工業製冷裝置用熱虹吸式重沸器的製造方法
2023-10-10 09:25:04
工業製冷裝置用熱虹吸式重沸器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種工業製冷裝置用熱虹吸式重沸器，包括氣液分離器、位於氣液分離器下方的乾式蒸發器，所述氣液分離器的上部連接有與壓縮機吸氣口相連接的吸氣管，其特別之處在於：所述乾式蒸發器的入口處設有入口管箱，乾式蒸發器的出口處設有出口管箱，所述入口管箱內設有換熱盤管，所述換熱盤管的一端為製冷劑液體入口，另一端連接有膨脹供液節流單元，所述膨脹供液節流單元與所述氣液分離器的入口端連接，所述氣液分離器的出液口通過出液管與所述入口管箱連通，所述出口管箱連接有回氣管，所述回氣管通入氣液分離器的上部空腔中。本發明提高了系統的能效，同時增強了節流裝置的穩定性，減小節流裝置規格，降低控制成本。
【專利說明】工業製冷裝置用熱虹吸式重沸器【技術領域】
[0001]本發明一種工業製冷裝置用低溫換熱器，具體地說是一種工業製冷裝置用低溫換熱的新型乾式蒸發器和臥式氣液分離器組合的熱虹吸式重沸器。
【背景技術】
[0002]在工業製冷領域中，常需要取得較低溫度的載冷劑，一般傳統殼管式換熱器其換熱效率比較低，為提高換熱器在低溫換熱時的效率，現國內廣為流行和使用一種熱虹吸式重沸器，其由兩部分組成，上部為臥式氣液分離器，下部為乾式蒸發器(屬於重力型再循環蒸發器)。節流後的製冷劑液體進入氣液分離器經氣液分離後，分離器底部的製冷劑液體流入蒸發器。製冷劑進入蒸發器管程吸熱後，部分氣化使蒸發器進出口製冷劑產生密度差(位能差)而持續產生的動力，使製冷劑在管程的質量流率提高，強化傳熱。這種由於相變引起密度改變的自循環現象就是熱虹吸。但這種熱虹吸式重沸器也存在缺點，蒸發器入口管箱底部與上部氣液分離器液位存在高度差，使得入口底部的製冷劑液體壓力高於分離器內壓力，高度差產生的靜壓力作用，即入口製冷劑狀態為過冷狀態，此時製冷劑進入換熱管後的換熱過程為:過冷液體先換熱至飽和液體後去除顯熱，再進行管內沸騰潛熱。經傳熱分析研究後發現，製冷劑在換熱管內的顯熱換熱長度所佔總換熱管換熱長度比較大。由此產生的影響是:一方面使換熱管沸騰有效換熱長度降低，削弱了傳熱效率；另一方面，由於顯熱的存在，純液態製冷劑在換熱管內所佔體積較大，蒸發器製冷劑充注量增加。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了克服上述缺陷，提供一種強化低溫熱虹吸式重沸器換熱效率，減少製冷劑充注 量，提高製冷系統能效，節約設備材料和能源的工業製冷裝置用熱虹吸式重沸器。
[0004]為實現上述目的，本發明設計的工業製冷裝置用熱虹吸式重沸器，包括氣液分離器、位於氣液分離器下方的乾式蒸發器，所述氣液分離器的上部連接有與壓縮機吸氣口相連接的吸氣管，其特別之處在於:所述乾式蒸發器的入口處設有入口管箱，乾式蒸發器的出口處設有出口管箱，所述入口管箱內設有換熱盤管，所述換熱盤管的一端為製冷劑液體入口，另一端連接有膨脹供液節流單元，所述膨脹供液節流單元與所述氣液分離器的入口端連接，所述氣液分離器的出液口通過出液管與所述入口管箱連通，所述出口管箱連接有回氣管，所述回氣管通入氣液分離器的上部空腔中。
[0005]上述技術方案中，還包括液位控制節流單元，所述液位控制節流單元的兩端分別與氣液分離器的上部和下部連接。
[0006]上述技術方案中，所述膨脹供液節流單元包括依次連接的過濾器、電磁閥和膨脹閥，所述過濾器與所述換熱盤管的另一端連接，所述膨脹閥與所述氣液分離器的入口端連接。
[0007]本發明在氣液分離器進入到乾式蒸發器的入口管箱處設置換熱盤管，來自系統冷凝器或經濟器的製冷劑先經過換熱盤管後，再由膨脹供液節流裝置單元進入臥式氣液分離器，可充分減小製冷劑顯熱，提高系統製冷劑過冷度，具有以下顯著效果:
[0008]1、來自系統製冷劑液體進過換熱盤管換熱後，進入膨脹供液節流裝置前的製冷劑過冷度增加，增加節流裝置穩定性和提高系統能效；
[0009]2、在低溫換熱時，降低乾式蒸發器的換熱管內過冷液體所佔換熱管的有效換熱長度，提高幹式蒸發器沸騰換熱效率；
