專利名稱：射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蒸發(fā)器技術領域，具體的來說涉及一種射流循環(huán)噴淋降膜蒸 發(fā)器。
背景技術：
在蒸汽壓縮制冷循環(huán)中，常用的蒸發(fā)器主要有板式換熱器及殼管式換熱 器。殼管式又包括干式、滿液式及降膜式等型式。
如圖1所示，滿液式蒸發(fā)器的基本方式是蒸發(fā)器內(nèi)外強化換熱管03浸沒 在制冷劑04液體中，制冷劑04吸收換熱管03管內(nèi)水的熱量后蒸發(fā)，它所進 行的是一種池沸騰換熱。由于滿液式蒸發(fā)器中存在液態(tài)制冷制靜壓，底部液 態(tài)制冷劑的壓力較高，因而所對應的制冷劑飽和蒸汽溫度也比較高，致使傳 熱溫差減小，使得滿液式蒸發(fā)器傳熱性能下降。滿液式蒸發(fā)器常被設計成在 運行時有一至三排傳熱管03露在液面之上，以防止液滴帶出。滿液式蒸發(fā)器 的另一個技術難題是冷凍機油回油問題， 一般采用壓縮機吸氣引射方式回油， 由于冷凍機油和制冷劑是互溶的，混合液中冷凍機油濃度較低，這種方式無 法控制回流液體中的制冷劑含量，使部分制冷劑回流到壓縮機中，降低冷系 統(tǒng)效率。
如圖2所示，降膜式的基本方式是制冷劑通過設計在蒸發(fā)器頂部的分配 器13被均勻分配噴淋到蒸發(fā)器內(nèi)的換熱管束14上，吸收換熱管束4管內(nèi)的 熱量蒸發(fā)。相對滿液式蒸發(fā)器，降膜式有以下幾大優(yōu)點a)由于不存在滿液 式那種靜壓問題，同時充分利用了傳熱面積，換熱性能得到提高；b)減少了 冷媒充注量；c)回油性能好，制冷劑經(jīng)蒸發(fā)后，流到蒸發(fā)器底部的制冷劑和 冷凍機油的混合液體的冷凍機油濃度較高，便于直接泵入壓縮機。
一般采用噴淋降膜式蒸發(fā)器有直接一次性蒸發(fā)(如圖2所示)和外掛循 環(huán)泵的多次蒸發(fā)(如圖3)兩種形式，即無泵噴淋降膜式蒸發(fā)器和有泵噴淋降
膜式蒸發(fā)器。參見圖2，無泵噴淋降膜式蒸發(fā)器是指制冷劑在蒸發(fā)器中噴淋下 來，經(jīng)過足夠多的蒸發(fā)換熱管后全部蒸發(fā)掉。蒸發(fā)器底部只有少量有的液態(tài) 制冷劑沉積下來，混合液中冷凍機油濃度較高。為使液態(tài)制冷劑得到充分換 熱蒸發(fā)而不在蒸發(fā)器底部以液態(tài)存在，蒸發(fā)器內(nèi)換熱管束14排數(shù)要足夠多， 這樣使得蒸發(fā)器體積顯得過于龐大，單位面積換熱效率也較低。參見圖3，有 泵噴淋降膜式蒸發(fā)器是指在蒸發(fā)器外再加一臺循環(huán)泵16，用來抽吸沉積在蒸 發(fā)器底部的液態(tài)制冷劑送到分配器13中循環(huán)噴淋。相對一次性蒸發(fā)式，它可 以提高單位面積換熱效率，大大減小了蒸發(fā)器的體積。但由于外加一臺循環(huán) 泵16意味著要增加更多的功耗，結構也更為復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器，以 解決現(xiàn)有滿液式及降膜式等型式蒸發(fā)器所存在的諸多問題。
本發(fā)明所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現(xiàn) 一種射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)器外殼，設置在蒸發(fā)器外殼上 部的氣體出口，軸向布置在蒸發(fā)器外殼內(nèi)的換熱管束、分配器、氣液分離器， 分配器位于換熱管束上方，而氣液分離膜位于分配器與氣體出口之間，其特 征在于，還包括一射流泵，該射流泵的高壓制冷劑的入口與冷凝器連通，循 環(huán)制冷劑入口與蒸發(fā)器外殼底部連通，混合制冷劑出口與所述分配器連通。 所述射流泵為氣液-液型兩相射流泵。
同現(xiàn)有無泵噴淋降膜式蒸發(fā)器技術相比，本發(fā)明可減少蒸發(fā)器換熱面積 10%左右。同現(xiàn)有有泵噴淋降膜式蒸發(fā)器技術相比，本發(fā)明無循環(huán)泵功率消耗。 因此本發(fā)明是一個高性價比的噴淋降膜式蒸發(fā)器技術。


下面結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本發(fā)明；
圖1為現(xiàn)有技術中滿液式蒸發(fā)器結構原理圖2為現(xiàn)有技術中常規(guī)噴淋降膜式蒸發(fā)器結構原理圖3為現(xiàn)有技術中外掛循環(huán)泵多次蒸發(fā)常規(guī)噴淋降膜式蒸發(fā)器結構原理 圖4為本發(fā)明射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器結構原理圖5為本發(fā)明射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器循環(huán)結構圖； 其中
圖1中，01為制冷劑出口， 02為制冷劑入口， 03為換熱管，04為制冷 劑，05為蒸發(fā)器外殼。
圖2中，ll為氣體出口， 12為氣液分離器，13為分配器，14為換熱管 束，15為蒸發(fā)器外殼。
圖3中，ll為氣體出口， 12為氣液分離器，13為分配器，14為換熱管 束，15為蒸發(fā)器外殼，16為循環(huán)水泵。
具體實施例方式
為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解， 下面結合具體實施方式
，進一步闡述本發(fā)明。
