一種降膜式蒸發(fā)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降膜式蒸發(fā)器，包括筒體，筒體內(nèi)部上方設(shè)有上分配器，上分配器的頂部兩側(cè)分別設(shè)有擋氣板，至少一側(cè)擋氣板邊緣設(shè)有鋸齒，鋸齒與筒體內(nèi)壁圍成過氣通道，過氣通道與氣體冷媒出口相通，上分配器兩側(cè)壁底端分別設(shè)有擾流板，上分配器的下方設(shè)有上部換熱管群，上部換熱管群的下方設(shè)有下部換熱管群，下部換熱管群的下方為富油區(qū)，富油區(qū)設(shè)有液位傳感器，液位傳感器的信號輸出端與節(jié)流裝置的信號輸入端連接，富油區(qū)開有回油口。該蒸發(fā)器能在全降膜式換熱模式和混合降膜式換熱模式之間切換，避免了底部換熱冷媒滴淋不充分或冷媒充注量過大的問題，同時也防止了吸氣帶液現(xiàn)象，提高了傳熱系數(shù)和換熱效率。
【專利說明】一種降膜式蒸發(fā)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及空調(diào)設(shè)備，具體地指一種降膜式蒸發(fā)器。
【背景技術(shù)】
[0002]制冷空調(diào)行業(yè)中高效冷水(熱泵)機(jī)組中使用的蒸發(fā)器主要有滿液式蒸發(fā)器和降膜式蒸發(fā)器這兩類蒸發(fā)器，其中，相比滿液式蒸發(fā)器，降膜式蒸發(fā)器具有換熱效率高、制冷劑充注量少等優(yōu)勢，因此，降膜式蒸發(fā)器應(yīng)用前景更為廣泛。其中降膜式蒸發(fā)器包括全降膜式和混合降膜式，所謂全降膜式指的是蒸發(fā)器中所有換熱管均處于降膜式換熱狀態(tài)，即無換熱管被液態(tài)冷媒淹沒，其優(yōu)點在于可以最大限度地減少冷媒充注量；所謂混合降膜式指的是蒸發(fā)器中一部分換熱管處于降膜式換熱狀態(tài)，另一部分換熱管處于滿液式換熱狀態(tài)，即被液態(tài)冷媒淹沒，其優(yōu)點在于蒸發(fā)器內(nèi)最下端的換熱管因為被液態(tài)冷媒淹沒，換熱面積會得到充分的利用。目前降膜式蒸發(fā)器存在以下不足之處:1)全降膜式蒸發(fā)器內(nèi)最下端的換熱管被滴淋到的冷媒不夠充分，換熱面積得不到最大化的利用；2)混合降膜式蒸發(fā)器底部留有較高的冷媒液位，蒸發(fā)器底部冷媒含油量高，導(dǎo)致下部換熱管群換熱系數(shù)低，而且蒸發(fā)器底部大量的冷媒液體增加了冷媒充注量；3)因設(shè)計局限，蒸發(fā)器內(nèi)部冷媒氣體速度場不夠合理，高流速區(qū)域集中在冷媒出口附近，時有吸氣帶液現(xiàn)象出現(xiàn)，而且高速氣流容易對冷媒液體及其在換熱管上的液膜形成擾動，降低換熱效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是要提供一種降膜式蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器能在全降膜式換熱模式和混合降膜式換熱模式之間切換，避免了底部換熱冷媒滴淋不充分或冷媒充注量過大的問題，同時也防止了吸氣帶液現(xiàn)象，提高了傳熱系數(shù)和換熱效率。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種降膜式蒸發(fā)器，包括筒體，所述筒體兩端設(shè)有管板，所述筒體頂部設(shè)有液體冷媒入口和氣體冷媒出口，所述液體冷媒入口上設(shè)有節(jié)流裝置，所述筒體內(nèi)部上方設(shè)有上分配器，所述上分配器的頂部兩側(cè)分別設(shè)有擋氣板，至少一側(cè)擋氣板邊緣設(shè)有鋸齒，所述鋸齒與所述筒體內(nèi)壁圍成過氣通道，所述過氣通道與所述氣體冷媒出口相通，所述上分配器兩側(cè)壁底端分別設(shè)有擾流板，所述上分配器的下方設(shè)有上部換熱管群，所述上部換熱管群的下方設(shè)有下部換熱管群，所述下部換熱管群的下方為富油區(qū)，所述富油區(qū)設(shè)有液位傳感器，所述液位傳感器的信號輸出端與所述節(jié)流裝置的信號輸入端連接，所述富油區(qū)開有回油口。
