均布裝置和降膜式蒸發器及冷水機組的製作方法

2023-07-23 08:39:46

均布裝置和降膜式蒸發器及冷水機組的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種均布裝置，蓋板、第一均液板、第二均液板和第三均液板從上往下依次設置，蓋板與第一均液板之間形成第一腔體，第一均液板與第二均液板之間形成第二腔體，第二均液板與第三均液板之間形成第三腔體，蓋板上設置進液口，蓋板的周側設置折邊，在蓋板的長度或/和寬度方向的折邊上設有安裝部，安裝部為臺階狀，安裝部的第一段臺階用於對第一均液板定位，安裝部的第二段臺階用於對第二均液板定位，安裝部遠離蓋板的一端的端面用於對第三均液板定位。還涉及一種降膜式蒸發器及冷水機組。本實用新型的均布裝置和降膜式蒸發器及冷水機組，均布裝置實現了製冷劑的均勻分配，避免因製冷劑分布不均造成的換熱管「幹燒」現象，提高換熱效率。
【專利說明】均布裝置和降膜式蒸發器及冷水機組

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及製冷領域，尤其涉及一種均布裝置和降膜式蒸發器及冷水機組。

【背景技術】
[0002] 近些年來出現一種降膜式形式的蒸發器以其高效的性能得到廣泛關注，這種蒸發 器大量應用於海水淡化、化工等行業。在制冷機組中，行業內也有部分廠家在嘗試使用。與 常規的乾式蒸發器以及滿液式蒸發器相比，降膜式蒸發器具有以下優勢：1、換熱係數高； 2、減少製冷劑灌注量約20%?40% ;3、機組回油效率高。但是以上所有優點都是建立在 製冷劑分布均勻的基礎之上。通常制冷機組會採用單一進液口，並將其安放在均布裝置中 間，這樣就會出現以下問題：均布裝置沿長度或者寬度方向放置不是足夠的水平，或者因加 工原因導致均布裝置整體不平整或扭曲，或者裝置安裝不能保證水平，其中一個或者幾個 原因都會造成製冷劑無法均勻的流向裝置兩端，當這種不水平、不平整或者扭曲比較嚴重 的時候，甚至會出現製冷劑無法流動到達相對較高的一端。這樣就會造成均布裝置下方的 換熱管束沿著長度及寬度兩個方向上，一部分管束上液態製冷劑過多，而另一部分管束上 液態製冷劑供給不足。製冷劑供液不足的換熱管上就會形成"幹燒"現象，造成換熱管的利 用率大幅降低，最終影響了機組的性能。因此，只設置單一進液口的情況下，為了實現製冷 劑分布均勻，均布裝置的結構就變得較為複雜，加工精度、安裝要求較為嚴格。
[0003] 美國專利文獻號US6, 293, 11B1中公布的一種製冷劑均布裝置，是目前較為先進 的方案，其採用五層開孔層板結構，形成4個腔，製冷劑自上而下逐級分布。但這種結構較 為複雜，裝配難度大，加工精度要求高。
[0004] 中國專利文獻號CN102661638A中公布了一種均布裝置，採用多層多孔板，並在板 間設置過濾網，同時設置三層溢流堰。該裝置雖然能夠提高氣液兩相製冷劑的分離效率、制 作成本低，但會造成壓力損失增大，溢流堰安裝精度要求較高。如果在冷水機組上形成量 產，還需做進一步改進。 實用新型內容
[0005] 鑑於現有技術的現狀，本實用新型的目的在於提供一種均布裝置和降膜式蒸發器 及冷水機組，結構簡單，裝配方便，能夠有效避免因製冷劑分布不均造成的換熱管"幹燒"現 象，製冷劑通過該裝置，能夠實現均勻分配，有效提高了蒸發器的換熱效率。為實現上述目 的，本實用新型的技術方案如下：
[0006] -種均布裝置，應用在降膜式蒸發器中，所述均布包括蓋板、第一均液板、第二均 液板和第三均液板；