參看圖4和圖5， 一種射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)器外殼15， 設置在蒸發(fā)器外殼15上部的氣體出口 11，軸向布置在蒸發(fā)器外殼15內(nèi)的換 熱管束14、分配器13、氣液分離器12，分配器13位于換熱管束14上方，而 氣液分離膜12位于分配器13與氣體出口 ll之間，還包括一射流泵17，該射 流泵17的高壓制冷劑的入口 171通過一電磁閥18與冷凝器19連通，循環(huán)制 冷劑入口 172與蒸發(fā)器外殼15底部連通，混合制冷劑出口 173與分配器13 連通。采用的射流泵17為氣液-液型兩相射流泵。壓縮機20設置在冷凝器19 與本發(fā)明射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器之間。
本發(fā)明循環(huán)利用從冷凝器19出來的高壓制冷劑抽吸沉積在射流循環(huán)噴 淋降膜蒸發(fā)器底部液態(tài)制冷劑。制冷劑經(jīng)過分配器13噴淋降膜后，仍有部分 制冷劑與蒸發(fā)器換熱管束14來不及熱交換，繼續(xù)以液態(tài)形式和混雜其中的少 量潤滑油一起沉積在射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器底部。由于液態(tài)制冷劑密度比 潤滑油大，故底部液體會出先分層，上層為潤滑油，下層為制冷劑。循環(huán)利 用從冷凝器19出來的高壓制冷劑引射沉積在射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器底部的 液態(tài)制冷劑，和從冷凝器19來的制冷劑混合后再次噴淋在射流循環(huán)噴淋降膜
蒸發(fā)器的換熱管束14上，如此循環(huán)。系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，由于制冷劑可以循環(huán) 多次在射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器內(nèi)和換熱管束14進行熱交換，所以在冷量和 功耗不變的情況下，換熱管束14相對普通噴淋降膜式蒸發(fā)器可以大大減少。 在提高單位面積換熱量的同時節(jié)省了換熱管束材料。而相對于滿液式，射流 噴淋降膜式蒸發(fā)不僅具有良好的回油性能，而且更具極好的換熱性能，主要 表現(xiàn)在兩方面 一方面充分利用了所有高效傳熱管的換熱面積；另一方面在 蒸發(fā)壓力較低時，滿液式蒸發(fā)器中液體的靜液柱使底部飽和蒸發(fā)溫度升高(局 部飽和壓力升高導致飽和溫度升高)，傳熱溫差減小，導致傳熱性能下降，射 流噴淋降膜式蒸發(fā)則不存在這種情況。
在射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器中，制冷劑經(jīng)分配器13后均勻噴淋在蒸發(fā) 換熱管束14上，由于換熱管束14數(shù)量有限，部分未蒸發(fā)掉的制冷劑繼續(xù)以 液態(tài)形式沉積到射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器底部。從冷凝器19來的高壓制冷劑 引射射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器底部的液態(tài)制冷劑，混合擴壓后再次經(jīng)分配器 13噴淋到蒸發(fā)管束上。直到蒸發(fā)完全。射流泵17中閃發(fā)的氣態(tài)制冷劑和經(jīng)換 熱管束14蒸發(fā)的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過氣液分離膜12直接從頂部氣體出口 11送入 壓縮機20吸氣口。
盡管上述實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了描述，但是對于本行業(yè)的技術人員 來說，仍可對本實施例作多種變化，因此，凡是采用本發(fā)明的相似變化，均 應列入本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1、一種射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)器外殼，設置在蒸發(fā)器外殼上部的氣體出口，軸向布置在蒸發(fā)器外殼內(nèi)的換熱管束、分配器、氣液分離膜，分配器位于換熱管束上方，而氣液分離器位于分配器與氣體出口之間，其特征在于，還包括一射流泵，該射流泵的高壓制冷劑的入口與冷凝器連通，循環(huán)制冷劑入口與蒸發(fā)器外殼底部連通，混合制冷劑出口與所述分配器連通。
2、 根據(jù)權利要求1所述的射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器，其特征在于，所 述射流泵為氣液-液型兩相射流泵。
3、 根據(jù)權利要求1所述的射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器，其特征在于，所 述射流泵的高壓制冷劑的入口通過一電磁控制閥與冷凝器連通。
全文摘要
一種射流循環(huán)噴淋降膜蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)器外殼，設置在蒸發(fā)器外殼上部的氣體出口，軸向布置在蒸發(fā)器外殼內(nèi)的換熱管束、分配器、氣液分離器，分配器位于換熱管束上方，而氣液分離器位于分配器與氣體出口之間，還包括一射流泵，該射流泵的高壓制冷劑的入口與冷凝器連通，循環(huán)制冷劑入口與蒸發(fā)器外殼底部連通，混合制冷劑出口與所述分配器連通。同現(xiàn)有無泵噴淋降膜式蒸發(fā)器技術相比，本發(fā)明可減少蒸發(fā)器換熱面積10％左右。同現(xiàn)有有泵噴淋降膜式蒸發(fā)器技術相比，本發(fā)明無循環(huán)泵功率消耗。因此本發(fā)明是一種高性價比的噴淋降膜式蒸發(fā)器技術。
文檔編號F25B39/02GK101191683SQ20061011893
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權日2006年11月30日
發(fā)明者傅秉恒, 孫文哲, 林 張, 張立華, 翟少斌 申請人:上海海事大學