[0005]本發(fā)明通過合理設(shè)計上分配器結(jié)構(gòu)，對冷媒均勻分配，實現(xiàn)了冷媒液體在蒸發(fā)器殼體內(nèi)換熱管群上形成均勻膜狀分布，形成降膜式換熱，同時保證了冷媒對上部換熱管群實現(xiàn)柱狀流形式的均勻滴淋供應(yīng)，防止過度分配或分配不足造成傳熱效率的下降，防止了液體冷媒飛濺，另外，設(shè)置的液位傳感器能夠檢測蒸發(fā)器底部富油區(qū)冷媒液位，進(jìn)而控制節(jié)流裝置的關(guān)小或開大，使蒸發(fā)器底部富油區(qū)冷媒液位低于下部換熱管群或淹沒下部換熱管群中的若干換熱管，以使降膜蒸發(fā)器處于全降膜或混合降膜的換熱狀態(tài)運行，通過制冷劑分配機(jī)構(gòu)與液位傳感器配合，使得蒸發(fā)器能在全降膜式換熱模式和混合降膜式換熱模式之間切換，從而可視實際情況選用，避免了底部換熱冷媒滴淋不充分或冷媒充注量過大的問題，充分利用了換熱管的換熱面積，提高了傳熱系數(shù)和換熱效率，提升了整個冷水機(jī)組性能系數(shù)，另外，合適的液位位置將決定采用該蒸發(fā)器制冷(制熱)系統(tǒng)的回油系統(tǒng)性能好壞，因此該液位傳感器提升了回油系統(tǒng)性能，提供了一種匹配降膜式蒸發(fā)器的回油解決方案；本發(fā)明通過設(shè)置擋氣板，并將擋氣板邊緣設(shè)置為鋸齒形狀，與筒體內(nèi)壁形成冷媒氣體過氣通道，優(yōu)化了蒸發(fā)器內(nèi)部冷媒速度場分布，使集中在氣體冷媒出口附近的高流速區(qū)域通過前述過氣通道沿筒體長度方向分散，原本比較集中的高速區(qū)被擋氣板上的鋸齒一一分割后的各區(qū)域流速更加均勻，避免出現(xiàn)集中的高速區(qū)，使得靠近氣體冷媒出口且靠近上部換熱管群區(qū)域中的制冷劑氣體流速由2.5m/s以上降至0.2?1.2m/s，從而大大降低出現(xiàn)壓縮機(jī)吸氣帶液的可能性，延長了壓縮機(jī)壽命，提高了從壓縮機(jī)排氣端排出的制冷劑氣體的過熱度，從而避免了因過熱度低引起制冷系統(tǒng)中油分離器分離冷凍機(jī)油能力的降低，保證供油系統(tǒng)能正常工作；針對冷媒氣體流動方向容易發(fā)生偏移的現(xiàn)象，在分配器兩側(cè)壁底端分別設(shè)置擾流板，減少了氣體偏移現(xiàn)象。
[0006]進(jìn)一步地，所述上分配器包括蓋板，所述蓋板頂部設(shè)有與所述液體冷媒入口相通的進(jìn)液口，所述蓋板頂部邊沿開有若干均壓孔，所述兩塊擋氣板對稱設(shè)置在所述蓋板頂部兩側(cè)，所述蓋板下方設(shè)有一次分配盒，所述一次分配盒尺寸較所述蓋板小，且其周壁開有若干不規(guī)則過液槽，所述一次分配盒下方設(shè)有上布水墊，所述上布水墊下方設(shè)有二次分配盒，所述二次分配盒底部開有若干勻水孔，所述二次分配盒的頂沿與所述蓋板的底沿配合密封，所述兩塊擾流板對稱設(shè)置在所述二次分配盒兩側(cè)外壁底端。所述擾流板的作用是改變冷媒氣體沿蒸發(fā)器徑向向上流動的軌跡，因冷媒氣體中不可避免存在液滴，擾流板的存在可使液滴在隨著氣體流動的時候與擾流板發(fā)生碰撞，從而使液滴被氣體帶走的可能性降低，同時，擾流板的存在會使其正下方冷媒氣體的速度場發(fā)生改變，使得換熱管群最外側(cè)換熱管附近的速度由2m/s以上降低到0.2?1.2m/s之間，不僅使液滴被冷媒氣體帶走的可能性降低，而且也能確保換熱管群中的上下?lián)Q熱管之間的柱狀流動方向為垂直方向；一次分配盒的作用是在蒸發(fā)器長度方向上均勻分配制冷劑氣液混合物，先將蒸發(fā)器沿長度方向分為若干等份，通過其周壁上設(shè)置若干不規(guī)則的過液槽使流到上述長度方向上各等份中的冷媒氣液混合物質(zhì)量流量接近，以此來達(dá)到沿蒸發(fā)器長度方向上均勻分配的目的；上布水墊利用金屬絲墊的彈性吸收從過液槽中噴射而出的冷媒氣液混合物的動能，使其以相對較低的速度滴落到二次分配盒中。
