專利名稱：工業(yè)制冷裝置用熱虹吸式重沸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一種工業(yè)制冷裝置用低溫?fù)Q熱器，具體地說(shuō)是一種工業(yè)制冷裝置用低溫?fù)Q熱的新型干式蒸發(fā)器和臥式氣液分離器組合的熱虹吸式重沸器。
背景技術(shù)：
在工業(yè)制冷領(lǐng)域中，常需要取得較低溫度的載冷劑，一般傳統(tǒng)殼管式換熱器其換熱效率比較低，為提高換熱器在低溫?fù)Q熱時(shí)的效率，現(xiàn)國(guó)內(nèi)廣為流行和使用一種熱虹吸式重沸器，其由兩部分組成，上部為臥式氣液分離器，下部為干式蒸發(fā)器(屬于重力型再循環(huán)蒸發(fā)器)。節(jié)流后的制冷劑液體進(jìn)入氣液分離器經(jīng)氣液分離后，分離器底部的制冷劑液體流入蒸發(fā)器。制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器管程吸熱后，部分氣化使蒸發(fā)器進(jìn)出口制冷劑產(chǎn)生密度差(位能差)而持續(xù)產(chǎn)生的動(dòng)力，使制冷劑在管程的質(zhì)量流率提高，強(qiáng)化傳熱。這種由于相變引起密度改變的自循環(huán)現(xiàn)象就是熱虹吸。但這種熱虹吸式重沸器也存在缺點(diǎn)，蒸發(fā)器入口管箱底部與上部氣液分離器液位存在高度差，使得入口底部的制冷劑液體壓力高于分離器內(nèi)壓力，高度差產(chǎn)生的靜壓力作用，即入口制冷劑狀態(tài)為過(guò)冷狀態(tài)，此時(shí)制冷劑進(jìn)入換熱管后的換熱過(guò)程為:過(guò)冷液體先換熱至飽和液體后去除顯熱，再進(jìn)行管內(nèi)沸騰潛熱。經(jīng)傳熱分析研究后發(fā)現(xiàn)，制冷劑在換熱管內(nèi)的顯熱換熱長(zhǎng)度所占總換熱管換熱長(zhǎng)度比較大。由此產(chǎn)生的影響是:一方面使換熱管沸騰有效換熱長(zhǎng)度降低，削弱了傳熱效率；另一方面，由于顯熱的存在，純液態(tài)制冷劑在換熱管內(nèi)所占體積較大，蒸發(fā)器制冷劑充注量增加。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述缺陷，提供一種強(qiáng)化低溫?zé)岷缥街胤衅鲹Q熱效率，減少制冷劑充注量，提高制冷系統(tǒng)能效，節(jié)約設(shè)備材料和能源的工業(yè)制冷裝置用熱虹吸式重沸器。為實(shí)現(xiàn)上述目 的，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的工業(yè)制冷裝置用熱虹吸式重沸器，包括氣液分離器、位于氣液分離器下方的干式蒸發(fā)器，所述氣液分離器的上部連接有與壓縮機(jī)吸氣口相連接的吸氣管，其特別之處在于:所述干式蒸發(fā)器的入口處設(shè)有入口管箱，干式蒸發(fā)器的出口處設(shè)有出口管箱，所述入口管箱內(nèi)設(shè)有換熱盤管，所述換熱盤管的一端為制冷劑液體入口，另一端連接有膨脹供液節(jié)流單元，所述膨脹供液節(jié)流單元與所述氣液分離器的入口端連接，所述氣液分離器的出液口通過(guò)出液管與所述入口管箱連通，所述出口管箱連接有回氣管，所述回氣管通入氣液分離器的上部空腔中。上述技術(shù)方案中，還包括液位控制節(jié)流單元，所述液位控制節(jié)流單元的兩端分別與氣液分離器的上部和下部連接。上述技術(shù)方案中，所述膨脹供液節(jié)流單元包括依次連接的過(guò)濾器、電磁閥和膨脹閥，所述過(guò)濾器與所述換熱盤管的另一端連接，所述膨脹閥與所述氣液分離器的入口端連接。