本發(fā)明屬于低溫換熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種氣液分配部件以及具有該部件的封頭和板翅式換熱器。

背景技術(shù)：

板翅式換熱器是天然氣中廣泛應用的低溫換熱器。該換熱器通常由隔板、翅片、封條、導流片組成。在相鄰兩隔板間放置翅片、導流片以及封條組成一夾層，稱為通道，將這樣的夾層根據(jù)流體的不同方式疊置起來，釬焊成一整體便組成板束，板束是板翅式換熱器的核心。冷熱流體通過隔板和翅片進行熱量交換。

當板翅式換熱器在使用的過程中，由于制冷劑氣液相不純問題會導致?lián)Q熱器性能的下降。制冷劑氣液相不純時，冷流體中存在部分的氣體會夾雜在制冷劑中一塊進入，從而在通道的四周壁面形成氣泡或氣膜，不利于冷熱流體通過隔板和翅片進行換熱。從而導致?lián)Q熱器的性能下降。目前尚無技術(shù)解決氣液相不純導致的換熱器性能下降的問題。

經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，已有專利號為cn102914204a，名稱為“一種分配器及具有該分配器的板翅式換熱器”的發(fā)明專利，通過在氣液兩相流體的入口處與換熱器內(nèi)的各層通道之間設(shè)置分配器，并將分配器殼體空間用隔板分隔成若干個氣液相通道，從而解決在晃動情況下制冷劑在各通道中分配不均勻的問題。但目前技術(shù)尚無法解決因入口制冷劑摻雜大量氣體而導致的換熱器換熱性能下降的問題。

同時已有專利號為cn104990433a，名稱為“板翅式換熱器”的發(fā)明專利，通過在換熱器側(cè)面設(shè)置封頭從而利用重力來實現(xiàn)入口制冷劑的氣液分離來解決因為氣液相混合導致的換熱器效率下降的問題。但其只能對氣液相進行粗略的分開而且可能存在部分液相進入氣相通道的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中換熱器性能因為氣液相不純而下降方面的不足，提供一種氣液分配部件，包括氣液分配室和與氣液分配室連通的入口導流管；氣液分配室的縱剖面的上邊長小于下邊長；氣液分配室的頂部設(shè)置有上開口；氣液分配室的底部設(shè)置有下開口；下開口呈向下的漏斗狀。

進一步地，下開口的數(shù)量大于1個；入口導流管的出口端通過上開口伸入氣液分配室中，入口導流管的外徑小于上開口的內(nèi)徑。

進一步地，入口導流管的管壁到上開口的邊緣的最短距離是30-50mm。

進一步地，漏斗狀的下開口的高度為20-40mm。

進一步地，下開口的位置被設(shè)置為避開入口導流管的出口端的正下方。有利于增加制冷劑流向換熱裝置的通道入口的距離，從而更好的氣液分離。

進一步地，入口導流管所用材質(zhì)與換熱裝置的殼體材質(zhì)一致，入口導流管的管壁厚度適用于大于2mpa的高壓環(huán)境。入口導流管的直徑與換熱裝置的制冷劑入口直徑相同。

進一步地，氣液分配室的圍合組件所用的材質(zhì)與換熱裝置的殼體材質(zhì)一致。換熱器為換熱裝置中的一種。

進一步地，氣液分配室的縱剖面呈梯形。梯形隔板構(gòu)成了該梯形的上邊和側(cè)邊；平面隔板組成了該梯形的下邊。

進一步地，該梯形的兩側(cè)邊長相等，上開口為該梯形的中心軸上。

本發(fā)明還提供一種封頭，包括封頭殼體，還包括如上所述的氣液分配部件；氣液分配部件設(shè)置在封頭殼體內(nèi)，入口導流管的進口端露出封頭殼體；封頭殼體上設(shè)置有排氣管，排氣管位于上開口的上方。

進一步地，氣液分配室將封頭分隔成上半段和下半段；排氣管設(shè)置在上半段上；下半段用于與換熱裝置的通道入口連接；上半段和下半段通過氣液分配室的上開口和下開口聯(lián)通。

進一步地，下半段的高度是50-80mm。

進一步地，封頭的縱剖面呈鏡像對稱結(jié)構(gòu)，氣液分配室的縱剖面也呈鏡像對稱結(jié)構(gòu)；封頭的縱剖面的中心軸與氣液分配室的縱剖面的中心軸同軸分布。

本發(fā)明還提供一種板翅式換熱器包括如上所述的氣液分配部件?；蛘咭环N板翅式換熱器包括如所述的封頭。進一步地，板翅式換熱器的冷流體通道入口位于板翅式換熱器的上側(cè)。