[0007]進(jìn)一步地，所述擋氣板呈長條形，其靠近筒體內(nèi)壁的一沿設(shè)有所述鋸齒，所述鋸齒布置位置遠(yuǎn)離所述氣體冷媒出口區(qū)域，其另一沿固定在所述蓋板上。擋氣板使集中在氣體冷媒出口附近的高流速區(qū)域通過過氣通道沿筒體長度方向分散，原本比較集中的高速區(qū)被擋氣板上的鋸齒一一分割后的各區(qū)域流速更加均勻，避免出現(xiàn)集中的高速區(qū)。
[0008]進(jìn)一步地，所述擋氣板的鋸齒邊沿與所述筒體內(nèi)壁間形成的過氣通道的流通面積為:0.04 ?0.15m2。
[0009]進(jìn)一步地，所述擾流板呈長方形，往下傾斜設(shè)置，與所述二次分配盒的側(cè)壁呈30°?60°夾角，其頂部長邊固定在所述二次分配盒側(cè)壁底端。
[0010]進(jìn)一步地，所述擾流板的寬度為30?60mm。[0011]進(jìn)一步地，所述上部換熱管群和所述下部換熱管群之間設(shè)有下分配器，所述下分配器包括支撐拉桿，所述支撐拉桿上設(shè)有托網(wǎng)，所述托網(wǎng)上覆蓋有下布水墊。從上部換熱管群滴淋而下的制冷劑液體在壓縮機(jī)吸力的作用下很容易出現(xiàn)隨著氣體流動方向偏移，而下分配器能承接從上部換熱管滴淋而下的制冷劑液體，使之在下分配器中被收集而匯聚，實現(xiàn)重新均勻分配的目的，然后使其從下分配器中繼續(xù)滴淋而下，制冷劑液體以較低流速繼續(xù)垂直降落并以液膜狀態(tài)覆蓋在下部換熱管群上，繼續(xù)形成降膜式換熱。
[0012]進(jìn)一步地,所述下布水墊為金屬絲墊，由直徑為0.8?1.0mm的金屬絲構(gòu)成,其厚度為2?20mm。
[0013]進(jìn)一步地，所述上部換熱管群包括頂部換熱管群和底部換熱管群，所述頂部換熱管群與所述底部換熱管群之間留有間隙通道，所述間隙通道高度為8?30_。設(shè)置間隙通道是為了使換熱管上的冷媒液體汽化而來的冷媒氣體能保持低速通過，間隙通道的尺寸在保證冷媒氣體低速通過的前提下不能設(shè)置過大，以免從頂部換熱管群上滴淋而下的冷媒液體受到氣流擾動。
[0014]進(jìn)一步地，所述上部換熱管群及所述下部換熱管群以順排或錯排方式水平排列。此排布方式能使得在有限的空間內(nèi)可盡量多布置換熱管。
[0015]進(jìn)一步地,所述上布水墊為金屬絲墊，由直徑為0.8?1.0mm的金屬絲構(gòu)成,其厚度為9?20mm。
[0016]進(jìn)一步地，所述均壓孔為圓形孔，其直徑為20?80mm，所述均壓孔的數(shù)量為10?30個。
[0017]進(jìn)一步地,所述一次分配盒周壁上單個所述過液槽的流通面積為50?200mm2。
[0018]進(jìn)一步地,所述過液槽的數(shù)量為20?120個。
[0019]進(jìn)一步地，所述二次分配盒內(nèi)底部沿長度方向設(shè)有一塊或多塊隔板。所述隔板的作用是將二次分配盒中的冷媒液體分割為若干個區(qū)域，當(dāng)上分配器乃至整個機(jī)組在長度方向發(fā)生傾斜時，冷媒液體仍然可以從被隔板分割的各區(qū)域中形成一定高度的冷媒液位，從而向下滴淋，以避免下部的換熱管群的部分換熱面不能形成液膜。
[0020]進(jìn)一步地，所述隔板的高度為5?10mm，數(shù)量為I?5塊。
[0021]進(jìn)一步地，所述勻水孔與其下方的上部換熱管群的最頂層換熱管道一一對齊排列，所述勻水孔為直徑I?5_的圓形孔。合理設(shè)計勻水孔可使冷媒液體以較合適的速度滴淋下方的換熱管群不會形成飛濺；勻水孔與其下方最頂層換熱管道一一對齊的目的是使所有換熱管上都能形成均勻液膜。
[0022]進(jìn)一步地，所述富油區(qū)的底部開有I?4個回油口。
[0023]進(jìn)一步地，所述回油口設(shè)置在所述富油區(qū)的最低位置處?；赜涂谠O(shè)置富油區(qū)的最低位置處可確?；赜涂谝恢北桓挥屠涿窖蜎]。
[0024]進(jìn)一步地，所述上分配器與所述上部換熱管群之間，及所述上部換熱管群與所述下分配器之間均留有氣態(tài)冷媒通道。留有氣態(tài)冷媒通道是為了在不影響或較小影響冷媒液體垂直滴落的軌跡的情況下，使冷媒氣體順利通過。
