用於乾式管殼式蒸發器的嵌入式均流裝置的製作方法

2023-05-23 13:43:21 2

本發明製冷設備領域，具體涉及一種用於乾式管殼式蒸發器入口的均流裝置。

背景技術：

目前，在製冷、空調領域，大型中央空調和冷凍冷藏場所的製冷主機普遍採用乾式管殼式蒸發器作為主要的換熱設備，由於乾式蒸發器相對於滿液式蒸發器有著較低的成本，而且採用乾式蒸發器的制冷機組結構簡潔、控制簡單，所以乾式蒸發器得到廣泛的使用。但隨著社會對節能環保要求的越來越高，如何提升製冷主機的能效比則變得尤為重要，而蒸發器的換熱效率如何直接決定著製冷主機的能效比，但乾式蒸發器自身的一些特點導致其傳熱效率的提升受到限制，致使在很多對能效比有較高要求的場合無法採用乾式管殼式蒸發器，變而採用滿液式或降膜式等其他形式的換熱器。

然而採用滿液式或降膜式蒸發器的制冷機組結構及控制系統均較為複雜，雖然其換熱效率較傳統乾式蒸發器要高，可以獲得較低的傳熱溫差，從而提高製冷系統的能效比，但其存在故障率高、成本高、製冷劑充注量大等問題。如果能夠提高幹式蒸發器的換熱效率，再結合乾式蒸發器本身的優勢，制冷機組採用乾式蒸發器無疑是最佳的選擇。

影響乾式蒸發器換熱器效率的一個主要因素就是製冷劑的均勻分配問題，傳統的乾式蒸發器正對著蒸發器管箱進口處的換熱管能夠分配到較多的製冷劑，而遠離進口處的換熱管則分配到較少的製冷劑，位置較偏上的那些換熱管能夠分配到的製冷劑則更少了；特別是排管數較多、換熱量較大的乾式管殼式蒸發器，製冷劑分配不均勻的現象尤為明顯，從而制約著乾式蒸發器的換熱效率。

針對於此，如何將製冷劑均勻分配到每根換熱管裡成為各廠家一直致力研究的一項關鍵技術，目前已經取得一定的進展，現在新製造的乾式蒸發器都會在管箱內設置均流分配裝置來做到製冷劑的均勻分配，主要有採用帶網孔的均流擋板的方式，也出現一種利用均壓腔和毛細管做均流分配的方式。

但對於現有已經投入使用的大量的沒有設置均流分配裝置的乾式蒸發器，如果想對其改造則需要對蒸發器的端蓋和管箱進行拆卸，然後在管箱內增加均流分配裝置，一般固定方式只有採用焊接的方式，端蓋和管箱拆卸後再安裝，需要更換密封墊，並且整個換熱器管程需要重新進行試壓和檢漏操作，這給改造工程帶來巨大麻煩，並且改造成本對一般企業來說也難以接受，特別是一些容量較大乾式蒸發器的改造耗費的人力、物力尤其驚人。

技術實現要素：

發明目的：本發明目的在於針對現有技術的不足，提供一種用於乾式管殼式蒸發器的嵌入式均流裝置，在無需拆除乾式蒸發器端蓋和管箱的前提下即可對乾式管殼式蒸發器進行改造，從而實現傳統乾式管殼式蒸發器製冷劑的均勻分配，使乾式管殼式蒸發器的換熱效率明顯提升，製冷系統的能效比明顯提高，實現製冷系統的節能運行；

本發明的另一目的在於提供一種上述的用於乾式管殼式蒸發器的嵌入式均流裝置的安裝方法，安裝簡單，操作方便，大大降低節能改造工程的施工成本。

技術方案：本發明所述用於乾式管殼式蒸發器的嵌入式均流裝置，包括與蒸發器的製冷劑進口接管相匹配的套筒，所述套筒其中一端為伸入端，另一端作為安裝端，所述套筒通過該安裝端安裝在蒸發器的製冷劑進口接管和製冷劑外部接管之間，其伸入端伸入蒸發器的管程內；

