[实用新型]一种新型制冷用满液式蒸发器

说明书

本实用新型公开了一种新型制冷用满液式蒸发器，包括壳体、冷冻水进口、挡水隔板、左管板、左分水箱、三维变结构换热铜管、右管板、右集水箱、冷冻水出口、制冷剂进液口、制冷剂出气口、过热管和钢丝滤网；壳体内部的三维变结构换热铜管矩阵排列构成三维变结构换热铜管束，分别安装在左管板和右管板上，以连通左分水箱和右集水箱，各三维变结构换热铜管之间的间隙构成制冷剂流动的壳程通道，各三维变结构换热铜管管腔构成冷冻水流动的管程通道。本实用新型本通过采用自支撑结构的三维变结构换热铜管，提高了换热效率，取消了传统满液式蒸发器的折流板，使之结构更紧凑，缩小换热器壳体体积，具有节能、节材和减少制冷剂充注量的优点。

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，具体涉及一种新型制冷用满液式蒸发器。

背景技术

蒸发器是制冷/热泵装置中的核心换热设备，根据被冷却介质种类的不同，蒸发器可分为水(液)冷蒸发器和风冷蒸发器。根据供液方式的不同，可分为干式、满液式和降膜式蒸发器等。

满液式蒸发器常用于大、中型制冷机组，是制冷系统中的重要的换热设备，其性能的好坏，将对制冷机组的能效产生很多影响。目前，满液式蒸发器中使用的换热管为圆形蒸发管，尽管通过管外壁表面结构的改变可以增加蒸发过程中的汽化核心数以及加快气泡离去时间，但在管型上无法增加液相湍动强度及提高对流换热速率。

因此，有必要开发性能更加优良的新型满液式蒸发器。

实用新型内容

针对上述问题，本发明提供一种新型制冷用满液式蒸发器，其换热管束依靠管道本身的凹凸点相互接触，起到自支撑作用，不需要折流板，能有效解决传统折流板满液式蒸发器的弊端。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种新型制冷用满液式蒸发器，具有二管程和一壳程，包括壳体、冷冻水进口、挡水隔板、左管板、左分水箱、三维变结构换热铜管、右管板、右集水箱、冷冻水出口、制冷剂进液口、制冷剂出气口、过热管和钢丝滤网；

左分水箱位于壳体左端并通过左管板与壳体内部相隔开，右集水箱位于壳体右端并通过右管板与壳体内部相隔开，挡水隔板位于左分水箱中，并将左分水箱分为上下相隔的两个腔室，冷冻水进口与左分水箱下部腔室连通，冷冻水出口与左分水箱上部腔室连通，制冷剂进液口通过左右两根管道与壳体底部连通，制冷剂出气口与壳体顶部连通，过热管为多根，平铺在壳体内部上方，钢丝滤网设置在过热管上方；

三维变结构换热铜管为多根，排列组合成三维变结构换热铜管束，两端分别安装在左管板和右管板上，以连通左分水箱和右集水箱，各三维变结构换热铜管之间的间隙构成制冷剂流动的壳程通道，各三维变结构换热铜管管腔构成冷冻水流动的管程通道。

本实用新型的制冷用满液式蒸发器，采用三维变结构换热铜管束，壳程流道横截面沿管束纵向周期性变化，使壳程流体产生以旋转和周期性的物流分离与混合为主要特点的强扰动。同时还可提高管程流体流速，增大管程侧流体的对流传热系数，从而增大整个满液式蒸发器的总传热系数。在相同的制冷量下，可减少换热管的数量或换热面积，且可减少壳体体积，使其结构更紧凑，最终达到整个满液式蒸发器节能、节材和减少制冷剂充注量的目的。壳体内没有折流板，壳程不存在流动死区，有利于制冷剂蒸汽/液体沿壳程流道扩散，从而达到充分传热的目的。在壳体内部上方设置一排换热管作为过热管，以达到气化制冷剂蒸汽内携带的液滴的用途，同时，保持制冷剂一定的过热度，有利于制冷机组性能的提升。在壳体内部上方设置钢丝滤网，可达到消除液滴，防止制冷剂蒸汽带液进入制冷剂吸气管内的目的。

进一步地，所述的三维变结构换热铜管由圆形蒸发铜管经螺旋扭曲而成，相邻的三维变结构换热铜管在最大变径凸点处相互接触形成自支撑结构。自支撑结构可有效避免因冷冻水和制冷剂流速过大所产生的震动和噪声。同时还可减小管外液相沸腾气泡上升冲击换热管所产生的管束振动，换热管可在提供较小的上升阻力下，诱使气泡发生横向位移，增加管壁与气泡的接触时间，从而破坏传热边界层，加强管外液相的对流换热。