[0025]進(jìn)一步地，所述一次分配盒底部密閉，頂部敞開，其頂周焊接在所述蓋板內(nèi)側(cè)頂面上。
[0026]進(jìn)一步地，所述蓋板為底部敞開的長方體狀盒體，所述盒體兩側(cè)壁底端設(shè)有往外延伸的邊沿蓋板，所述均壓孔設(shè)置在所述邊沿蓋板上遠(yuǎn)離所述氣體冷媒出口的區(qū)域。所述均壓孔可使上分配器內(nèi)部的壓力與蒸發(fā)器內(nèi)部的壓力平衡，而將其設(shè)置在邊沿蓋板上的原因是當(dāng)有液體從均壓孔中飛濺而出時使之遠(yuǎn)離壓縮機(jī)吸氣口，避免飛濺的液體被壓縮機(jī)的吸力吸入。
[0027]進(jìn)一步地，所述進(jìn)液口呈圓筒狀，其直徑為40?200mm。
[0028]進(jìn)一步地，所述節(jié)流裝置為電子膨脹閥。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為降膜式蒸發(fā)器處于全降膜式狀態(tài)下的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2為圖1中上分配器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖3為上分配器的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖4為圖2的爆炸圖。
[0033]圖5為圖2中擋氣板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖6為降膜式蒸發(fā)器處于混合降膜式狀態(tài)下的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，便于更清楚地了解本發(fā)明，但它們不對本發(fā)明構(gòu)成限定。
[0036]如圖1所示，一種降膜式蒸發(fā)器，包括筒體1，所述筒體I兩端設(shè)有管板，所述筒體I頂部設(shè)有液體冷媒入口 2和氣體冷媒出口，所述液體冷媒入口 2上設(shè)有節(jié)流裝置，該節(jié)流裝置優(yōu)選電子膨脹閥，所述筒體I內(nèi)部上方設(shè)有上分配器3，所述上分配器3的頂部兩側(cè)分別設(shè)有擋氣板4，擋氣板4邊緣分別設(shè)有鋸齒5，所述鋸齒5與所述筒體I內(nèi)壁圍成過氣通道，所述過氣通道與所述氣體冷媒出口相通，所述上分配器3兩側(cè)壁底端分別設(shè)有擾流板6，所述上分配器3的下方設(shè)有上部換熱管群7，所述上部換熱管群7包括頂部換熱管群24和底部換熱管群25，所述頂部換熱管群24與所述底部換熱管群25之間留有間隙通道26，所述間隙通道26高度為8?30mm，所述上部換熱管群7的下方設(shè)有下分配器20，所述下分配器20包括起支撐作用的支撐拉桿21，所述支撐拉桿21上設(shè)有鋼質(zhì)托網(wǎng)22，所述托網(wǎng)22上覆蓋有下布水墊23，所述下布水墊23為金屬絲墊，由直徑為0.8?1.0mm的金屬絲構(gòu)成，其厚度為2?20mm，所述下分配器20的下方設(shè)有設(shè)有下部換熱管群8，所述上部換熱管群7及所述下部換熱管群8以順排方式(即正三角形排列，指的是從筒體的橫截面上看，相鄰的三根換熱管呈水平放置的正三角形分布，如圖1中下部換熱管群8中換熱管的排布方式)或錯排方式(即轉(zhuǎn)角正三角形排列，指的是從筒體的橫截面上看，相鄰的三根換熱管呈從水平位置逆時針旋轉(zhuǎn)90°的正三角形分布，如圖1中上部換熱管群7中換熱管的排布方式)水平排列，所述上部換熱管群7和下部換熱管群8各自的換熱管兩端分別與管板脹接后形成封閉空間，所述下部換熱管群8的下方為富油區(qū)9，所述富油區(qū)9設(shè)有液位傳感器10，所述液位傳感器10的信號輸出端與所述節(jié)流裝置的信號輸入端連接，所述富油區(qū)9的底部開有I?4個回油口 11，所述回油口 