氣泡導流滿液式殼管蒸發(fā)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種制冷與低溫技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種氣泡導流滿液式殼管蒸發(fā)器。
【背景技術(shù)】
[0002]滿液式殼管蒸發(fā)器廣泛應(yīng)用于冷水機組中，依靠換熱管內(nèi)的熱流體與管外的冷流體進行換熱，使得管外流體發(fā)生相變并蒸發(fā)為氣體，從而排出蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器底部區(qū)域，換熱管傳遞的熱量有一部分用于處于過冷狀態(tài)的流體的顯熱換熱，換熱管外表面只生成少量的微小氣泡，對換熱性能的影響較小;在中部區(qū)域，換熱管傳遞的熱量主要用于管外流體的潛熱換熱，流體在換熱管外表面不斷蒸發(fā)并生成大量氣泡，氣泡匯聚在一起形成氣膜并粘附在管壁上，使換熱能力惡化;在靠近液面的上部區(qū)域，氣泡尺寸和數(shù)量都顯著增加，而上部區(qū)域的管束間距仍然于底部區(qū)域及中部區(qū)域相同，導致氣泡阻塞換熱管間的通道，從而嚴重降低換熱能力。因此，設(shè)計滿液式殼管蒸發(fā)器時需要保證蒸發(fā)產(chǎn)生的氣泡能夠隨著流體順利離開換熱管外壁面，避免氣泡覆蓋在換熱管表面進而匯聚成氣膜，影響換熱。
[0003]滿液式殼管換熱器內(nèi)的換熱管一般均采用等距、緊湊的排布方式，由于蒸發(fā)器中上部區(qū)域的氣泡量遠多于蒸發(fā)器底部，氣泡必然會在蒸發(fā)器上部乃至中部區(qū)域的換熱管外壁面上聚集成氣膜，降低其換熱性能。
[0004]經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻號CN201935484U，公開日為2011年8月17日，公開了一種氣體迅速逸出的大空間沸騰換熱器，包括殼體和換熱管，殼體上有供液管、回氣管、制冷劑進口接管和制冷劑出口接管，回氣管和供液管分別焊接在殼體上端和下端對應(yīng)的位置，換熱管下端的殼體上有超聲震蕩棒，超聲震蕩棒與安裝在殼體外部的超聲發(fā)生器通過高頻連接。但該裝置通過超聲震蕩棒使管外表面生成的大量小氣泡快速脫離壁面，阻止氣泡的匯聚，其結(jié)構(gòu)復雜，對設(shè)備的可靠性要求高，且這種方式會使換熱器上部區(qū)域聚集大量的小氣泡，這些小氣泡仍有可能匯聚成大氣泡并堵塞上部區(qū)域的換熱管通道，導致效率下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種氣泡導流滿液式殼管蒸發(fā)器。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明包括:換熱管和設(shè)置于殼體內(nèi)的氣泡導流板，其中:所述的換熱管設(shè)置于氣泡導流板的上部和下部，并在氣泡導流板兩側(cè)形成縱向氣道，通過氣道將氣泡排出換熱管所處區(qū)域。
[0008]所述的氣泡導流板呈V字形、U字形或梯形，該氣泡導流板的凸面迎向氣泡上升方向。
[0009]所述的換熱管分層布置，同一層內(nèi)的換熱管之間的縱向間距和橫向間距不變。
[0010]所述的換熱管之間縱向間距和橫向間距由下至上逐層增加，且橫向間距增加量大于縱向間距增加量。
[0011]所述的位于底層的換熱管呈三角形均勻分布。
[0012]所述的氣泡導流板設(shè)置于相鄰兩層換熱管之間，其兩端通向兩側(cè)對應(yīng)的氣道。
技術(shù)效果
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的氣泡導流板，增大了蒸發(fā)器中上部區(qū)域的換熱管之間的間距，能夠顯著減少換熱管上附著的氣泡量，避免氣泡在換熱管外形成氣膜，充分發(fā)揮了蒸發(fā)器內(nèi)換熱管的性能，提高了蒸發(fā)器的整體換熱性能，同時在保證達到相同的換熱能力下還可以減少換熱管數(shù)量，從而降低成本。
