[实用新型]一种多功能组合式高效套管换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种由同轴式套管换热器和管束式套管蒸发换热器组成的换热器，特别指在水源热泵中使用的既能实现制冷，采暖又能实现提供生活用热水的换热器，具体为一种多功能组合式高效套管换热器。

技术背景

现有的组合式换热器有两种方式：一种是由传统的三个单层管同轴式套管换热器组成；一种是由传统的三个管束式套管换热器组成。同轴式套管换热器是在钢管或铜管内套一根多头螺旋管或一根螺纹换热管；管束式套管换热管则是在钢管或铜管内穿多根螺纹换热管。上述两种换热器前者由于换热面积小，作蒸发器时传热系数低，后者由于水侧阻力大，做冷凝器时传热效果差。因此在水源热泵机组国标运行工况下能效比EER=4.6左右，性能系数COP=3.3左右，在国家标准线附近勉强徘徊，节能减排效果不明显。尤其是在冬季运行提供热水的工况下，性能系数衰减更快，影响使用效果。同时由于其结构的局限，单机负荷一般为30KW左右。

发明内容

为了解决上述组合式换热器存在的不足，进一步提高机组运行效率，扩大使用范围，本发明提供了一种多功能组合式高效套管换热器。本实用新型的技术方案是：一种多功能组合式高效套管换热器，其特征在于：该多功能组合式高效套管换热器整体呈螺旋形，包括自上而下依次连接的一级双层换热管同轴式套管冷凝换热器、二级双层换热管同轴式套管冷凝换热器和管束式套管蒸发换热器。

所述的一级双层换热管同轴式套管冷凝换热器包括一级管道主体，在该一级管道主体的一端设置有高压气体连接管和一级出水管，在其另一端设置有与二级双层换热管同轴式套管冷凝换热器连接的高压饱和气体连接管和一级进水管。

所述的二级双层换热管同轴式套管冷凝换热器包括二级管道主体，所述二级管道主体的一端与高压饱和气体连接管连接，并设置有冷却水出水管，在其另一端设置有高压液体汇流装置和冷却水进水管，所述的高压液体汇流装置连接有出液管，所述的出液管通过膨胀阀与制冷剂分配器的一端相连接，所述的制冷剂分配器的另一端与管束式套管蒸发换热器相连接。

所述的管束式套管蒸发换热器包括换热器管道主体，该换热器管道主体的一端设置有低压回气管和冷冻水进水管，其另一端与制冷剂分配器相连接，并设置有冷冻水出水管。

所述的一级管道主体包括依次套接的一级套管、一级八头螺旋管、一级高效螺纹管和一级双侧强化的螺纹管，所述的一级套管和一级八头螺旋管之间形成一级制冷剂第一通道，所述的一级高效螺纹管和一级双侧强化的螺纹管的外侧形成一级制冷剂第二通道，所述的一级八头螺旋管和一级高效螺纹管形成热水第一通道，所述的一级双侧强化的螺纹管的内侧形成热水第二通道。

所述的二级管道主体包括依次套接的二级套管、二级八头螺旋管、二级高效螺纹管和二级双侧强化的螺纹管，所述的二级套管和二级八头螺旋管之间形成二级制冷剂第一通道，所述的二级高效螺纹管和二级双侧强化的螺纹管的外侧形成二级制冷剂第二通道，所述的二级八头螺旋管和二级高效螺纹管形成二级载冷剂第一通道，所述的二级双侧强化的螺纹管的内侧形成二级载冷剂第二通道。

所述的换热器管道主体包括套管和套装在套管内的数根换热器高效螺纹管，所述的套管与换热器高效螺纹管之间形成载冷剂通道，所述的换热器高效螺纹管的内部形成制冷剂通道。

所述的部分换热器高效螺纹管的外围套有柔性导流环。

本实用新型的优点是：一、二级冷凝器采用多层管同轴式换热器，而蒸发器则采用管外套有导流环的管束式套管换热器，一二级冷凝换热器的结构有利于冷凝膜变薄，热阻减小，冷媒和油流畅，热换效果比传统的冷凝器好，而蒸发器不仅增加了换热面积，而且改变了冷媒的流场分布，在管外增加了导流装置后，有利于扩大了流体的润湿渡和均匀度，其结果比传统的蒸发器的传热系数有了明显的提高。检测结果证明，在国标运行条件下，在供应一定量的生活用热水时，其制冷能效比EER=6.04; 其制热时的性能系数COP=4.3，与此同时单机使用的负荷达到了90KW。上述两种换热器的优化组合使用，比传统组合换热器无论在效率方面，或是在应用范围方面都有了显著提高，是一种技术突破，极具推广应用价值。

附图说明

图1是本实用新型的主体结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是图1的C-C剖视图。

具体实施方式