本實(shí)用新型涉及空調(diào)設(shè)備,尤其涉及一種降膜式換熱器。
背景技術(shù):
目前,換熱器是常用的換熱裝置,被廣泛的用于空調(diào)設(shè)備中。降膜式換熱器因換熱性能較高、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)(結(jié)構(gòu)見中國專利公告號(hào)CN204214172U),在制冷、空調(diào)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用?,F(xiàn)有的降膜式換熱器一般采用臥式結(jié)構(gòu),筒體、換熱管等均水平放置,在筒體上部由多層分配板組成的分配器將氣液兩相的制冷劑噴淋在水平放置的換熱管束上,在水平換熱管表面形成液膜,與換熱管內(nèi)的冷凍水發(fā)生管外對(duì)流沸騰和表面蒸發(fā)換熱。由于采用氣液兩相分配器,制冷劑很難均勻分配在換熱管束上,造成有的換熱管上分配的液態(tài)制冷劑多,有的分配的少,有的分配不到液態(tài)制冷劑,因此降低了換熱效率;制冷劑由上部換熱管向下部換熱管滴淋流動(dòng)過程中,隨著液態(tài)制冷劑的蒸發(fā),制冷劑流量減少,下部換熱管表面液態(tài)制冷劑分配不均的問題更加嚴(yán)重,使得下部換熱管表面分配不到液態(tài)制冷劑,也造成換熱效率的下降;另外,液態(tài)制冷劑噴淋在水平換熱管上,液膜在換熱管表面的流速較小,也對(duì)換熱效率產(chǎn)生不利影響。如何設(shè)計(jì)一種換熱效率高的降膜式換熱器是本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供了一種降膜式換熱器,實(shí)現(xiàn)提高降膜式換熱器的換熱效率。
為達(dá)到上述技術(shù)目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種降膜式換熱器,包括立式筒體、兩組熱交換管組和多個(gè)分配盤;所述立式筒體的上部設(shè)置有進(jìn)液管和吸氣管,所述熱交換管組包括多根換熱管,所述分配盤上開設(shè)有多個(gè)通孔;多個(gè)所述分配盤由上至下依次水平設(shè)置在所述立式筒體中,所述換熱管豎直布置并插在對(duì)應(yīng)的所述通孔中,所述換熱管與所述通孔之間形成間隙;所述立式筒體的內(nèi)壁與所述熱交換管組之間形成主氣流通道,相鄰的兩個(gè)所述分配盤之間的兩組所述熱交換管組間隔設(shè)置形成輔助氣流通道,所述進(jìn)液管的出液口位于最上部的所述分配盤的上方。
進(jìn)一步的,所述進(jìn)液管位于兩組所述熱交換管組之間。
進(jìn)一步的,所述進(jìn)液管上開設(shè)有多個(gè)所述出液口。
進(jìn)一步的,所述通孔的內(nèi)徑為所述換熱管的外徑1.1~1.5倍。
進(jìn)一步的,多個(gè)所述分配盤的外徑由上至下逐漸增大。
進(jìn)一步的,所述分配盤的邊緣形成環(huán)形的翻邊結(jié)構(gòu)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:通過采用立式筒體,使得換熱管豎直布置,并通過多個(gè)分配盤逐級(jí)分配液相制冷劑,確保液相制冷劑分配均勻,使得換熱管的外表面形成均勻的液膜,而換熱管是垂直放置,液膜在換熱管表面的流速較大,對(duì)流換熱得到加強(qiáng),有效的提高了換熱效率;同時(shí),熱交換管組的外側(cè)設(shè)置主氣流通道,而兩個(gè)熱交換管組之間形成輔助氣流通道,液膜在換熱管表面蒸發(fā)后的氣態(tài)制冷劑部分直接通過主氣流通道進(jìn)入吸氣管流出,而位于熱交換管組內(nèi)側(cè)的換熱管表面蒸發(fā)后的氣態(tài)制冷劑通過輔助氣流通道快速流到主氣流通道中,有效防止了換熱管束間由于氣流匯聚形成較高流速將換熱管表面的液膜吹落,確保液膜能夠沿?fù)Q熱管表面穩(wěn)定流動(dòng),更有利于提高換熱效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型翅片式換熱器實(shí)施例的主視圖;
圖2為本實(shí)用新型翅片式換熱器實(shí)施例的側(cè)視圖;
圖3為圖2中A-A向剖視圖;
圖4為圖2中B-B向剖視圖。
附圖標(biāo)記:立式筒體1、換熱管2、吸氣管3、上管板4、下管板5、上管箱6、下管箱7、進(jìn)液管8、分配盤9、進(jìn)水管10、出水管11、主氣流通道12、輔助氣流通道13、出液口14、通孔15。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
如圖1-圖4所示,本實(shí)施例降膜式換熱器,包括立式筒體1、兩組熱交換管組、吸氣管3、上管板4、下管板5、上管箱6、下管箱7、進(jìn)液管8、分配盤9、進(jìn)水管10、出水管11,其中,立式筒體1兩端連接上管板4和下管板5,上管板4連接上管箱6,下管板5連接下管箱7,進(jìn)水管10和出水管11與上管箱6相連,吸氣管3和進(jìn)液管8連接在立式筒體1的上部。熱交換管組包括多根換熱管2,所述分配盤9上開設(shè)有多個(gè)通孔15;多個(gè)所述分配盤9由上至下依次水平設(shè)置在所述立式筒體1中,所述換熱管2豎直布置并插在對(duì)應(yīng)的所述通孔15中,所述換熱管2與所述通孔15之間形成間隙;所述立式筒體1的內(nèi)壁與所述熱交換管組之間形成主氣流通道12,相鄰的兩個(gè)所述分配盤9之間的兩組所述熱交換管組間隔設(shè)置形成輔助氣流通道13,所述進(jìn)液管8的出液口14位于最上部的所述分配盤9的上方。