【附圖說明】
[0014]圖1為實施例1截面示意圖；
[0015]圖2為實施例2截面示意圖；
[0016]圖3為圖2中A部分的局部放大圖；
[0017]圖中:I殼程入口； 2殼體;3殼程出口 ； 4換熱管；5氣泡導流板;6、11底層換熱管;7、13上層換熱管;8左側(cè)V字形導流板;9右側(cè)V字形導流板；10中間V字形導流板；12中層換熱管；14下層左側(cè)U字形導流板；15下層右側(cè)U字形導流板；16下層中間梯形導流板；17上層左偵吖字形導流板；18上層右側(cè)V字形導流板；19上層左側(cè)U字形導流板;20上層右側(cè)U字形導流板;21上層中間梯形導流板。
【具體實施方式】
[0018]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0019]如圖1所示，本實施例包括:殼體2、換熱管4和氣泡導流板5，其中:殼體2上部設(shè)有殼程出口 3，下部設(shè)有殼程入口 I。設(shè)置于殼體2中的換熱管4包括:底層換熱管6和上層換熱管7。所述的氣泡導流板5呈V字形，包括:左側(cè)V字形導流板8、右側(cè)V字形導流板9和中間V字形導流板10，依次成排設(shè)置于底層換熱管6和上層換熱管7之間。
[0020]所述的底層換熱管6中采用常規(guī)的緊密、等距正三角形排布。在此區(qū)域中，具有一定過冷度的制冷劑從殼程入口 I進入殼體2，制冷劑的溫度從過冷溫度升高到蒸發(fā)溫度，產(chǎn)生少量微小氣泡，這部分氣泡可以通過氣泡導流板5導走，不影響換熱管換熱。
[0021]所述的上層換熱管7之間的橫向間距和縱向間距都大于底層換熱管6之間的縱向間距和橫向間距，且其橫向間距大于縱向間距。在氣泡導流板5的兩側(cè)設(shè)有縱向氣道，即通過加大氣道兩側(cè)換熱管之間的橫向間距形成，供氣泡通過。上層換熱管7表面生成的微小氣泡與從底層換熱管6處流動上來的氣泡結(jié)合，形成小氣泡，這部分小氣泡還可能結(jié)合成大氣泡。這些小氣泡和大氣泡能夠在上層換熱管7之間快速上升流動。從底層換熱管6中部向上流動的氣泡被中間V字形導流板10隔開，避免了該氣泡與上層換熱管7直接接觸，防止該氣泡粘附在上層換熱管7外壁上。圖中黑色箭頭為氣泡流動方向，從底層換熱管6向上流動的氣泡被氣泡導流板8、9、10導向兩側(cè)，并通過縱向氣道向上運動，離開上層換熱管7，保證了上層區(qū)域內(nèi)的換熱管的換熱能力充分發(fā)揮。
[0022]本實施例的蒸發(fā)器，與現(xiàn)有技術(shù)相比:由于氣泡可以快速沿著導流板流走，并且下層換熱管表面產(chǎn)生的氣泡不會對上層換熱管產(chǎn)生影響，經(jīng)該結(jié)構(gòu)的實驗表明，換熱效率與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相比可以提尚15%。
實施例2
[0023]如圖2所示，本實施例包括:殼體2、換熱管4和氣泡導流板5，其中:殼體2上部設(shè)有殼程出口 3，下部設(shè)有殼程入口 I。
[0024]本實施例與實施例1相比的不同之處在于:
[0025]所述的換熱管4包括:底層換熱管11、中層換熱管12和上層換熱管13。在底層換熱管11和中層換熱管12之間，依次成排設(shè)有下層左側(cè)U字形導流板14、下層中間梯形導流板16和下層右側(cè)U字形導流板15;在上層換熱管13和中層換熱管12之間，依次成排設(shè)有上層左側(cè)V字形導流板17、上層左側(cè)U字形導流板19、上層中間梯形導流板21、上層右側(cè)U字形導流板20和上層右側(cè)V字形導流板18。