11設(shè)置在所述富油區(qū)9的最低位置處，其中，在富油區(qū)中，雖然大部分物質(zhì)是制冷劑液體，但是根據(jù)不同的工況和負(fù)荷也存在有質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%?20%的冷凍機(jī)油，在的冷凍機(jī)油含量偏高(如高于10%)的情況下，若換熱管被其淹沒則會讓這些換熱管的換熱性能得不到充分發(fā)揮，若是冷凍機(jī)油含量偏低(如低于4%)的情況下淹沒換熱管，對換熱可以起到增強(qiáng)作用，因此，設(shè)置一個檢測富油區(qū)液位的液位傳感器則充分利用這種現(xiàn)象。
[0037]上述方案中，結(jié)合圖2，圖3，及圖4所示，所述上分配器3包括蓋板12，所述蓋板12為底部敞開的長方體狀盒體，所述盒體兩側(cè)壁底端設(shè)有往外延伸的邊沿蓋板28，所述蓋板12頂部設(shè)有與所述液體冷媒入口 2相通的進(jìn)液口 13，所述進(jìn)液口 13呈圓筒狀，滿焊在蓋板12上，其直徑為40?200mm，在所述邊沿蓋板28上遠(yuǎn)離所述氣體冷媒出口的區(qū)域開有若干均壓孔14，所述均壓孔14為圓形孔，其直徑為20?80mm，所述均壓孔14的數(shù)量為10?30個，所述兩塊擋氣板4對稱點焊在所述蓋板12頂部兩側(cè)，所述蓋板12下方設(shè)有一次分配盒15，所述一次分配盒15尺寸較所述蓋板12小，且其周壁開有若干不規(guī)則過液槽16，單個過液槽16的流通面積為50?200mm2，所述過液槽16的數(shù)量優(yōu)選20?120個，優(yōu)選控制一次分配盒15的壓力損失為15kPa?60kPa，所述一次分配盒15下方設(shè)有上布水墊17，上布水墊17與蓋板12焊接固定，所述上布水墊17為不銹鋼絲墊，由直徑為0.8?1.0mm的不銹鋼絲構(gòu)成，其厚度為9?20mm，所述上布水墊17下方設(shè)有二次分配盒18，所述二次分配盒18的頂沿與所述蓋板12的底沿滿焊配合密封，所述二次分配盒18底部開有若干勻水孔19，所述勻水孔19與其下方的上部換熱管群7的最頂層換熱管道一一對齊排列，所述勻水孔19為直徑I?5mm的圓形孔，所述二次分配盒18內(nèi)底部沿長度方向焊接有一塊或多塊隔板27，所述隔板27的高度為5?10mm，隔板27數(shù)量優(yōu)選I?5塊。所述兩塊擾流板6對稱設(shè)置在所述二次分配盒18兩側(cè)外壁底端。其中，所述上分配器3與所述上部換熱管群24之間，及所述上部換熱管群24與所述下分配器20之間均留有氣態(tài)冷媒通道。
[0038]上述方案中，結(jié)合圖5所示，所述擋氣板4為長條形，單邊設(shè)有鋸齒的薄鋼板，其靠近筒體I內(nèi)壁的一沿設(shè)有所述鋸齒5，所述鋸齒5布置位置遠(yuǎn)離所述氣體冷媒出口區(qū)域，其另一沿固定在所述蓋板12上。所述擋氣板4的鋸齒邊沿與所述筒體I內(nèi)壁間形成的過氣通道的流通面積為:0.04?0.15m2。所述擾流板6呈長方形，往下傾斜設(shè)置，與所述二次分配盒18的側(cè)壁呈30°?60°夾角，其頂部長邊固定在所述二次分配盒18側(cè)壁底端，所述擾流板6的寬度為30?60mm。
[0039]配置本降膜蒸發(fā)器的機(jī)組在運行時，富油區(qū)液位是否需要淹沒部分換熱管提前設(shè)定，若不需要淹沒，即降膜蒸發(fā)器需要在全降膜狀態(tài)換熱，則降膜蒸發(fā)器中的液位通過機(jī)組控制器關(guān)小電子膨脹閥的開度來降低，比如:當(dāng)液位傳感器檢測到富油區(qū)液位過高已經(jīng)淹沒到下部換熱管群中的換熱管，機(jī)組的總控制器就會關(guān)小電子膨脹閥的開度，穩(wěn)定狀態(tài)時，會使降膜蒸發(fā)器中的所有換熱管表面均形成液膜覆蓋；若需要淹沒，即降膜蒸發(fā)器需要在混合降膜狀態(tài)換熱，則降膜蒸發(fā)器中的液位通過機(jī)組控制器開大電子膨脹閥開度來提高，淹沒若干換熱管，穩(wěn)定狀態(tài)時，會使上部換熱管被冷媒液膜完全覆蓋，下部換熱管部分或全部被冷媒液體淹沒的情況下與載冷劑進(jìn)行換熱，在采用混合降膜狀態(tài)換熱時，也可以去掉所述下分配器(如圖6所示)。