[0007] 所述蓋板、所述第一均液板、所述第二均液板和所述第三均液板從上往下依次設 置，所述蓋板與所述第一均液板之間形成第一腔體，所述第一均液板與所述第二均液板之 間形成第二腔體，所述第二均液板與所述第三均液板之間形成第三腔體，所述蓋板上設置 進液口，所述蓋板的周側設置折邊，在所述蓋板的長度或/和寬度方向的所述折邊上設置 有安裝部，所述安裝部為臺階狀，所述安裝部的第一段臺階用於對所述第一均液板定位，所 述安裝部的第二段臺階用於對所述第二均液板定位，所述安裝部遠離所述蓋板的一端的端 面用於對所述第三均液板定位。
[0008] 較優地，所述第一均液板的周側設置折邊，所述第一均液板上設置與所述第一段 臺階對應的第一通孔，所述第一段臺階貫穿所述第一通孔，所述第一均液板上還設置多個 第一過液孔。
[0009] 較優地，所述第一均液板的折邊角度為80° -100°，所述第一過液孔的孔徑為 2. 5mm-8mm，多個所述第一過液孔排列形式為矩形，在橫列方向上相鄰兩個所述第一過液孔 之間的橫向間距為8mm-62mm，在縱列方向上相鄰兩個所述第一過液孔之間的縱向間距為 6mm-42mm 〇
[0010] 較優地，所述第二均液板為平板或帶折邊結構，所述第二均液板置於所述第一均 液板內，所述第二均液板上設置有與所述第二段臺階對應的第二通孔，所述第二段臺階貫 穿所述第二通孔，所述第二均液板上還設置有多個第二過液孔。
[0011] 較優地，所述第二過液孔的孔徑為2. 5mm-8mm，多個所述第二過液孔的排列形式 為矩形或菱形，當多個所述第二過液孔排列成矩形時，相鄰兩個所述第二過液孔的橫向間 距為8mm-62mm，相鄰兩個所述第二過液孔的縱向間距為6mm-42mm。
[0012] 較優地，所述第三均液板為平板或帶折邊結構，在其長度方向上設置多個凹槽，多 個所述凹槽平行設置，每個所述凹槽的槽底設置有多個第三過液孔。
[0013] 較優地，所述凹槽的數量與所述降膜式蒸發器的換熱管管束中的第一排換熱管的 數量相同，多個所述凹槽在堅直方向上與所述降膜式蒸發器的換熱管管束中的第一排換熱 管一一對應，相鄰兩個所述凹槽的間距與所述第一排換熱管的中心間距相同。
[0014] 較優地，所述第三過液孔的孔徑為2. 5mm-9mm，在所述凹槽的長度方向上，每個所 述凹槽上相鄰兩個所述第三過液孔的孔間距為l〇mm-68mm。
[0015] 較優地，所述凹槽的縱截面為V型或弧形；
[0016] 當凹槽為V型槽時，所述V型槽的內夾角為60° -150°。
[0017] 較優地，所述第三均液板的折邊角度為60° -150°。
[0018] 較優地，所述第一段臺階的高度為3mm-28mm，寬度為3mm-42mm ;
[0019] 所述第二段臺階的高度為3_-28_，所述第二段臺階的寬度小於所述第一段臺階 的寬度。
[0020] 還涉及一種降膜式蒸發器，包括上述任一技術方案的均布裝置。
[0021] 還涉及一種冷水機組，包括降膜式蒸發器，還包括上述任一技術方案的均布裝置， 所述均布裝置設置在所述降膜式蒸發器內。
[0022] 本實用新型的有益效果是：
[0023] 本實用新型的均布裝置和降膜式蒸發器及冷水機組，均布裝置實現了製冷劑的均 勻分配，能夠有效避免因製冷劑分布不均造成的換熱管"幹燒"現象，同時在有限的換熱面 積內，最大限度的利用換熱管，有效提高了降膜式蒸發器的換熱效率，同時均布裝置結構簡 單，零件數量少，蓋板上設置臺階式安裝部與第一均液板和第二均液板配合，便於裝配均布 裝置、加工精度要求低、成本低廉，適合在冷水機組上批量使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為本實用新型的均布裝置的立體示意圖；
[0025] 圖2為圖1所示均布裝置的主視剖面圖；
[0026] 圖3為圖1所示均布裝置的仰視圖；
[0027] 圖4為圖1所示均布裝置的分解示意圖；
[0028] 圖5為本實用新型的均布裝置的安裝部與第一均液板、第二均液板配合示意圖；