[0010]3、減少製冷劑進入乾式蒸發器的換熱管內的顯熱，降低純液態製冷劑所佔換熱管內的體積，減小乾式蒸發器的充注量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明結構示意圖；
[0012]圖中:1、氣液分離器；2、膨脹供液節流單元(2.1、過濾器；2.2、電磁閥；2.3、膨脹閥);3、出液管；4、換熱盤管；5、乾式蒸發器(5.1、入口管箱；5.2、出口管箱);6、回氣管；7、液位控制節流單元；8、吸氣管。
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述:
[0014]如圖1所示的工業製冷裝置用熱虹吸式重沸器，包括氣液分離器1、位於氣液分離器I下方的乾式蒸發器5，還包括液位控制節流單元7，液位控制節流單元7的兩端分別與氣液分離器I的上部和下部連接。氣液分離器I的上部連接有與壓縮機吸氣口相連接的吸氣管8，乾式蒸發器5的入口處設有入口管箱5.1，乾式蒸發器5的出口處設有出口管箱
5.2，入口管箱5.1內設有換熱盤管4，換熱盤管4的一端為製冷劑液體入口，另一端連接有膨脹供液節流單元2，膨脹供液節流單元2與氣液分離器I的入口端連接，氣液分離器I的出液口通過出液管3與入口管箱5.1連通，出口管箱5.2連接有回氣管6，回氣管6通入氣液分離器I的上部空腔中。
[0015]膨脹供液節流單元2包括依次連接的過濾器2.1、電磁閥2.2和膨脹閥2.3，過濾器2.1與換熱盤管4的另一端連接，膨脹閥2.3與氣液分離器I的入口端連接。
[0016]本發明利用設置在乾式蒸發器5的入口管箱5.1內設置的換熱盤管4，達到了減小製冷劑顯熱和提高系統製冷劑過冷度的目的。
[0017]本發明的工作原理如下:工業製冷裝置用熱虹吸式重沸器運行時，來自系統冷凝器或經濟器的高壓中溫製冷液體，經過換熱盤管4的一端進入後，系統製冷劑過冷度增加，再依次過濾器2.1、電磁閥2.2和膨脹閥2.3，過濾器2.1進入氣液分離器I中，經過氣液分離後，氣液分離器I底部液體由出液管3流入乾式蒸發器5內，乾式蒸發器5的入口管箱5.1內的換熱盤管4減小了管外製冷劑顯熱，使製冷劑達到或接近飽和狀態；接著製冷劑進入乾式蒸發器5的換熱管內，並與載冷劑換熱，沸騰蒸發後的氣液兩相製冷劑，經回氣管6回至氣液分離器I中，再經過氣液分離，最終氣體由氣液分離器I上部連接的吸氣管8進入壓縮機吸氣口回氣至壓縮機內。一方面減小了蒸發器內製冷劑顯熱對換熱的影響，強化了管內騰換熱換熱和減小了製冷劑充注量；另一方面換熱盤管4內製冷劑換熱後溫度降低，過冷度加大，使通過膨脹供液節流單元2進入氣液分離器的製冷劑幹度降低，提高了系統的能效，同時增強了節流裝置的穩定性，減小節流裝置規格，降低控制成本。
【權利要求】
1.一種工業製冷裝置用熱虹吸式重沸器，包括氣液分離器(I )、位於氣液分離器(I)下方的乾式蒸發器(5)，所述氣液分離器(I)的上部連接有與壓縮機吸氣口相連接的吸氣管(8)，其特徵在於: 所述乾式蒸發器(5)的入口處設有入口管箱(5.1)，乾式蒸發器(5)的出口處設有出口管箱(5.2)，所述入口管箱(5.1)內設有換熱盤管(4)，所述換熱盤管(4)的一端為製冷劑液體入口，另一端連接有膨脹供液節流單元(2)，所述膨脹供液節流單元(2)與所述氣液分離器(I)的入口端連接，所述氣液分離器(I)的出液口通過出液管(3)與所述入口管箱(5.1)連通，所述出口管箱(5.2)連接有回氣管(6)，所述回氣管(6)通入氣液分離器(I)的上部空腔中。
2.根據權利要求1所述的工業製冷裝置用熱虹吸式重沸器，其特徵在於:還包括液位控制節流單元(7 )，所述液位控制節流單元(7 )的兩端分別與氣液分離器(I)的上部和下部連接。
3.根據權利要求1所述的工業製冷裝置用熱虹吸式重沸器，其特徵在於:所述膨脹供液節流單元(2)包括依次連接的過濾器(2.1)、電磁閥(2.2)和膨脹閥(2.3)，所述過濾器(2.1)與所述換熱盤管(4)的另一端連接，所述膨脹閥(2.3)與所述氣液分離器(I)的入口端連接。
【文檔編號】F25B39/00GK103836842SQ201210485716
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月26日 優先權日:2012年11月26日
【發明者】蔡永生, 公曉霞, 葉展 申請人:麥克維爾空調製冷(武漢)有限公司