同時，富油區(qū)液位不能無限制的低，因為若是富油區(qū)液位過低，可能發(fā)生冷凍機(jī)油含量過高(如超過50%)會使回油口以及下游的管路中流動阻力急劇增大而使回油困難，為了避免這樣的情況，即使降膜蒸發(fā)器需要處于全降膜換熱狀態(tài)換熱，若液位傳感器檢測到富油區(qū)液位過低，機(jī)組的總控制器就也會開大節(jié)流裝置的開度以稀釋含油量過高冷媒。[0040]上述降膜式蒸發(fā)器處于全降膜換熱狀態(tài)時，其工作過程如下:從冷凝器輸送過來的高溫液態(tài)冷媒通過電子膨脹閥節(jié)流膨脹后變?yōu)榈蜏匾后w和低溫氣體的混合流體，然后從液體冷媒入口 2經(jīng)進(jìn)液口 13進(jìn)入本蒸發(fā)器中的上分配器3中，氣液混合冷媒進(jìn)入上分配器3后，充滿整個一次分配盒15，通過一次分配盒15側(cè)面的非均勻分布且不同形狀尺寸的過液槽16均勻噴射出，沖擊蓋板12的側(cè)壁，液滴(液流)四周散開，落向上布水墊17，液態(tài)冷媒被上布水墊17吸收后均勻分配滴落在二次分配盒18中，通過二次分配盒18底部設(shè)置的勻水孔19連續(xù)以柱狀流均勻墜落到其下方的上部換熱管群7上，形成膜狀分布，與上部換熱管群7內(nèi)部的載冷劑均勻換熱，上分配器3內(nèi)外氣態(tài)冷媒的壓力通過蓋板12上的均壓孔14平衡；然后，流經(jīng)上部換熱管群7后剩余未被蒸發(fā)的冷媒液體墜落到下分配器20，被其下布水墊23吸收后重新均勻滴淋在下部換熱管群8上，再次形成膜狀分布，與下部換熱管群8內(nèi)部的載冷劑進(jìn)行換熱；接著，經(jīng)過下部換熱管群8蒸發(fā)后的剩余富油冷媒積聚在下部換熱管群8底部空余空間，在蒸發(fā)器底部形成富油區(qū)9，蒸發(fā)器的連通管路中設(shè)置有液位傳感器10，以檢測蒸發(fā)器底部冷媒液位，然后反饋給電子膨脹閥以控制從液體冷媒入口 2進(jìn)入降膜蒸發(fā)器的冷媒流量，使蒸發(fā)器底部富油區(qū)9的冷媒液位低于下部換熱管群8，避免造成下部換熱管群8被富油冷媒淹沒，降膜蒸發(fā)器維持一定的冷媒液位，有利于從蒸發(fā)器底部的回油口 11回油，富油冷媒可通過引射泵實現(xiàn)冷凍機(jī)油回到壓縮機(jī)再進(jìn)入油分離器；同時，所有經(jīng)過換熱管群蒸發(fā)的冷媒氣體則從上分配器3頂部兩側(cè)的擋氣板4上的鋸齒形過氣通道流出后經(jīng)氣體冷媒出口被壓縮機(jī)吸入，進(jìn)入壓縮機(jī)被壓縮，該擋氣板4的鋸齒形設(shè)計可以防止蒸發(fā)器筒體I頂部局部氣態(tài)冷媒流速過高導(dǎo)致吸氣帶液。其中，通過合理控制整個一次分配盒15的壓降以及沿長度方向各過液槽16的數(shù)量、大小和形狀，有利于保證冷媒流量沿長度均勻分配。
[0041]實現(xiàn)降膜蒸發(fā)器全降膜狀態(tài)換熱時，本發(fā)明采用壓力勢能和重力勢能相互配合的上分配器，并利用上分配器和下部分配器中金屬絲墊的吸收再分配，保證柱狀流冷媒液體分別分配到上部換熱管群和下部換熱管群上，從而均勻分配液態(tài)冷媒到所有換熱管，并有效避免了冷媒對換熱管過度分配或分配不足造成的傳熱效率的下降，實現(xiàn)了冷媒全降膜式蒸發(fā)，從而減少了冷媒充注量；實現(xiàn)降膜蒸發(fā)器混合降膜狀態(tài)換熱時，本發(fā)明采用壓力勢能和重力勢能相互配合的上分配器，利用上分配器的均勻分配能力，保證柱狀流冷媒液體分配到上部換熱管群，同時提升降膜蒸發(fā)器中的冷媒液位，使若干換熱管被淹沒在其中，實現(xiàn)混合降膜狀態(tài)換熱，從而充分利用該類換熱管的換熱面積，使換熱面積利用率達(dá)到最大化，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的效果。
