一种管壳式降膜蒸发器和冷水机组制造技术

本发明专利技术涉及一种管壳式降膜蒸发器和冷水机组，蒸发器包括壳体，壳体内填充有制冷剂，内部上侧设置有制冷剂分配器，制冷剂分配器的下方区域为换热管布管区；换热管布管区包括第一布管区和第二布管区，第二布管区位于第一布管区下方,且第一布管区和第二布管区之间留有间隙；第一布管区内设有水平布置的多根第一换热管，第二布管区内设有水平布置的多根第二换热管，第一换热管的外径小于第二换热管的外径。本发明专利技术使得第一换热管的周向长度更短，布管间隙更小，更有利于周向液膜在换热管外表面的附着和成型，同时成膜厚度更加均匀连续，可有效利用第一布管区的有效传热面积，减少换热管局部干斑形成的几率，同时第一布管区最底层的换热管不容易干管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及降膜蒸发器
，具体涉及一种管壳式降膜蒸发器和冷水机组。
技术介绍
现有的冷水机组产品中的降膜式蒸发器主要有以下几种形式：一、全降膜式蒸发器，如图1所示，该蒸发器中的布管区域包括上流程降膜布管区14和下流程降膜布管区15，上流程降膜布管区14的换热管和下流程降膜布管区15的换热管的外径相等；例如，上流程降膜布管区14的换热管外径和下流程降膜布管区15的换热管外径均为25.4mm或均为19.05mm或均为其它规格尺寸。该全降膜式蒸发器具有以下缺点：①降膜布管区最底层换热管容易干管，换热面积无法充分利用；②冷水机组吸气过热度不好控制，有带液风险；③冷水机组蒸发器上、下两流程换热不均衡，整体综合换热系数较差；④冷水机组蒸发器液位及冷媒供液量不好控制，制冷量调节性较差；⑤冷水机组蒸发器液位及冷媒供液量不好控制，回油引射取液口位置无法精确设计和确定位置，回油效果不好；⑥冷水机组全工况运行适应性差，各种工况条件下适应性不好。二、混合降膜式蒸发器，该蒸发器中的布管区域包括上流程布管区16和下流程满液布管区17，上流程布管区16的换热管和下流程满液布管区17的换热管的外径相等；例如，上流程布管区16的换热管外径和下流程满液布管区17的换热管外径均为25.4mm或均为19.05mm或均为其它规格尺寸。该混合降膜式蒸发器具有以下缺点：①冷水机组蒸发器上流程布管区16最底层换热管容易干管，换热面积无法充分利用；②冷水机组蒸发器上流程布管区16换热效果和制冷剂是否均匀分配关系很大，同时也和换热管的规格选择、布管排布方式以及管内水速控制也有一定关系；③冷水机组蒸发器下流程满液布管区17换热效果和制冷剂液位控制高度是否合理以及蒸发供液量控制是否合理关系很大，同时也和换热管的规格选择、布管排布方式以及管内水速控制也有一定关系；④冷水机组蒸发器上流程布管区16、下流程满液布管区17换热不均衡，整体综合换热系数较差；⑤冷水机组蒸发器液位及冷媒供液量不好控制，制冷量调节性较差；⑥制冷机组蒸发器液位及冷媒供液量不好控制，回油引射取液口位置无法精确的设计和确定位置，回油效果不好；⑦制冷机组全工况运行适应性差，各种工况条件下适应性不好。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种管壳式降膜蒸发器和冷水机组。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种管壳式降膜蒸发器，包括壳体，所述壳体内填充有制冷剂，所述壳体内部上侧设置有制冷剂分配器，制冷剂分配器的下方区域为换热管布管区；所述换热管布管区包括第一布管区和第二布管区，所述第二布管区位于所述第一布管区下方,且第一布管区和第二布管区之间留有间隙；所述第一布管区内设有水平布置的多根第一换热管，所述第二布管区内设有水平布置的多根第二换热管，所述第一换热管的外径小于所述第二换热管的外径。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过将第一换热管的外径设置成小于第二换热管的外径，使得第一换热管的周向长度更短，布管间隙更小，更有利于周向液膜在换热管外表面的附着和成型，同时成膜厚度更加均匀连续，可以完全充分有效的利用第一布管区的有效传热面积，减少换热管局部干斑形成的几率，同时第一布管区最底层的换热管不容易干管，综合传热系数更大更高；第二布管区中，第二换热管的有效换热面积更大，在有限控制的制冷剂液位淹没区，相同数量的换热管，可以提供更多有效的换热面积，同时布管间隙更大，更有利于蒸发器产生的制冷剂气体的逸出，且逸出速度更小；本专利技术的第一布管区和第二布管区换热比较均衡，整体综合换热系数较好。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述第一换热管的外径为9.52mm～25.4mm，所述第二换热管的外径为12.7mm～28.6mm。进一步，还包括用于调节壳体内制冷剂液位的液位控制器，所述液位控制器固定连接在所述壳体的外壁上。采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置液位控制器，可有效合理控制制冷剂在蒸发器壳体内的液位和蒸发供液量，保证第二布管区上部的第二换热管不会干管，使得降膜蒸发器的有效传热面积能够更加有效的充分利用，综合传热系数就会更大更高，传热效果更好；同时也可对蒸发器壳体内液位和冷媒供液蒸发量进行有效控制，从而依据冷媒和润滑油的溶解特性，回油引射取液口位置可以精确的设计和确定位置，回油效果好，在提高换热效率的同时，也提高了机组回油性能。