[0026]如圖3所示，所述的底層換熱管11采用常規(guī)的緊密、等距正三角形排布。中層換熱管12之間的縱向間距Pl2和橫向間距Pt2相較于底層換熱管11的縱向間距？11和橫向間距Pt1有所增大，即PlKPkPtKPt2,且其橫向間距Pt2大于縱向間距Pb。氣泡導流板14、15、16上部兩側(cè)設(shè)有縱向氣道。上層換熱管13之間的縱向間距Pl3和橫向間距Pt3相較于中層換熱管12進一步增大，且同樣其橫向間距Pt3大于縱向間距Pl3，氣泡導流板17、18、19、20、21兩側(cè)上部設(shè)有縱向氣道。從底層換熱管11向上流動的氣泡向上流動被氣泡導流板14、15、16導向兩側(cè)，并通過設(shè)置其兩側(cè)的縱向氣道向上運動；中層換熱管12區(qū)域的氣泡向上流動被氣泡導流板17、18、19、20、21導向兩側(cè)，并通過設(shè)置其兩側(cè)的氣道向上運動，從而離開換熱管區(qū)域。設(shè)置于中層換熱管12和上層換熱管13中的氣道貫通并形成讓氣泡向上流動排出的通路。
[0027]與實施例1相比，本實施例進一步的技術(shù)效果在于:
[0028]增加了氣泡導流板側(cè)排數(shù)，進一步提高了換熱管的效率，實驗數(shù)據(jù)表明，換熱效率相較實施例1提高15 %。
【主權(quán)項】
1.一種氣泡導流滿液式殼管蒸發(fā)器，其特征在于，包括:換熱管和設(shè)置于殼體內(nèi)的氣泡導流板，其中:所述的換熱管設(shè)置于氣泡導流板的上部和下部，并在氣泡導流板兩側(cè)形成縱向氣道，通過氣道將氣泡排出換熱管所處區(qū)域。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣泡導流滿液式殼管蒸發(fā)器，其特征是，所述的氣泡導流板呈V字形、U字形或梯形，該氣泡導流板的凸面迎向氣泡上升方向。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣泡導流滿液式殼管蒸發(fā)器，其特征是，所述的換熱管分層布置，同一層內(nèi)的換熱管之間的縱向間距和橫向間距不變。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣泡導流滿液式殼管蒸發(fā)器，其特征是，所述的換熱管之間縱向間距和橫向間距由下至上逐層增加，且橫向間距增加量大于縱向間距增加量。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣泡導流滿液式殼管蒸發(fā)器，其特征是，所述的位于底層的換熱管呈三角形均勻分布。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣泡導流滿液式殼管蒸發(fā)器，其特征是，所述的氣泡導流板設(shè)置于相鄰兩層換熱管之間，其兩端通向兩側(cè)對應(yīng)的氣道。
【專利摘要】一種氣泡導流滿液式殼管蒸發(fā)器，包括：換熱管和設(shè)置于殼體內(nèi)的氣泡導流板，其中：所述的換熱管設(shè)置于氣泡導流板的上部和下部，并在氣泡導流板兩側(cè)形成縱向氣道，通過氣道將氣泡排出換熱管所處區(qū)域，氣泡導流板呈V字形、U字形或梯形，該氣泡導流板的凸面迎向氣泡上升方向，本發(fā)明顯著減少了換熱管上附著的氣泡量，避免氣泡在換熱管外形成氣膜，充分發(fā)揮了換熱管的性能，提高了蒸發(fā)器的整體換熱性能。
【IPC分類】F25B39/02
【公開號】CN105546881
【申請?zhí)枴緾N201510895165
【發(fā)明人】胡海濤, 宋強, 丁國良, 詹飛龍, 陳松, 莊大偉
【申請人】上海交通大學, 青島海爾空調(diào)電子有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月7日