[0042]本發(fā)明用于用戶提供冷水(熱水)的中央空調(diào)主機(jī)系統(tǒng)中，如:離心式冷水(熱泵)機(jī)組、螺桿式冷水(熱泵)機(jī)組，此類機(jī)組主要由離心壓縮機(jī)或者螺桿壓縮機(jī)，蒸發(fā)器，冷凝器，節(jié)流機(jī)構(gòu)組成，并形成一個制冷(制熱)系統(tǒng)回路。
【權(quán)利要求】
1.一種降膜式蒸發(fā)器，包括筒體(1)，所述筒體(1)兩端設(shè)有管板，所述筒體(1)頂部設(shè)有液體冷媒入口(2)和氣體冷媒出口，所述液體冷媒入口(2)上設(shè)有節(jié)流裝置，其特征在于:所述筒體(1)內(nèi)部上方設(shè)有上分配器(3)，所述上分配器(3)的頂部兩側(cè)分別設(shè)有擋氣板(4)，至少一側(cè)擋氣板(4)邊緣設(shè)有鋸齒(5)，所述鋸齒(5)與所述筒體(1)內(nèi)壁圍成過氣通道，所述過氣通道與所述氣體冷媒出口相通，所述上分配器(3)兩側(cè)壁底端分別設(shè)有擾流板(6)，所述上分配器(3)的下方設(shè)有上部換熱管群(7)，所述上部換熱管群(7)的下方設(shè)有下部換熱管群(8)，所述下部換熱管群(8)的下方為富油區(qū)(9)，所述富油區(qū)(9)設(shè)有液位傳感器(10)，所述液位傳感器(10)的信號輸出端與所述節(jié)流裝置的信號輸入端連接，所述富油區(qū)(9)開有回油口(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述上分配器(3)包括蓋板(12)，所述蓋板(12)頂部設(shè)有與所述液體冷媒入口(2)相通的進(jìn)液口(13)，所述蓋板(12)頂部邊沿開有若干均壓孔(14)，所述兩塊擋氣板(4)對稱設(shè)置在所述蓋板(12)頂部兩側(cè)，所述蓋板(12)下方設(shè)有一次分配盒(15)，所述一次分配盒(15)尺寸較所述蓋板(12)小，且 其周壁開有若干不規(guī)則過液槽(16)，所述一次分配盒(15)下方設(shè)有上布水墊(17)，所述上布水墊(17)下方設(shè)有二次分配盒(18)，所述二次分配盒(18)底部開有若干勻水孔(19)，所述二次分配盒(18)的頂沿與所述蓋板(12)的底沿配合密封，所述兩塊擾流板(6)對稱設(shè)置在所述二次分配盒(18)兩側(cè)外壁底端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述擋氣板(4)呈長條形，其靠近筒體(1)內(nèi)壁的一沿設(shè)有所述鋸齒(5)，所述鋸齒(5)布置位置遠(yuǎn)離所述氣體冷媒出口區(qū)域，其另一沿固定在所述蓋板(12)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述擋氣板(4)的鋸齒邊沿與所述筒體(1)內(nèi)壁間形成的過氣通道的流通面積為:0.04~0.15m2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述擾流板(6)呈長方形，往下傾斜設(shè)置，與所述二次分配盒(18)的側(cè)壁呈30°~60°夾角，其頂部長邊固定在所述二次分配盒(18)側(cè)壁底端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述擾流板(6)的寬度為30~60mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述上部換熱管群(J)和所述下部換熱管群(8)之間設(shè)有下分配器(20)，所述下分配器(20)包括支撐拉桿(21)，所述支撐拉桿(21)上設(shè)有托網(wǎng)(22)，所述托網(wǎng)(22)上覆蓋有下布水墊(23)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述下布水墊(23)為金屬絲墊，由直徑為0.8~1.0mm的金屬絲構(gòu)成,其厚度為2~20mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述上部換熱管群(7)包括頂部換熱管群(24)和底部換熱管群(25)，所述頂部換熱管群(24)與所述底部換熱管群(25)之間留有間隙通道(26)，所述間隙通道(26)高度為8~30mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述上部換熱管群(7)及所述下部換熱管群(8)以順排或錯排方式水平排列。