[0029] 圖6為圖1所示均布裝置的側視局部剖面圖；
[0030] 圖7為本實用新型的均布裝置另一實施方式的立體示意圖；
[0031] 圖8為圖7所示均布裝置的主視剖面圖；
[0032] 圖9為第三均液板的立體示意圖；
[0033] 圖10為圖9所示第三均液板的俯視示意圖；
[0034] 圖11為圖10中的第三均液板A-A向剖視圖；
[0035] 圖12為圖11中I部分的局部放大圖。

【具體實施方式】
[0036] 為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施 例對本實用新型的均布裝置和降膜式蒸發器及冷水機組進行進一步詳細說明。應當理解， 此處所描述的具體實施例僅用於解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0037] 參照圖1至圖12,本實用新型的均布裝置一實施例，應用在降膜式蒸發器中，均布 包括蓋板1、第一均液板3、第二均液板5和第三均液板4，蓋板1、第一均液板3、第二均液板 5和第三均液板4從上往下依次設置，蓋板1與第一均液板3之間形成第一腔體6,第一均 液板3與第二均液板5之間形成第二腔體7,第二均液板5與第三均液板1之間形成第三腔 體8,蓋板1上設置進液口 2,蓋板1的周側設置折邊，蓋板1的板厚為優選2. 0mm, 在蓋板1的長度或/和寬度方向的所述折邊上設置有安裝部11，安裝部11為臺階狀，安裝 部11的第一段臺階111用於對第一均液板3定位，安裝部11的第二段臺階112用於對第 二均液板5定位，安裝部11遠離蓋板1的一端的端面用於對第三均液板4定位。優選地， 第一段臺階111的高度為3mm-28mm，寬度為3mm-42mm ;第二段臺階112的高度為3mm-28mm， 第二段臺階112的寬度小於第一段臺階111的寬度。
[0038] 第一均液板3的周側設置折邊，第一均液板3上設置與第一段臺階111對應的第 一通孔32,第一段臺階111貫穿第一通孔32,第一均液板3上還設置多個第一過液孔31。 第一均液板3的折邊角度為80° -100°，優選90°，第一均液板3折邊角度為第一均液板 3的主體板與其折邊之間的夾角。第一過液孔31的孔徑為2. 5mm-8mm，多個第一過液孔31 排列形式為矩形，在橫列方向上相鄰兩個第一過液孔31之間的橫向間距為8mm-62mm，在縱 列方向上相鄰兩個第一過液孔31之間的縱向間距為6mm-42mm。第一均液板3的板厚為 lmm-3mm,優選 2. 0mm 〇
[0039] 第二均液板5為平板或帶折邊結構，第二均液板5置於第一均液板3內，第二均液 板5上設置有與第二段臺階112對應的第二通孔52,第二段臺階112貫穿第二通孔52,第 二均液板5上還設置有多個第二過液孔51，第二過液孔51的孔徑為2. 5mm-8mm，多個第二 過液孔51的排列形式為矩形或菱形，當多個第二過液孔51排列成矩形時，相鄰兩個第二過 液孔51的橫向間距為8mm-62mm，相鄰兩個第二過液孔51的縱向間距為6mm-42mm。第二均 液板5的板厚為lmm-3mm，優選2. Omm。
[0040] 第三均液板4為平板或帶折邊結構，在其長度方向上設置多個凹槽42,多個凹 槽42平行設置，每個凹槽42的槽底設置有多個第三過液孔41。第三均液板4的板厚為 lmm-3mm,優選 2. 0mm 〇
