填料層、上水管、循環(huán)水泵、過濾器、過濾篩網(wǎng)、水 箱、檢修通道、過熱管組。冷凝制冷劑的噴淋水從水箱的循環(huán)水中，由循環(huán)水泵抽取，經(jīng)上水 管到噴淋水管嘴，將冷卻水均勻連續(xù)的噴淋在過熱管組的表面上形成水膜覆蓋層后，對(duì)過 熱管組中由蒸發(fā)器返回流經(jīng)低壓進(jìn)氣管的低溫汽液混合態(tài)的制冷劑過熱。由于熱交換，流 經(jīng)過熱回氣管的冷卻水被降溫冷卻，流至到對(duì)由壓縮機(jī)進(jìn)入冷凝盤管中的高溫高壓氣態(tài)制 冷劑進(jìn)行冷卻，噴淋水在冷凝盤管中的螺旋式冷凝管曲率較大的頂端面很容易附著并形成 水膜，且使空氣很容易包裹住水膜而形成管表面雙面濕潤，增加了水膜覆蓋率，其效果比目 前現(xiàn)有的橢圓管及圓管在交變曲面的波紋迎風(fēng)面背后的渦流要明顯，周圍所形成的溫度梯 度平均值也加大，造成交變曲面的傳熱推動(dòng)力加大，這就大大增加了傳熱效率。冷卻噴淋水 流經(jīng)PVC熱交換填料層，通過進(jìn)風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)橫流過PVC熱交換填料層，冷卻水的溫度再次降 低，并進(jìn)入水箱，經(jīng)過濾篩網(wǎng)、過濾器，再由循環(huán)水泵進(jìn)入上水管繼續(xù)循環(huán)運(yùn)行。直聯(lián)式抽風(fēng) 機(jī)將蒸發(fā)式冷凝器箱體內(nèi)含有高壓高熱制冷劑的冷凝盤管進(jìn)行熱交換所產(chǎn)生的濕熱蒸汽 抽出去，并通過檢修通道，對(duì)所蒸發(fā)掉的水份和設(shè)備的運(yùn)行情況做定期的檢查。其中冷凝盤 管上端的高壓進(jìn)氣管口與壓縮機(jī)的排氣口連接，冷凝盤管下端的高壓出液管口與節(jié)流裝置 連接。 回氣過熱裝置的結(jié)構(gòu)由低壓進(jìn)氣管通過過熱回氣集管連接多根相通的過熱回氣 管排列組成，過熱回氣管上端的過熱回氣集管的出口與壓縮機(jī)汽缸的回氣口連接，使過熱 后的氣態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)，過熱回氣集管下端的排污口可以定期排除油污。由于噴淋水 管嘴流出的冷凝水與過熱回氣管中的低溫劑產(chǎn)生熱交換，使冷凝水的溫度在被冷卻后有助 于的冷卻冷凝盤管中的高溫制冷劑，而且過熱回氣管中未被汽化的制冷劑得到了充分的汽 化。
權(quán)利要求
一種蒸發(fā)式冷凝器，包括直聯(lián)式抽風(fēng)機(jī)(1)、噴淋水管嘴(2)、高壓進(jìn)氣管(3)、過熱回氣管(4)、冷凝盤管(5)、高壓出液管(6)、低壓進(jìn)氣管(7)、進(jìn)風(fēng)口(8)、熱交換填料層(9)、上水管(10)、循環(huán)水泵(11)、過濾器(12)、過濾篩網(wǎng)(13)、水箱(14)、檢修通道(15)、過熱管組(16)，其特征是冷凝盤管(5)包括螺旋式冷凝管(19)，螺旋式冷凝管(19)的管外緣為螺旋線點(diǎn)接觸，管束之間為連續(xù)不規(guī)則的螺旋形通道，螺旋式冷凝管(19)的頂端面曲率大于其他部位，螺旋式冷凝管(19)的交變曲面外表面扭曲，形成螺旋狀，螺旋式冷凝管(19)的截面為變截面。
全文摘要
一種熱交換效率高的蒸發(fā)式冷凝器，包括直聯(lián)式抽風(fēng)機(jī)、噴淋水管嘴、高壓進(jìn)氣管、過熱回氣管、冷凝盤管、高壓出液管、低壓進(jìn)氣管、進(jìn)風(fēng)口、熱交換填料層、上水管、循環(huán)水泵、過濾器、過濾篩網(wǎng)、水箱、檢修通道、過熱管組，冷凝盤管包括螺旋式冷凝管，螺旋式冷凝管的管外緣為螺旋線點(diǎn)接觸，管束之間為連續(xù)不規(guī)則的螺旋形通道，螺旋式冷凝管的頂端面曲率大于其他部位，螺旋式冷凝管的交變曲面外表面扭曲，形成螺旋狀，螺旋式冷凝管的截面為變截面。本發(fā)明通過改變冷凝管的結(jié)構(gòu)形式，改變蒸汽的流動(dòng)和水膜覆蓋，增大換熱效率，通過增加制冷管路的回氣過熱與冷凝水的相互熱交換，提高蒸發(fā)式冷凝器節(jié)能優(yōu)化。
文檔編號(hào)F28F1/34GK101706184SQ200910253879
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者翟百強(qiáng) 申請(qǐng)人:棗莊冰先制冷設(shè)備有限公司