具體而言,本實(shí)施例降膜式換熱器采用立式結(jié)構(gòu),氣液兩相制冷劑由進(jìn)液管8進(jìn)入立式筒體1,再通過進(jìn)液管8底部開設(shè)的多個(gè)出液口14噴灑在最上層分配盤9內(nèi),其中,氣液兩相中的氣相制冷劑通過輔助氣流通道13和各換熱管2之間的間隙進(jìn)入主氣流通道12,然后進(jìn)入吸氣管3;氣液兩相中的液相制冷劑進(jìn)入分配盤9后,在分配盤9中形成一定液位,液態(tài)制冷劑通過分配盤9盤底的通孔15與換熱管2之間的環(huán)形間隙流出,在換熱管2外表面形成液膜。液膜與換熱管2內(nèi)的冷凍水發(fā)生對(duì)流沸騰和表面蒸發(fā)換熱。液膜在蒸發(fā)過程中沿?fù)Q熱管外表面向下流動(dòng),進(jìn)入下一層分配盤9,液態(tài)制冷劑在分配盤9中重新分配,然后通過分配盤9盤底的通孔15與換熱管2之間的環(huán)形間隙流出,在換熱管2外表面再次形成液膜,液膜與換熱管2內(nèi)的冷凍水發(fā)生對(duì)流沸騰和表面蒸發(fā)換熱并向下流動(dòng),再次進(jìn)入下一層分配盤9重新分配。這樣液態(tài)制冷劑在各層分配盤9中多次分配,液膜在各層換熱管2表面逐層換熱。最后,未蒸發(fā)的液態(tài)制冷劑進(jìn)入最下層換熱管2,并形成一定液位,這部分換熱管2的上部是液膜對(duì)流沸騰和表面蒸發(fā)換熱,下部是類似滿液式換熱器的池沸騰換熱。各層換熱管2表面蒸發(fā)產(chǎn)生的氣態(tài)制冷劑通過各層的輔助氣流通道13及換熱管2之間的間隙進(jìn)入主氣流通道12,沿主氣流通道12向上流動(dòng),最后從吸氣管3流出換熱器。氣液兩相制冷劑由出液口14噴灑在最上層分配盤9內(nèi)后,氣相制冷劑被分離出來,只有液相制冷劑在分配盤9中進(jìn)行分配,比現(xiàn)有降膜式蒸發(fā)器中氣液兩相分配器對(duì)制冷劑的分配要均勻的多。另外,液態(tài)制冷劑通過分配盤9盤底的通孔15與換熱管2之間的環(huán)形間隙緊貼換熱管2表面流出,比較容易在換熱管2外表面形成均勻液膜,提高了換熱效率。液態(tài)制冷劑在最上層分配盤9分配后,液膜在換熱管2表面蒸發(fā)換熱且向下流動(dòng)的過程中,由于各換熱管2中冷凍水的溫度、速度有差異,造成各換熱管2表面制冷劑的蒸發(fā)量不同,蒸發(fā)量多的換熱管2液膜在向下流動(dòng)的過程中液膜逐漸減薄,甚至全被蒸干,如果液態(tài)制冷劑不重新分配,這部分換熱管的換熱性能將惡化,降低換熱效率。因此,在下層再設(shè)置分配盤9,使上層各換熱管2流入的液態(tài)制冷劑在分配盤9重新分配,使得該層分配盤9以下的換熱管表面的液膜厚度分配均勻,避免了部分換熱管2表面蒸干使得換熱性能惡化的問題。這樣,經(jīng)過各層分配盤9的重新分配,使得各層換熱管2表面液膜分布較為均勻,顯著提高了換熱效率。
進(jìn)一步的,為了均勻分配液相制冷劑,所述進(jìn)液管8位于兩組所述熱交換管組之間,所述進(jìn)液管8上開設(shè)有多個(gè)所述出液口14,以進(jìn)一步的均勻分配液相制冷劑。其中,所述通孔15的內(nèi)徑為所述換熱管2的外徑1.1~1.5倍,可以確保液相制冷劑能夠順暢的沿著換熱管2的外表面向下流動(dòng)。另外,多個(gè)所述分配盤9的外徑由上至下逐漸增大,采用外徑由上至下逐漸增大的方式,可以在上方分配盤9中的液相制冷劑過多溢流時(shí),由下方的分配盤9接住。優(yōu)選的,所述分配盤9的邊緣形成環(huán)形的翻邊結(jié)構(gòu),以確保分配盤9中能夠盛放一定量的液相制冷劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:通過采用立式筒體,使得換熱管豎直布置,并通過多個(gè)分配盤逐級(jí)分配液相制冷劑,確保液相制冷劑分配均勻,使得換熱管的外表面形成均勻的液膜,而換熱管是垂直放置,液膜在換熱管表面的流速較大,對(duì)流換熱得到加強(qiáng),有效的提高了換熱效率;同時(shí),熱交換管組的外側(cè)設(shè)置主氣流通道,而兩個(gè)熱交換管組之間形成輔助氣流通道,液膜在換熱管表面蒸發(fā)后的氣態(tài)制冷劑部分直接通過主氣流通道進(jìn)入吸氣管流出,而位于熱交換管組內(nèi)側(cè)的換熱管表面蒸發(fā)后的氣態(tài)制冷劑通過輔助氣流通道快速流到主氣流通道中,有效防止了換熱管束間由于氣流匯聚形成較高流速將換熱管表面的液膜吹落,確保液膜能夠沿?fù)Q熱管表面穩(wěn)定流動(dòng),更有利于提高換熱效率。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型個(gè)實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。