本實用新型屬于制冷系統(tǒng)技術領域,具體涉及一種滿液式蒸發(fā)器。
背景技術:
滿液式蒸發(fā)器是滿液制冷系統(tǒng)的關鍵設備,傳熱元件內走熱流體、傳熱元件外走冷流體,熱流體冷卻或冷凝、冷流體蒸發(fā)。
滿液式蒸發(fā)器通常采用傳熱管作為傳熱元件,該類型滿液式蒸發(fā)器結構簡單、可分程、管殼程流體分布均勻,但管式換熱元件傳熱效率較低、所需滿液式蒸發(fā)器容積大、占地面積大、阻力降高、殼程冷流體容積大、消耗冷流體的體積大。
目前,較新的滿液式蒸發(fā)器技術采用傳熱板作為傳熱元件,其傳熱板采用圓柱形板束,傳熱板也為圓形傳熱板,該滿液式蒸發(fā)器傳熱效率高,但由于結構限制,該類型傳熱板束只能為單板程結構,板內流速低、傳熱效率較低,并且熱流體沿圓柱形板束軸向分布,其板程分布長度大,極容易出現(xiàn)熱流體分布不均,對設備可靠性和傳熱極為不利,特別不適用于設備大型化。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型提供一種結構緊湊、傳熱效率高、阻力降低、占地面積小、殼程冷流體容積小、可大型化的滿液式蒸發(fā)器,具體方案如下:
一種滿液式蒸發(fā)器,包括前管箱、承壓殼、后管箱組成蒸發(fā)器的整體外殼,傳熱管束布置在該承壓殼內,所述傳熱管束為傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束 ,該聯(lián)合傳熱束 在承壓殼 內沿承壓殼 軸向臥式布置;所述傳熱板束 設置于承壓殼 軸向中央,而傳熱管 設置于傳熱板束 的四周;傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束 的兩端管板依次與承壓殼 兩端及前管箱 端部、后管箱 端部密封連接。
所述承壓殼底部且沿承壓殼長度方向設有液體分布器。
沿所述承壓殼上端長度方向上設有矩形蒸發(fā)箱,該矩形蒸發(fā)箱頂部設有冷流體出口。
所述矩形蒸發(fā)箱中設有除沫器。
傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束的管程可通過管箱隔板實現(xiàn)雙管程。
本實用新型采用傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束作為傳熱部件,在實現(xiàn)高傳熱效率的同時也增加了設備的緊湊性,減少了殼程冷流體用量。傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束在承壓殼內沿承壓殼軸向臥式布置,即保證了管程冷流體的小截面分布、使管程熱流體均勻進入管程,更利于殼程冷流體的蒸發(fā)。傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束的管程可通過管箱隔板分程,可根據(jù)實際工況有效提高管程流體流速,進而提高管程流體膜傳熱系數(shù)。
同時,本實用新型具有結構簡單、安裝方便、占地面積小、設備重量低等優(yōu)點。特別適合于滿液式蒸發(fā)器的大型化。
附圖說明
圖1為本實用新型的單管程結構示意圖;
圖2為本實用新型的雙管程結構示意圖;
圖3為本實用新型的單管程結構管程截面示意圖;
圖4為本實用新型的雙管程結構管程截面示意圖;
圖5為本實用新型的殼程截面示意圖。
附圖標號:前管箱1;熱流體入口2;承壓殼3;除沫器4;冷流體出口5;蒸發(fā)箱6;傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束7;排氣口Ⅰ8;后管箱9;熱流體出口10;管板11;支座12;冷流體入口13;液體分布器14;排液口Ⅰ15;傳熱管16;傳熱板束束18;管箱隔板19;排氣口Ⅱ20;排液口Ⅱ21。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型及其有益效果作進一步說明。
如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示,一種滿液式蒸發(fā)器,包括前管箱1、承壓殼3、蒸發(fā)箱6、傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束7、后管箱9和支座12。前管箱1、承壓殼3、后管箱9組成蒸發(fā)器的整體外殼,傳熱管束布置在該承壓殼3內,所述傳熱管束為傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束7,其在承壓殼3內沿承壓殼3軸向臥式布置;所述傳熱板束18設置于承壓殼3軸向中央,而傳熱管16設置于傳熱板束18的四周;傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束7的兩端管板依次與承壓殼3兩端及前管箱1端部、后管箱9端部密封連接。支座12支撐整個滿液式蒸發(fā)器。使用傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束作為傳熱部件,在實現(xiàn)高傳熱效率的同時也增加了設備的緊湊性,減少了殼程冷流體用量。傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束在承壓殼內沿承壓殼軸向臥式布置,即保證了管程冷流體的小截面分布、使管程熱流體均勻進入管程,更利于殼程冷流體的蒸發(fā)。
所述前管箱1、后管箱9與傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束7的兩端管板相連接,其連接方式既可以為法蘭、螺栓和墊片的連接,又可以為焊接連接,充分保證管程流體的密封性能。
所述承壓殼3與傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束7兩端管板相連接,其連接方式采用焊接連接,用以保證殼程流體的密封性能。
所述承壓殼3底部且沿承壓殼長度方向設有液體分布器14,也就是沿傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束7長度方向設置液體分布器使殼程冷流體能均勻進入傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束的殼程。
沿所述承壓殼3上端長度方向上設有矩形蒸發(fā)箱6,該矩形蒸發(fā)箱6頂部設有冷流體出口5。矩形蒸發(fā)箱6提供了殼程氣體的氣液分離空間。
所述矩形蒸發(fā)箱6中設有除沫器4,有效提高了滿液式蒸發(fā)器的蒸發(fā)氣體品質。
當如圖1的單管程結構時,熱流體入口2設置于前管箱1上,熱流體出口10設置于后管箱9上;前管箱1下端設有排液口Ⅰ15,后管箱9上端設有排氣口Ⅰ8。承壓殼3底部設有冷流體入口13、頂部的蒸發(fā)箱6上設有冷流體出口5。
傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束的管程可通過管箱隔板19實現(xiàn)圖2所示的雙管程結構時,熱流體入口2和熱流體出口10均設置于前管箱1上。前管箱1上除設有排液口Ⅰ15外,還設有排氣口Ⅱ20;后管箱9上除設有排氣口Ⅰ8外還設有排液口Ⅱ21。承壓殼3底部設有冷流體入口13、頂部的蒸發(fā)箱6上設有冷流體出口5??筛鶕?jù)實際工況有效提高管程流體流速,進而提高管程流體膜傳熱系數(shù)。
熱流體走管程,熱流體由熱流體入口2流入前管箱1,再經前管箱1流入傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束7,在傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束7內與殼程冷流體換熱冷卻后再經由后管箱流出。
冷流體走殼程,冷流體由冷流體入口13經液體分布器14均勻分布后流入滿液式蒸發(fā)器殼程,經傳熱管和傳熱板束聯(lián)合傳熱束7內熱流體加熱后蒸發(fā),蒸發(fā)后產生的汽體經蒸發(fā)箱6內的除沫器去除液體后由冷流體出口5流出。
承壓殼3外設有就地液位計或液位變送器用于殼程液位控制,最低液位位于最頂部傳熱管上方,最高液位位于蒸發(fā)箱入口,正常操作時應控制液位在正常液位附近,不低于最低液位、且不高于最高液位。