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述上布水墊(17)為金屬絲墊，由直徑為0.8~1.0mm的金屬絲構(gòu)成,其厚度為9~20mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述均壓孔(14)為圓形孔，其直徑為20~80mm，所述均壓孔(14)的數(shù)量為10~30個。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述一次分配盒(15)周壁上單個所述過液槽(16)的流通面積為50~200mm2。
14.根據(jù)權(quán)利要求2或13所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述過液槽(16)的數(shù)量為20~120個。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述二次分配盒(18)內(nèi)底部沿長度方向設(shè)有一塊或多塊隔板(27)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述隔板(27)的高度為5~10mm，數(shù)量為I~5塊。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述勻水孔(19)與其下方的上部換熱管群(7)的最頂層換熱管道一一對齊排列，所述勻水孔(19)為直徑I~5mm的圓形孔。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述富油區(qū)(9)的底部開有I~4個回油口(11)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或18所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述回油口(11)設(shè)置在所述富油區(qū)(9)的最低位置處。
20.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述上分配器(3)與所述上部換熱管群(24)之間，及所述上部換熱管群(24)與所述下分配器(20)之間均留有氣態(tài)冷媒通道。
21.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述一次分配盒(15)底部密閉，頂部敞開，其頂周焊接在所述蓋板(12)內(nèi)側(cè)頂面上。
22.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述蓋板(12)為底部敞開的長方體狀盒體，所述盒體兩側(cè)壁底端設(shè)有往外延伸的邊沿蓋板(28)，所述均壓孔(14)設(shè)置在所述邊沿蓋板(28)上遠(yuǎn)離所述氣體冷媒出口的區(qū)域。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述進(jìn)液口(13)呈圓筒狀，其直徑為40~200mm。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降膜式蒸發(fā)器，其特征在于:所述節(jié)流裝置為電子膨脹閥。
【文檔編號】F25B39/02GK103925749SQ201410138717
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】徐峰, 張林波, 羅毅, 馬新, 朱應(yīng)求 申請人:麥克維爾空調(diào)制冷(武漢)有限公司