[0041] 凹槽42的數量與降膜式蒸發器的換熱管管束中的第一排換熱管的數量相同，多 個凹槽42在堅直方向上與降膜式蒸發器的換熱管管束中的第一排換熱管一一對應，相鄰 兩個凹槽42的間距與第一排換熱管的中心間距相同，使得凹槽42內的製冷劑從第一過液 孔41滴落或噴射到換熱管管束中的第一排換熱管表面。凹槽42的縱截面為V型或弧形， 當凹槽42為V型槽時，V型槽的內夾角為60° -150°，優選120°，其中V型槽的內夾角為 V型槽的兩個內表面之間的夾角。第三均液板4為帶折邊結構時，第三均液板4的折邊角度 為60° -150°，優選90°，其中，第三均液板4的折邊角度為第三均液板4的主體板與其 折邊43之間的夾角。第三均液板4為折邊結構時，第三均液板4的折邊43置於第一均液 板3的折邊內，如圖1和圖2所示；當然第三均液板4的折邊43也可置於第一均液板3的 折邊外，如圖7和圖8所示。
[0042] 第三過液孔41的孔徑為2. 5mm-9mm，在凹槽42的長度方向上，每個凹槽42上相鄰 兩個第三過液孔41的孔間距為10mm-68mm。
[0043] 均布裝置工作時，製冷劑通過進液口 2進入第一腔體6,依靠自身流動性及所具有 的流速，充滿第一腔體6後，經過第一均液板3上第一過液孔31的一次分配，流入第二腔體 7,經過第二均液板5上第二過液孔51的二次分配，流入第三腔體8,經過兩次均勻分配的 製冷劑會聚集在第三均液板4上的凹槽42內，經過凹槽42的第三次分配及匯聚後，製冷劑 從凹槽42上的第三過液孔41流出均布裝置，與均布裝置下的換熱管管束接觸，實現熱量交 換。
[0044] 製冷劑經過第一腔體6後不均勻（事實上由於均布裝置無法實現完全水平安裝， 或者均布裝置不能做到完全平整而不變形，或者兩種情況同時出現，這種不均勻幾乎無法 避免。），再通過第二均液板5進行二次分配（如果所述情況更加惡劣，可以再多設置一塊 甚至多塊第二均液板5)，最後經過第三均液板4的分配，亦能均勻落到換熱管管束上。凹 槽42具有導向作用，液態製冷劑根據重力向低處的槽流動，並聚集在凹槽42內，即使在均 布裝置安裝不能保證水平的情況下，長度方向上出現一端高於另一端狀況，製冷劑在填滿 相對低處的凹槽42後，自發的流動到相對高處的凹槽42內，凹槽42同時具有匯聚及導流 作用。液態製冷劑根據重力向低處的槽流動，並聚集在凹槽42內，即使在均布裝置安裝不 能保證水平的情況下，寬度方向上出現一端高於另一端狀況，製冷劑在填滿相對低處的凹 槽42後，自發的流動到相對高處的凹槽42內，凹槽42還具有再次分配功能。通過均布裝 置的製冷劑能夠準確的滴落或噴射到換熱管上，實現高效率的換熱，從而提高了機組性能。
[0045] 本實用新型還提供一種降膜式蒸發器（未圖示），包括上述的均布裝置，均布裝置 置於降膜式蒸發器的殼體內。本實用新型還提供一種冷水機組（未圖示），包括降膜式蒸發 器，還包括上述均布裝置，所述均布裝置設置在所述降膜式蒸發器內。降膜式蒸發器和冷水 機組除均布裝置外均為現有技術，此處不再一一贅述。
[0046] 以上實施例的均布裝置和降膜式蒸發器及冷水機組，自適應能力強，均布裝置，實 現了製冷劑的均勻分配，能夠有效避免因製冷劑分布不均造成的換熱管"幹燒"現象，同時 在有限的換熱面積內，最大限度的利用換熱管，有效提高了降膜式蒸發器的換熱效率，同時 均布裝置結構簡單、裝配方便、加工精度要求低、成本低廉，適合在冷水機組上批量使用。
[0047] 以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細， 但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通 技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬 於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1. 