所述套筒的伸入端的端部設置有底板，所述底板將所述伸入端的埠封閉，所述底板上開有若干微孔，將所述套筒的內部空間與蒸發器的管程連通；

所述套筒上在靠近所述伸入端的側壁上還均勻開設有多個開口，作為製冷劑出口。

本發明進一步優選地技術方案為，所述套筒上的製冷劑出口為四個方形開口，四個所述方形開口沿所述套筒圓周均勻分布。

優選地，所述微孔均勻布滿所述底板。

優選地，所述微孔的孔距為2~4 mm，相鄰兩微孔之間間距大於8 mm。

優選地，所述套筒的安裝端設置有嵌入環，所述安裝端通過所述嵌入環安裝在蒸發器的製冷劑進口接管和製冷劑外部接管之間。

優選地，所述嵌入環套設在所述套筒上，所述嵌入環的外徑大於所述套筒的外徑。

優選地，所述套筒的外徑小於或等於所述製冷劑進口接管的內徑，所述套筒與所述製冷劑進口接管過盈配合或過渡配合連接。

本發明所述嵌入式均流裝置的安裝方法，包括如下步驟：

（1）打開蒸發器製冷劑進口接管外側的法蘭，拆下製冷劑外部接管、安裝套盤；

（2）將嵌入式均流裝置的套筒插入安裝套盤內，套筒的安裝端安裝在該安裝套盤上，再將製冷劑外部接管安裝在安裝套盤上；

（3）將製冷劑外部接管和安裝套盤的連接處進行焊接密封處理；

（4）將嵌入式均流裝置插入製冷劑進口接管，嵌入式均流裝置的底板和製冷劑出口伸入蒸發器的管程中，擰緊步驟（1）中所述的製冷劑進口接管外側的法蘭，完成嵌入式均流裝置的安裝。

優選地，所述嵌入式均流裝置的安裝端設置有嵌入環，步驟（2）中嵌入式均流裝置的套筒插入安裝套盤時，所述嵌入環坐於所述安裝套盤的臺階面上，將所述嵌入式均流裝置安裝在安裝套盤上。

本發明所述嵌入式均流裝置的工作原理是：製冷劑由製冷劑外部接管進入套筒中，並由套筒在靠近伸入端的側壁上開設的製冷劑出口進入蒸發器的端蓋中，由於製冷劑出口開設在套筒的側壁上，製冷劑由製冷劑出口向蒸發器的管程均勻擴散，再均勻分配至位於管程內的換熱管中，另外在套筒的伸入端設置了底板，底板上開設了若干微孔，從套筒通入的製冷劑只能從微孔中進入套筒正對的換熱管中，確保製冷劑均勻分配進入進口位置的換熱管和周圍的換熱管中。

有益效果：本發明的嵌入式均流裝置安裝於乾式管殼蒸發器製冷劑入口法蘭套盤內，通過對製冷劑的導流作用，實現製冷劑均勻分配；本發明在不拆除乾式蒸發器端蓋和管箱的前提下即可對乾式管殼式蒸發器進行改造，安裝簡單，操作方便，能夠大大較低節能改造工程的成本，相比一般的蒸發器改造工程，施工成本降低70%；實驗證明，在使用本發明後的蒸發器換熱器效率明顯提升，製冷系統的能效比明顯提高，實現了製冷系統的節能運行。

附圖說明

圖1為本發明所述嵌入式均流裝置的結構示意圖；

圖2為本發明所述嵌入式均流裝置的側視圖；

圖3為本發明所述底板的結構示意圖；

圖4為本發明所述嵌入式均流裝置的安裝示意圖；

其中，1a-套筒、1b-嵌入環、1c-底板、1d-微孔、1e-方形開口、1-嵌入式均流裝置、2-製冷劑進口接管、3-製冷劑外部接管、4-法蘭、5-安裝套盤。

具體實施方式

下面通過附圖對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護範圍不局限於所述實施例。

實施例：一種用於乾式管殼式蒸發器的嵌入式均流裝置1，包括與蒸發器的製冷劑進口接管2相匹配的套筒1a，套筒1a的外徑小於或等於製冷劑進口接管2的內徑，套筒1a與製冷劑進口接管2過盈配合或過渡配合連接。

套筒1a其中一端為伸入端，另一端作為安裝端，套筒1a的安裝端設置有嵌入環1b，嵌入環1b套設在套筒1a上，嵌入環1b的外徑大於套筒1a的外徑，安裝端通過嵌入環1b安裝在蒸發器的製冷劑進口接管2和製冷劑外部接管3之間。

套筒1a的伸入端的端部設置有底板1c，底板1c將伸入端的埠封閉，底板1c上開有若干微孔1d，將套筒1a的內部空間與蒸發器的管程連通；微孔1d均勻布滿底板1c，微孔1d的孔距為2~4 mm，相鄰兩微孔1d之間間距大於8 mm。

套筒1a上在靠近伸入端的側壁上還均勻開設有四個方形開口1e，作為製冷劑出口。

上述嵌入式均流裝置的安裝方法，包括如下步驟：

（1）打開蒸發器製冷劑進口接管2外側的法蘭4，拆下製冷劑外部接管3、安裝套盤5；

（2）將嵌入式均流裝置1的套筒1a插入安裝套盤5內，套筒1a安裝端的嵌入環1b坐於安裝套盤5的臺階面上；再將製冷劑外部接管3安裝在安裝套盤5上

（3）將製冷劑外部接管3和安裝套盤5的連接處進行焊接密封處理；

（4）將嵌入式均流裝置1插入製冷劑進口接管2，嵌入式均流裝置1的底板1c和方形開口1e伸入蒸發器的管程中，擰緊步驟（1）中的製冷劑進口接管外側的法蘭4，完成嵌入式均流裝置1的安裝。

如上所述，儘管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本發明，但其不得解釋為對本發明自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本發明的精神和範圍前提下，可對其在形式上和細節上作出各種變化。