[发明专利]蒸发器和液体分布器

说明书

相关申请案的交叉参考

本专利申请要求于2012年1月27日提交的序列号为61/591，456的美国临时专利申请的优先权，其全文以引用的方式并入本文。

发明背景

示例性实施方案一般涉及液体分配的技术领域以及热交换器的技术领域，更特别地，其涉及通过制冷冷却器的蒸发器的管组进行的液体分布。

制冷冷却器通常用于冷却待被供给至热交换器的工作流体，如水，其中热交换器与建筑物的气候控制的空间相关联以调节抽出的用于气候控制的空间的且以与冷却的工作流体成热交换关系通过的空气，从而冷却空气。制冷冷却器包括制冷剂蒸汽压缩机、制冷剂蒸汽冷凝器、制冷剂液体蒸发器和制冷剂流计量装置。根据所采用的制冷剂，冷却器可被表征为高压制冷剂冷却器、中压制冷剂冷却器或低压制冷剂冷却器。

在通常为管壳式热交换器的蒸发器中，待冷却的工作流体通过在一个或多个管束中排列的多个热交换管进行流通。将待蒸发的制冷剂液体送入蒸发器外壳中的内部且被带至与通过在一个或多个管束中排列的热交换管通过的制冷剂成热交换关系，从而蒸发液体制冷剂并冷却工作流体。从蒸发器通过的工作流体通过与气候控制的空间相关联的热交换器而流通回来。在蒸发器中形成的制冷剂蒸汽流通回压缩器以被压缩至具有较高压力和较高温度的蒸汽状态，然后通过冷凝器以被冷凝回液体状态，从而在通过制冷剂流计量装置的过程中被膨胀至较低的压力并被送回蒸发器外壳的内部。

一般性地，在中压和高压降膜式制冷剂冷却器中，被送至蒸发器的液体制冷剂被推动通过多个喷嘴以通过管束进行分布。排列喷嘴并设计喷嘴样式，从而可通过管束的长度而实现均匀的液体分布。使用这种喷嘴必然伴有制冷剂压力的不可忽略的压降。在中压和高压制冷剂冷却器中，所产生的压降并非显著的问题，这是因为在与中压和高压制冷剂相关联的冷凝和蒸发压力之间具有相对较大的差异。然而，在低压制冷剂冷却器的系统中，由于在与低压相关联的冷凝和蒸发温度之间的固有低差异，可禁止伴随使用这种喷嘴而产生的高压降。

发明概要

在本公开的一个方面，提供了一种液体分布器，其用于将液体降膜传送至位于在液体分布器下方布置的目标上。液体分布器包括壳体，其具有包括纵向延伸的分布板的底壁，所述分布板具有多个横向间隔的且纵向延伸的通道，所述多个通道中的每个通道被构造成传送液体的下降流以沿液体分布器的纵向范围大致均匀地进行分布。每个通道包括沿分布板的纵向范围不间断延伸的上部槽以及在上部槽的下方以纵向间隔进行布置的且与其成流动连通的多个下部狭缝。在一个实施方案中，多孔材料可被布置在上部槽中。在一个实施方案中，可与分布板的上表面超邻近地布置具有多个通过穿孔板的孔的穿孔板，且该孔是以纵向间隔被设置在与分布板中的通道相对齐的多个横向间隔的列中。

在一个实施方案中，从分布板的下表面向外且在上部槽的下方纵向延伸有槽。该槽包括在上部槽的下方以纵向间隔进行布置的且与其成流动连通的多个下部狭缝。该槽具有远端顶部，其具有以与水平面成45至60度的范围内的角度向内聚合的外侧。

在本公开的一个方面，一种用于冷却工作流体的管壳式蒸发器包括限定内部体积的外壳、被布置在外壳的内部体积中的管束以及被布置在管束上方的内部体积中的制冷剂分布器。管束包括以多个垂直管列和多个水平管排的阵列进行设置的多个纵向延伸的热交换管。制冷剂分布器具有底壁，其包括具有多个横向间隔的且纵向延伸的通道的纵向延伸的分布板。每个通道均与热交换管的多个垂直列中的各个列相对齐且被构造成沿各个管列的纵向范围大致均匀地将液体制冷剂的下降流传送至各个管列上。每个通道包括沿通道的纵向范围不间断延伸的上部槽以及在上部槽的下方以纵向间隔进行布置的且与其成流动连通的多个下部狭缝。

附图简述

为了进一步理解本发明，将结合附图参考下列详细描述，其中：

图1为根据一个示例性实施方案的采用低压制冷剂的管壳式蒸发器的局部立体图；

图2为如本文所公开的液体分布器的一个实施方案的立体图；

图3为如本文所公开的液体分布器的另一个实施方案的立体图；

图4为如本文所公开的液体分布器的一个实施方案的剖面侧视图；

图5为如本文所公开的液体分布器的分布板的剖面侧视图；

图6为沿线6-6所取的图5所示的分布板的剖面平面图；

图7为在液体分布器的一个实施方案中位于图5所示的分布板中的通道的剖面侧视图，其中在通道的上部槽中布置有多孔介质；