进一步，所述壳体与所述第一布管区相对应的位置设有至少一根进液管和至少一根排气管。进一步，所述制冷剂将所述第二换热管覆盖住，所述第一换热管位于所述制冷剂液面以上。进一步，所述第一布管区和第二布管区之间的间隙大于10mm。进一步，所述进液管的一端固定连接在所述制冷剂分配器的上侧面上，其另一端从所述壳体内伸出；所述排气管与所述壳体内部位于所述制冷剂分配器上侧的区域相连通。进一步，所述制冷剂分配器的两端与所述壳体的内壁固定连接，所述制冷剂分配器与所述壳体之间连接一挡气板，所述挡气板上开设有出气孔。一种制冷机组，包括如上所述的管壳式降膜蒸发器。本专利技术的有益效果是：本专利技术的制冷机组的综合传热系数更大更高，传热效果更好。附图说明图1为现有技术中全降膜式蒸发器的剖面结构示意图；图2为现有技术中混合降膜式蒸发器的剖面结构示意图；图3为本专利技术实施例混合降膜式蒸发器的剖面结构示意图；图4为本专利技术实施例混合降膜式蒸发器另一种实施方式的剖面结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、壳体；11、第一布管区；12、第二布管区；14、上流程降膜布管区；15、下流程降膜布管区；16、上流程布管区；17、下流程满液布管区；2、第一换热管；3、第二换热管；4、液位控制器；41、安装筒；42、控制器；5、进液管；6、排气管；7、制冷剂分配器；71、挡气板。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1如图3和图4所示，本实施例的一种管壳式降膜蒸发器，包括壳体1，所述壳体1内填充有制冷剂，该蒸发器壳程走制冷剂，壳程数为1；管程走水，管程数为2，管程进水侧的水室内设置有管程分程隔板。壳体1内部上侧设置有制冷剂分配器7，制冷剂分配器7下方区域为换热管布管区，所述换热管布管区布置有管内走水的换热管，换热管布管区包括位于制冷剂分配器的下方的第一布管区11和位于第一布管区域11下方的第二布管区12，所述第一布管区11和第二布管区12之间留有间隙，所述间隙大于10mm；所述第一布管区11内设有水平布置的多根第一换热管2，所述第二布管区12内设有水平布置的多根第二换热管3，所述第一换热管2的外径小于所述第二换热管3的外径。本实施例的所述第一布管区和第二布管区之间的间隙实际为第一布管区最下端的第一换热管和第二布管区最上端的第二换热管之间的距离。本实施例通过将第一换热管的外径设置成小于第二换热管的外径，使得第一换热管的周向长度更短，布管间隙更小，更有利于周向液膜在换热管管外表面的附着和成型，同时成膜厚度更加均匀连续，可以完全充分有效的利用第一布管区的有效传热面积，减少换热管局部干斑形成的几率，同时第一布管区最底层的换热管不容易干管，综合传热系数更大更高；第二布管区中，第二换热管的有效换热面积更大，在有限控制的制冷剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管壳式降膜蒸发器，包括壳体(1)，所述壳体(1)内填充有制冷剂，所述壳体(1)内部上侧设置有制冷剂分配器(7)，制冷剂分配器(7)的下方区域为换热管布管区；所述换热管布管区包括第一布管区(11)和第二布管区(12)，所述第二布管区(12)位于所述第一布管区(11)下方,且第一布管区(11)和第二布管区(12)之间留有间隙；所述第一布管区(11)内设有水平布置的多根第一换热管(2)，所述第二布管区(12)内设有水平布置的多根第二换热管(3)，其特征在于，所述第一换热管(2)的外径小于所述第二换热管(3)的外径。

【技术特征摘要】
1.一种管壳式降膜蒸发器，包括壳体(1)，所述壳体(1)内填充有制冷剂，所述壳体(1)内部上侧设置有制冷剂分配器(7)，制冷剂分配器(7)的下方区域为换热管布管区；所述换热管布管区包括第一布管区(11)和第二布管区(12)，所述第二布管区(12)位于所述第一布管区(11)下方,且第一布管区(11)和第二布管区(12)之间留有间隙；所述第一布管区(11)内设有水平布置的多根第一换热管(2)，所述第二布管区(12)内设有水平布置的多根第二换热管(3)，其特征在于，所述第一换热管(2)的外径小于所述第二换热管(3)的外径。2.根据权利要求1所述一种管壳式降膜蒸发器，其特征在于，所述第一换热管(2)的外径为9.52mm～25.4mm，所述第二换热管(3)的外径为12.7mm～28.6mm。3.根据权利要求1所述一种管壳式降膜蒸发器，其特征在于，还包括用于调节壳体(1)内制冷剂液位的液位控制器(4)，所述液位控制器(4)固定连接在所述壳体(1)的外壁上。4.根据权利要求1至3任一项所述一种管壳式降膜蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗荣君，
申请(专利权)人：重庆美的通用制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50