專利名稱：一種蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種蒸發(fā)器，特別涉及一種冷水機組的蒸發(fā)器。
背景技術(shù)：
蒸發(fā)器作為冷水機組的一部分，與壓縮機、節(jié)流閥、冷凝器及其它附屬部件組成冷水機組的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其主要工作過程是低溫低壓的液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收冷媒水的熱量后，轉(zhuǎn)化成低溫低壓的氣體，該氣體被吸入壓縮機并壓縮成高溫高壓的氣體，然后排入冷凝器，在冷凝器中向外界環(huán)境放出熱量冷凝為高溫高壓的液體，然后經(jīng)節(jié)流裝置成為低溫低壓的液態(tài)制冷劑，再次進入蒸發(fā)器，完成一個制冷循環(huán)。蒸發(fā)器作為冷水機組的四大件之一，承擔(dān)著主要的冷量交換任務(wù)，其換熱性能的好壞直接影響的整個冷水機組的工作性能。目前，在國內(nèi)的冷水機組中，蒸發(fā)器主要有滿液式和干式兩大類，滿液式蒸發(fā)器管程流體為冷媒水，殼程流體為液態(tài)制冷劑，換熱形式為液體通過管壁與液體換熱，傳熱溫度差僅為2°C，但滿液式蒸發(fā)器的制冷劑側(cè)阻力較大；而干式蒸發(fā)器管程流體為制冷劑，殼程流體為冷媒水，換熱形式為液體通過管壁與氣液混合物換熱，傳熱溫度差達5°C，滿液式蒸發(fā)器比干式蒸發(fā)器和板式換熱器傳熱效率更高，提高了能效比(COP值)。另外，可根據(jù)換熱管路的布置特性分為浸沒式、降膜式、殼管式、板式和套管式。對于冷水機組，由于滿液式蒸發(fā)器具有更高的換熱性能，且制冷性能和工況十分穩(wěn)定，已經(jīng)受到越來越多的制冷設(shè)備制造商的青睞，但是由于其需要較大的充灌量，故在停機狀態(tài)時，大量的制冷劑會積聚在蒸發(fā)器中，從環(huán)境吸熱后蒸發(fā)，在蒸發(fā)器中形成極高的壓力，這對于機組的安全設(shè)計和運行是極其不利的，另外，也增加了使用成本。而干式蒸發(fā)器雖然避免了制冷系統(tǒng)充灌量過大的弊端，但會受到傳熱工況的極大影響，另外，制冷劑在換熱管束內(nèi)供液不易均勻，弓形折流板制造與裝配比較麻煩，由于裝配間隙的存在，載冷劑在折流板孔和換熱管間、折流板外周與筒體間容易產(chǎn)生泄漏旁流，從而降低傳熱效果。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服干式蒸發(fā)器換熱效率低，滿液式蒸發(fā)器的制冷劑充灌量大以及制冷劑側(cè)阻力較大的不足，提供了一種制冷劑和水進行熱量交換的托盤式蒸發(fā)
ο為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是包括上端開設(shè)有制冷劑入口和出口、下端設(shè)置有分液管和集液管入口的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有若干層托盤，托盤內(nèi)設(shè)置有與分液管及集液管相連通的換熱盤管，托盤上開設(shè)有帶有內(nèi)沿的過液孔，所述的托盤的內(nèi)沿略高于設(shè)置在托盤內(nèi)的換熱盤管，且托盤的外沿略高于內(nèi)沿。本實用新型各層托盤的過液孔上均設(shè)置有導(dǎo)流擋板。導(dǎo)流擋板的尺寸大于托盤的內(nèi)沿，且導(dǎo)流擋板的形狀為圓錐谷倉型或半圓球。托盤的外圓尺寸小于換熱器殼體的內(nèi)圓尺寸，即托盤與殼體的內(nèi)壁間有間隙。[0010]集液管的末端盤繞成螺旋盤管置于殼體底部。分液管的入口段設(shè)有U型彎頭，并該在U型彎頭的最低點設(shè)有排污口。殼體外面包有隔熱材料。本實用新型適用于小溫差或大功率冷水機組的低壓高效蒸發(fā)器，換熱管采用分層布置，冷媒水在管內(nèi)流動，并且分為多支路并聯(lián)流動換熱。制冷劑在管外流動換熱，制冷劑液體自上而下依次落到各層托盤上，在每層托盤上液態(tài)制冷劑恰好浸沒過換熱管，所以它具有跟滿液式蒸發(fā)器相同(甚至更高)的換熱效率，同時避免了滿液式蒸發(fā)器制冷劑側(cè)阻力較大的問題，并減少了制冷劑的充灌量。不僅具有滿液式蒸發(fā)器換熱效率高的優(yōu)點，而且其充灌量小，制冷劑側(cè)阻力較低，同時其緊湊程度也較高，能夠滿足小溫差或大功率冷水機組的需求。