在應用時，氣液混雜的制冷劑從入口導流管流入氣液分配室，兩相流體在這里短暫停留，使得氣態(tài)制冷劑上浮，從上開口流入封頭的上半段，進而通過排氣管流出封頭；漏斗狀的下開口可以保證氣液分離效果，確保流入封頭的下半段內(nèi)的制冷劑全為液相，有效解決了進入通道的制冷劑氣液相不純導致的換熱器性能下降的問題。氣液分配結(jié)構(gòu)之后，純液體制冷劑流入通道入口，與隔板和翅片另一側(cè)的氣相制冷劑完成熱量交換后流出。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所涉及的封頭的安裝位置示意圖。

圖2是具有氣液分配部件的封頭的縱剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是制冷劑流經(jīng)無氣液分配部件的封頭的效果圖。

圖4是制冷劑流經(jīng)具有氣液分配部件的封頭的效果圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細說明。

圖1示出了本發(fā)明所涉及的封頭的安裝位置的一種情況。如圖1所示，封頭1安裝在換熱裝置2的通道入口21上。通道入口21位于換熱裝置2的上側(cè)。

圖2示出了本發(fā)明所涉及的封頭的一種具體實施方式。如圖2所示，封頭1包括氣液分配部件3和封頭殼體11。氣液分配部件3設(shè)置在封頭殼體11內(nèi)，包括氣液分配室31和入口導流管32。氣液分配室31的縱剖面呈鏡像對稱的梯形。梯形隔板33構(gòu)成了該梯形的上邊和側(cè)邊；平面隔板34組成了該梯形的下邊，即氣液分配室31由梯形隔板33和平面隔板34圍合而成。梯形隔板33與平面隔板34相接處通過焊接密封。氣液分配室31的頂部設(shè)置有上開口311，底部設(shè)置有多個下開口312。入口導流管32的進口端321露出封頭殼體11，出口端322穿過上開口311伸入氣液分配室31內(nèi)。下開口312呈向下的漏斗狀，且其位置不與出口端322的正下方重疊。

平面隔板34的邊緣與封頭殼體11焊接密封，使得氣液分配室31將封頭1分隔成上半段12和下半段13。上半段12上設(shè)置有排氣管14，下半段13與換熱裝置2(板翅式換熱器是換熱裝置中的一種)的通道入口21連接。上半段12和下半段13通過上開口311和下開口312聯(lián)通。

圖4和3分別示出了具有和不具有氣液分配部件的封頭對氣液相混合制冷劑進入換熱裝置的影響。如圖3所示，當氣液相混合制冷劑通過無氣液分配部件的封頭進入時，氣相和液相并沒有得到分離，而是一同進入了換熱裝置2。

然而，如圖4所示，當氣液相混合制冷劑進入具有氣液分配部件的封頭后，氣液相混合制冷劑先進入氣液分配室31。制冷劑需要通過下開口312才能進入換熱裝置2。由于下開口312呈向下的漏斗狀，且存在一定的漏斗高度，使得兩相流體螺旋流動，增加流動距離，以及漏斗狀說明出口直徑由大變小，制冷劑通過的時候會受到出口直徑由大變小的擠壓，在液體制冷劑的張力和重力作用下，氣體制冷劑不易于通過狹窄的漏斗出口。于是氣體制冷劑上升，通過上開口311流入上半段12，從排氣管14排出；液體制冷劑向下流過下開口312，進入下半段13，從通道入口21進入換熱裝置2內(nèi)進行換熱，從而實現(xiàn)了氣相和液相的分離，有效解決了進入換熱裝置通道的制冷劑氣液相不純導致的換熱裝置性能下降的問題。

此外，可以根據(jù)實際情況對本發(fā)明做進一步的設(shè)定。比如：入口導流管32由不銹鋼板加工而成，與換熱裝置2的殼體材質(zhì)保持一致。由于殼體內(nèi)是大于2mpa的高壓空間，入口導流管32的管壁厚度需要根據(jù)實際壓力決定。入口導流管32的直徑與換熱裝置2的制冷劑入口直徑相等。

梯形隔板33由鋁板或不銹鋼板加工而成，與換熱裝置2的殼體的材質(zhì)保持一致。梯形隔板33的厚度需要根據(jù)實際壓力決定，大小視封頭1的內(nèi)部空間大小決定，梯形隔板33的中心軸與封頭1入口中心軸同軸分布，并且在梯形隔板33的頂端開口，即上開口311。上開口311的邊緣不與入口導流管32的管壁接觸，留有30-50mm的間距。

平面隔板34由鋁板或不銹鋼板加工而成，與換熱裝置2的殼體的材質(zhì)保持一致。平面隔板34的厚度需要根據(jù)實際壓力決定，平面隔板34的大小與封頭1俯視截面相同，平面隔板34的邊緣與梯形隔板33的底部焊接且密封，且平面隔板34的底面與通道入口21保持50-80mm距離。平面隔板34上的漏斗狀入口，即下開口312，由鋁板或不銹鋼板加工而成，厚度需要根據(jù)實際壓力決定，高度為20-40mm。

以上詳細描述了本發(fā)明的一個具體實施方式，僅為了說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。應當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。