本實(shí)用新型在氣液分離器進(jìn)入到干式蒸發(fā)器的入口管箱處設(shè)置換熱盤管，來(lái)自系統(tǒng)冷凝器或經(jīng)濟(jì)器的制冷劑先經(jīng)過(guò)換熱盤管后，再由膨脹供液節(jié)流裝置單元進(jìn)入臥式氣液分離器，可充分減小制冷劑顯熱，提高系統(tǒng)制冷劑過(guò)冷度，具有以下顯著效果:1、來(lái)自系統(tǒng)制冷劑液體進(jìn)過(guò)換熱盤管換熱后，進(jìn)入膨脹供液節(jié)流裝置前的制冷劑過(guò)冷度增加，增加節(jié)流裝置穩(wěn)定性和提高系統(tǒng)能效；2、在低溫?fù)Q熱時(shí)，降低干式蒸發(fā)器的換熱管內(nèi)過(guò)冷液體所占換熱管的有效換熱長(zhǎng)度，提高干式蒸發(fā)器沸騰換熱效率；3、減少制冷劑進(jìn)入干式蒸發(fā)器的換熱管內(nèi)的顯熱，降低純液態(tài)制冷劑所占換熱管內(nèi)的體積，減小干式蒸發(fā)器的充注量。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:1、氣液分離器；2、膨脹供液節(jié)流單元(2.1、過(guò)濾器；2.2、電磁閥；2.3、膨脹閥);3、出液管；4、換熱盤管；5、干式蒸發(fā)器(5.1、入口管箱；5.2、出口管箱);6、回氣管；7、液位控制節(jié)流單元；8、吸氣管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:如圖1所示的工業(yè)制冷裝置用熱虹吸式重沸器，包括氣液分離器1、位于氣液分離器I下方的干式蒸發(fā)器5，還包括液位控制節(jié)流單元7，液位控制節(jié)流單元7的兩端分別與氣液分離器I的上部和下部連接。氣液分離器I的上部連接有與壓縮機(jī)吸氣口相連接的吸氣管8，干式蒸發(fā)器5的入口處設(shè)有入口管箱5.1，干式蒸發(fā)器5的出口處設(shè)有出口管箱
5.2，入口管箱5.1內(nèi)設(shè)有換熱盤管4，換熱盤管4的一端為制冷劑液體入口，另一端連接有膨脹供液節(jié)流單元2，膨脹供液節(jié)流單元2與氣液分離器I的入口端連接，氣液分離器I的出液口通過(guò)出液管3與入口管箱5.1連通，出口管箱5.2連接有回氣管6，回氣管6通入氣液分離器I的上部空腔中。膨脹供液節(jié)流單元2包括依次連接的過(guò)濾器2.1、電磁閥2.2和膨脹閥2.3，過(guò)濾器2.1與換熱盤管4的另一端連接，膨脹閥2.3與氣液分離器I的入口端連接。本實(shí)用新型利用設(shè)置在干式蒸發(fā)器5的入口管箱5.1內(nèi)設(shè)置的換熱盤管4，達(dá)到了減小制冷劑顯熱和提高系統(tǒng)制冷劑過(guò)冷度的目的。本實(shí)用新型的工作原理如下:工業(yè)制冷裝置用熱虹吸式重沸器運(yùn)行時(shí)，來(lái)自系統(tǒng)冷凝器或經(jīng)濟(jì)器的高壓中溫制冷液體，經(jīng)過(guò)換熱盤管4的一端進(jìn)入后，系統(tǒng)制冷劑過(guò)冷度增加，再依次過(guò)濾器2.1、電磁閥2.2和膨脹閥2.3，過(guò)濾器2.1進(jìn)入氣液分離器I中，經(jīng)過(guò)氣液分離后，氣液分離器I底部液體由出液管3流入干式蒸發(fā)器5內(nèi)，干式蒸發(fā)器5的入口管箱5.1內(nèi)的換熱盤管4減小了管外制冷劑顯熱，使制冷劑達(dá)到或接近飽和狀態(tài)；接著制冷劑進(jìn)入干式蒸發(fā)器5的換熱管內(nèi)，并與載冷劑換熱，沸騰蒸發(fā)后的氣液兩相制冷劑，經(jīng)回氣管6回至氣液分離器I中，再經(jīng)過(guò)氣液分離，最終氣體由氣液分離器I上部連接的吸氣管8進(jìn)入壓縮機(jī)吸氣口回氣至壓縮機(jī)內(nèi)。