[实用新型]双工质冷凝蒸发换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷凝蒸发器，更具体的说，是涉及一种应用于复叠式制冷系统中的双工质冷凝蒸发换热器。

背景技术

在工业和商业领域，当所需的制冷温度较低时，应采用复叠式制冷系统，复叠式制冷系统一般由两个单级压缩制冷循环组成，两个单级压缩制冷循环分别采用不同的制冷工质，两种制冷工质在冷凝蒸发换热器中交换热量。现有的冷凝蒸发换热器采用管板结构，在封头与管板为分体式，换热管两端分别与管板连接。由于封头与管板为分体式，冷凝蒸发换热器的强度低。而且，封头工质室的空间较大，充灌量较大，封头与管板之间容易泄漏。特别是对于R290/CO₂复叠式制冷循环，循环中CO₂的冷凝压力处于2.0～4.0MPa之间，由于CO₂的临界温度低，在常温下压力达到7MPa以上，是传统制冷剂冷凝压力的5倍左右，常规工质的冷凝蒸发器的强度不能满足CO₂的承压要求。此外，由于R290具有可燃性，如果泄漏，则存在安全隐患，同时造成资源的浪费和对环境的影响。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能够承受较高压力，并减少制冷工质充灌量，避免制冷工质泄漏造成危害的冷凝蒸发换热器。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种双工质冷凝蒸发换热器，其特征在于，包括壳体、封盖、半球形封头、多根U型换热管，在壳体上端连接有第一工质进口接管，在壳体下端连接有第一工质出口接管；所述壳体的一端与半球形封头焊接，所述壳体的另一端与封盖密封连接，所述封盖上部加工有第二工质回流室，所述第二工质回流室的外侧壁上加工有第二工质出口接管，所述第二工质回流室的内侧壁上加工出多个出口管孔，在封盖下部外侧加工有第二工质进口接管，在封盖下部内侧加工有第二工质进口管孔，所述第二工质进口管孔分别通过各自的第二工质分配通道与第二工质进口接管连通，所述壳体内安装有多根U型换热管，每根U型换热管的一端与封盖下部的进口管孔焊接，另一端与封盖上部的出口管孔焊接。

在壳体内设置有多块支撑板，每块支撑板上设置有管孔，U型换热管穿过支撑板上的管孔并与支撑板焊接。

每块支撑板的上下两面与壳体之间分别设置有缺口。

所述封盖上加工出连接盘，壳体上焊接有法兰盘，壳体上的法兰盘与封盖的连接盘之间通过紧固螺栓和密封垫密封连接。

所述壳体的壁厚为10～15mm。

本实用新型具有下述技术效果：

1.本实用新型的冷凝蒸发换热器使用的是整体封盖代替原来的封头，壳体与封盖之间不设管板，换热管直接与封盖上的管孔焊接，可承受较高的压力。而且，整体封盖上只设置第二工质回流室，工质充灌量小，不容易泄漏。

2.本实用新型的冷凝蒸发换热器中的换热管为U型，既可以消除由于材料的膨胀而引起的内应力，提高换热器的强度，又保证制冷剂在流动过程中始终沿同一管道流动，不会相互混合，因而有较好的传热效果。

3.在第二工质进口处设置的第二工质分配通道直接与各自的换热管相连接，能够对两相流工质进行均匀的分配，适用于流体的蒸发，减少了工质的充灌量，不但满足工质循环特性的要求，而且有效地防止流体和热量的泄漏，有利于保护环境，避免资源的浪费。特别对于R290/CO₂复叠式循环的低温制冷系统，能够减少制冷循环中R290的充灌量，避免制冷工质泄漏造成危害，为R290/CO₂复叠式制冷循环走向实际应用提供了新的技术方案。

4.壳体与封盖之间通过紧固螺栓和密封垫密封连接，便于制造、安装和维护。

5.第一工质和第二工质的流动方向相反，为逆流换热，换热效果好。

附图说明

图1为本实用新型双工质冷凝蒸发换热器的示意图。

图2为A-A剖视图。

具体实施方式

图1和图2为本实用新型双工质冷凝蒸发换热器的示意图，包括壳体1、封盖8、半球形封头10、多根U型换热管2，在壳体上端连接有第一工质进口接管9，在壳体下端连接有第一工质出口接管4。壳体1的一端与半球形封头10焊接，壳体1的另一端与封盖8密封连接。为了方便制造和维护，封盖上加工出连接盘11，壳体1上焊接有法兰盘，壳体上的法兰盘与封盖的连接盘之间通过紧固螺栓5和密封垫密封连接。