一種均布裝置，應用在降膜式蒸發器中，其特徵在於： 包括蓋板、第一均液板、第二均液板和第三均液板； 所述蓋板、所述第一均液板、所述第二均液板和所述第三均液板從上往下依次設置，所 述蓋板與所述第一均液板之間形成第一腔體，所述第一均液板與所述第二均液板之間形成 第二腔體，所述第二均液板與所述第三均液板之間形成第三腔體，所述蓋板上設置進液口， 所述蓋板的周側設置折邊，在所述蓋板的長度或/和寬度方向的所述折邊上設置有安裝 部，所述安裝部為臺階狀，所述安裝部的第一段臺階用於對所述第一均液板定位，所述安裝 部的第二段臺階用於對所述第二均液板定位，所述安裝部遠離所述蓋板的一端的端面用於 對所述第三均液板定位。
2. 根據權利要求1所述的均布裝置，其特徵在於： 所述第一均液板的周側設置折邊，所述第一均液板上設置與所述第一段臺階對應的第 一通孔，所述第一段臺階貫穿所述第一通孔，所述第一均液板上還設置多個第一過液孔。
3. 根據權利要求2所述的均布裝置，其特徵在於： 所述第一均液板的折邊角度為80° -100°，所述第一過液孔的孔徑為2. 5mm-8mm，多 個所述第一過液孔排列形式為矩形，在橫列方向上相鄰兩個所述第一過液孔之間的橫向間 距為8mm-62mm，在縱列方向上相鄰兩個所述第一過液孔之間的縱向間距為6mm-42mm。
4. 根據權利要求1所述的均布裝置，其特徵在於： 所述第二均液板為平板或帶折邊結構，所述第二均液板置於所述第一均液板內，所述 第二均液板上設置有與所述第二段臺階對應的第二通孔，所述第二段臺階貫穿所述第二通 孔，所述第二均液板上還設置有多個第二過液孔。
5. 根據權利要求4所述的均布裝置，其特徵在於： 所述第二過液孔的孔徑為2. 5mm-8mm，多個所述第二過液孔的排列形式為矩形或 菱形，當多個所述第二過液孔排列成矩形時，相鄰兩個所述第二過液孔的橫向間距為 8mm-62mm，相鄰兩個所述第二過液孔的縱向間距為6mm-42mm。
6. 根據權利要求1所述的均布裝置，其特徵在於： 所述第三均液板為平板或帶折邊結構，在其長度方向上設置多個凹槽，多個所述凹槽 平行設置，每個所述凹槽的槽底設置有多個第三過液孔。
7. 根據權利要求6所述的均布裝置，其特徵在於： 所述凹槽的數量與所述降膜式蒸發器的換熱管管束中的第一排換熱管的數量相同，多 個所述凹槽在堅直方向上與所述降膜式蒸發器的換熱管管束中的第一排換熱管一一對應， 相鄰兩個所述凹槽的間距與所述第一排換熱管的中心間距相同。
8. 根據權利要求6所述的均布裝置，其特徵在於： 所述第三過液孔的孔徑為2. 5mm-9mm，在所述凹槽的長度方向上，每個所述凹槽上相鄰 兩個所述第三過液孔的孔間距為l〇mm-68mm。
9. 根據權利要求6所述的均布裝置，其特徵在於： 所述凹槽的縱截面為V型或弧形； 當凹槽為V型槽時，所述V型槽的內夾角為60° -150°。
10. 根據權利要求6所述的均布裝置，其特徵在於： 所述第三均液板的折邊角度為60° -150°。
11. 根據權利要求1-10任一項所述的均布裝置，其特徵在於： 所述第一段臺階的高度為3mm-28mm，寬度為3mm-42mm ; 所述第二段臺階的高度為3_-28_，所述第二段臺階的寬度小於所述第一段臺階的寬 度。
12. -種降膜式蒸發器，其特徵在於： 包括權利要求1-11任一項所述的均布裝置。
13. -種冷水機組，包括降膜式蒸發器，其特徵在於： 還包括權利要求1-11任一項所述的均布裝置，所述均布裝置設置在所述降膜式蒸發 器內。
【文檔編號】F25B39/02GK203908119SQ201420204660
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月24日 優先權日:2014年4月24日
【發明者】萬仁傑, 顏家桃, 陳紅, 胡東兵, 趙豔, 胡海利, 胡立書, 譚志凱 申請人:珠海格力電器股份有限公司