一方面減小了蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑顯熱對(duì)換熱的影響，強(qiáng)化了管內(nèi)騰換熱換熱和減小了制冷劑充注量；另一方面換熱盤管4內(nèi)制冷劑換熱后溫度降低，過(guò)冷度加大，使通過(guò)膨脹供液節(jié)流單元2進(jìn)入氣液分離器的制冷劑干度降低，提高了系統(tǒng)的能效，同時(shí)增強(qiáng)了節(jié)流裝置的穩(wěn)定性，減小節(jié)流裝置規(guī)格，降低控制成本。
權(quán)利要求1.種工業(yè)制冷裝置用熱虹吸式重沸器，包括氣液分離器(I )、位于氣液分離器(I)下方的干式蒸發(fā)器(5)，所述氣液分離器(I)的上部連接有與壓縮機(jī)吸氣口相連接的吸氣管(8)，其特征在于: 所述干式蒸發(fā)器(5)的入口處設(shè)有入口管箱(5.1)，干式蒸發(fā)器(5)的出口處設(shè)有出口管箱(5.2)，所述入口管箱(5.1)內(nèi)設(shè)有換熱盤管(4)，所述換熱盤管(4)的一端為制冷劑液體入口，另一端連接有膨脹供液節(jié)流單元(2)，所述膨脹供液節(jié)流單元(2)與所述氣液分離器(I)的入口端連接，所述氣液分離器(I)的出液口通過(guò)出液管(3)與所述入口管箱(5.1)連通，所述出口管箱(5.2)連接有回氣管(6)，所述回氣管(6)通入氣液分離器(I)的上部空腔中。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)制冷裝置用熱虹吸式重沸器，其特征在于:還包括液位控制節(jié)流單元(7 )，所述液位控制節(jié)流單元(7 )的兩端分別與氣液分離器(I)的上部和下部連接。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)制冷裝置用熱虹吸式重沸器，其特征在于:所述膨脹供液節(jié)流單元(2)包括依次連接的過(guò)濾器(2.1)、電磁閥(2.2)和膨脹閥(2.3)，所述過(guò)濾器(2.1)與所述換熱盤管(4)的另一端連接，所述膨脹閥(2.3)與所述氣液分離器(I)的入口端連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)制冷裝置用熱虹吸式重沸器，包括氣液分離器、位于氣液分離器下方的干式蒸發(fā)器，所述氣液分離器的上部連接有與壓縮機(jī)吸氣口相連接的吸氣管，其特別之處在于所述干式蒸發(fā)器的入口處設(shè)有入口管箱，干式蒸發(fā)器的出口處設(shè)有出口管箱，所述入口管箱內(nèi)設(shè)有換熱盤管，所述換熱盤管的一端為制冷劑液體入口，另一端連接有膨脹供液節(jié)流單元，所述膨脹供液節(jié)流單元與所述氣液分離器的入口端連接，所述氣液分離器的出液口通過(guò)出液管與所述入口管箱連通，所述出口管箱連接有回氣管，所述回氣管通入氣液分離器的上部空腔中。本實(shí)用新型提高了系統(tǒng)的能效，同時(shí)增強(qiáng)了節(jié)流裝置的穩(wěn)定性，減小節(jié)流裝置規(guī)格，降低控制成本。
文檔編號(hào)F25B39/00GK202928208SQ20122063028
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者蔡永生, 公曉霞, 葉展 申請(qǐng)人:麥克維爾空調(diào)制冷(武漢)有限公司