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的俯視圖；圖3是本實用新型中換熱盤管結(jié)構(gòu)圖；圖4是本實用新型中托盤結(jié)構(gòu)圖；圖5是本實用新型中分液管結(jié)構(gòu)圖；圖6是本實用新型中集液管結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施實例對本實用新型作進行進一步說明。參見圖1-4，本實用新型包括上端開設(shè)有制冷劑入口 e和出口 f、下端設(shè)置有分液管4和集液管5入口的殼體3，殼體3的外面包有減少冷量損失的隔熱材料，殼體3內(nèi)設(shè)置有若干層托盤2，托盤2的外圓尺寸小于換熱器殼體1的內(nèi)圓尺寸，即托盤2與殼體1的內(nèi)壁間有間隙，形成的間隙有利于制冷劑蒸汽的上升匯集與排放，托盤2內(nèi)設(shè)置有與分液管4 及集液管5相連通的換熱盤管1，換熱盤管1采用螺旋狀布置于各層托盤中，大大節(jié)省了空間，使得所涉及的蒸發(fā)器在空間尺寸上更為緊湊。制冷劑只需在每層托盤2上浸潤換熱盤管1，不僅減少制冷劑的充灌量，而且可以大大降低停機壓力。托盤2上開設(shè)有帶有內(nèi)沿a 的過液孔7，所述的托盤2的內(nèi)沿a略高于設(shè)置在托盤2內(nèi)的換熱盤管1，且托盤2的外沿 b略高于內(nèi)沿a ；這樣可以保證制冷劑能夠充分浸沒換熱盤管，又能使制冷劑液體不漫過托盤2的外沿b而直接流到殼體3底部，而造成制冷劑的換熱不充分。各層托盤2的過液孔 7上均設(shè)置有尺寸大于托盤2內(nèi)沿a的形狀為圓錐谷倉型或半圓球的導(dǎo)流擋板6。保證自上層落下來的制冷劑液體能夠全部進入托盤2，不至于直接落到下一層。參見圖5，本實用新型分液管4的入口段設(shè)有U型彎頭C，通過管內(nèi)冷媒水的流動方向的改變產(chǎn)生的離心力將其中的污垢及雜物沉積在U型管底部，并在該U型彎頭c的最低點設(shè)有排污口。參見圖6，本實用新型的集液管5的末端盤繞成螺旋盤管置于殼體3底部，與最后殘留的制冷劑液體進行充分換熱，避免液體制冷劑的富集。其工作過程包括兩種換熱流體的流路布置[0025]冷媒水自水泵進入分液管4，經(jīng)過入口處的180°彎頭c，冷媒水中的泥沙等污垢由于離心力作用沉積到彎頭處，在此處設(shè)有排污口，可以定期將污垢排出。經(jīng)過彎頭c后， 冷媒水進入豎直管段，在上升過程中分配到各層換熱管1內(nèi)，換熱后的低溫水進入集液管 5，在集液管末端設(shè)有底部盤管d，以充分利用灑落到殼體3底部的制冷劑液體，最后經(jīng)冷媒水出口流出。制冷劑液體自殼體3頂端的制冷劑入口 e進入蒸發(fā)器，進入第一層托盤與第一層換熱管進行換熱，充滿托盤后經(jīng)托盤內(nèi)沿流到下一層托盤進行換熱，依次流下直至殼體最底部，在殼體底部與集液盤管進行換熱后，與各層蒸發(fā)的制冷劑氣體一起自殼體3頂部的制冷劑出口 f排出。以上所述僅為本實用新型最佳的具體實施例，但本實用新型的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實用新型的專利范圍之中。
權(quán)利要求1.一種蒸發(fā)器，其特征在于包括上端開設(shè)有制冷劑入口(e)和出口(f)、下端設(shè)置有分液管(4)和集液管( 入口的殼體(3)，殼體(3)內(nèi)設(shè)置有若干層托盤O)，托盤O)內(nèi)設(shè)置有與分液管(4)及集液管( 相連通的換熱盤管(1)，托盤( 上開設(shè)有帶有內(nèi)沿(a) 的過液孔(7)，所述的托盤O)的內(nèi)沿(a)略高于設(shè)置在托盤O)內(nèi)的換熱盤管(1)，且托盤(2)的外沿(b)略高于內(nèi)沿(a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于所述的各層托盤O)的過液孔(7)上均設(shè)置有導(dǎo)流擋板(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)器，其特征在于所述的導(dǎo)流擋板(6)的尺寸大于托盤 (2)的內(nèi)沿，且導(dǎo)流擋板(6)的形狀為圓錐谷倉型或半圓球。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)器，其特征在于所述的托盤O)的外圓尺寸小于換熱器殼體⑴的內(nèi)圓尺寸，即托盤⑵與殼體⑴的內(nèi)壁間有間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于所述的集液管(5)的末端盤繞成螺旋盤管置于殼體(3)底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于所述的分液管的入口段設(shè)有U型彎頭(c)，并且在該U型彎頭(c)的最低點設(shè)有排污口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于所述的殼體C3)外面包有隔熱材料。
專利摘要本實用新型公開了一種蒸發(fā)器，特別適用于冷水機組，解決了現(xiàn)有的滿液式蒸發(fā)器制冷劑充灌量較大、制冷劑側(cè)阻力過大和干式蒸發(fā)器換熱系數(shù)較低的問題。該蒸發(fā)器采用分層布置，將換熱管完全浸泡于每層托盤的制冷劑液體中，具有滿液式蒸發(fā)器換熱效率高的優(yōu)點，同時由于其分層效果，沒有換熱管的空間不必儲存太多制冷劑液體，所以大大減小了制冷劑的充灌量，停機時制冷劑側(cè)壓力也大大降低，而且其緊湊程度也較高，能夠滿足小溫差或大功率要求的冷水機組需求。
文檔編號F25B39/02GK202041025SQ20112014244
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者劉岡云, 劉迎文, 徐升華, 胡露露 申請人:西安交通大學(xué)