用于热交换器的回水箱制造技术

本发明专利技术提供一种用于热交换器（例如壳管式热交换器）的回水箱。该回水箱可以包括插入件，用于引导该回水箱中的流体流动。在一些实施例中，例如双程热交换器中，该插入件可用于从热交换器管第一程中的一个部分接收水，并将接收到的水重定向至另一个热交换器管第二程中的部分。

【技术实现步骤摘要】
用于热交换器的回水箱
本申请公开涉及用于热交换器的回水箱，例如冷却系统的壳管式热交换器。更具体而言，本申请公开涉及用于调节回水箱中的流体流动的方法、系统和装置。
技术介绍
壳管式热交换器常用于例如冷却系统中，充当冷却系统中的冷凝器和/或蒸发器。典型地，壳管式热交换器配置为包括在密封壳内延伸的热交换器管。热交换器管限定了管侧，所述管侧用于装载第一流体（例如，水）；而所述壳限定了壳侧，所述壳侧用于装载第二流体（例如，制冷剂）。管侧和壳侧能够形成热交换关系，以在第一流体和第二流体之间传热。一些壳管式热交换器可以具有多程设计（例如，双程设计）。壳管式热交换器的一端可以设置为具有回水箱，所述回水箱通常用于接收来自管侧第一程中的第一流体，并将该第一流体返回至管侧第二程中。
技术实现思路
本申请公开了一种用于热交换器（例如壳管式热交换器）的回水箱。该回水箱通常可以用于令多程壳管式热交换器（尤其是在水总管并排配置的壳管式热交换器）中的流动方向反向。通常来说，术语“反向”指的是，相对于垂直方向，管侧上部（或下部）区域第一程中的流体流动分别重定向至管侧下部（或上部）区域第二程。该回水箱可以包括一种用于将回水箱分隔为至少两个室且在所述室中导引流体流动（例如，水流）的结构。在一些实施例中，该结构可以包括，例如，位于回水箱内、用于令流体流动反向的插入件。在一些实施例中，该回水箱可以包括一个或多个隔板，以将该回水箱分隔成多个回水箱外部的室和组件（例如流动通道），以在所述室之间导引流体流动。该回水箱可用于帮助减少热交换器中的水旁通。本申请所公开的实施例通常指向一种热交换器的回水箱，用于导引水流动。但是，可知晓，此处所公开的实施例也能适用于其他流体。在一些实施例中，该回水箱可配置为具有回水箱盖和插入件。该回水箱盖可以配置为具有开口端和密闭后端，共同限定一个空腔。该插入件可以位于回水箱盖的空腔中。所述回水箱盖的插入件和开口端可形成包含第一水流路径的前室；以及，所述插入件和回水箱盖后端可以形成包含第二水流路径的后室。在一些实施例中，第一水流路径的方向和第二水流路径的方向可以不同。在一些实施例中，第一水流路径和第二水流路径的方向可以形成对角相对关系。在一些实施例中，前室中包括第一水流路径，插入件可以具有流体连通的第一部分和第二部分。在一些实施例中，该第一部分可以配置为接收来自至少部分热交换器管的水，且该插入件可以配置为将接收到的水导引至第二部分。所述第二部分可以配置为将接收到的水导入至少部分热交换器管中。在一些实施例中，该插入件可以配置为具有主分隔件和大致环绕所述主分隔件的壁。在一些实施例中，该主分隔件和壁的局部形状可以符合回水箱盖空腔内表面的轮廓。在一些实施例中，该第一部分和第二部分可以相对于回水箱的垂直方向处于对角的相对位置。在一些实施例中，该插入件的第一部分可以用于接受来自相对靠近热交换器管束上部区域的至少部分热交换器管的水，而该插入件的第二部分可以用于将水倒入热交换器管束下部区域的至少部分热交换器管中。在一些实施例中，相对靠近热交换器管束上部区域的热交换器管可用导热性能和/或成本相对低于铜的材料（例如钢）制成。因此，该回水箱还可以帮助降低热交换器的成本。在一些实施例中，回水箱的插入件和后端可以形成后室。在一些实施例中，插入件和开口端可以限定第一开口区域和第二开口区域，所述第一开口区域和第二开口区域可以通过回水箱盖的后室流体连通。在一些实施例中，第一开口区域可用于接收来自至少部分热交换器管的水，而该后端可用于将来自第一开口区域的水导向第二开口区域，而第二开口区域可用于将回水箱盖出来的水导入部分热交换器管中。在一些实施例中，第一开口区域和第二开口区域可相对于回水箱盖的垂直方向呈对角线设置。在一些实施例中，回水箱可包括一种位于回水箱外部的结构，该结构可用于令该水箱中的流体流动反向。在一些实施例中，该回水箱可用隔板分隔为多个室，例如4个室。该回水箱可包括外部流动通道，所述通道与多个室流体连通，以在多个室之间令水流方向反向。参考下面的详细描述和附图，将有助于清楚地理解本申请实施例的其他特征和方面。附图说明参考下列附图；所有附图中的对应部分均采用了相似的标号。图1A和1B展示了壳管式热交换器的示意图。图1A是壳管式热交换器的侧视示意图。图1B是并排设置的水总管的透视图。图2A和2B展示了含插入件的回水箱的实施例。图2A是回水箱的正视透视图。图2B是回水箱的部件分解图。图3展示了装设了带插入件的回水箱的壳管式热交换器的示意视图。其壳和部分被移除以便能清楚地进行展示。图4展示了含插入件的回水箱的又一实施例的端视图。图5A和5B展示了含外部流动通道的回水箱的又一实施例。图5A展示了该回水箱的前视图。图5B展示了该回水箱的后视图。具体实施方式一些加热、通风和空调系统（例如可以包括商用冷却装置）常常具有一个或多个壳管式热交换器，以起到冷凝器和/或蒸发器的作用。典型地，热交换器的管侧用于装载第一流体，例如水；而壳侧用于装载第二流体，例如制冷剂。当热交换器充当冷凝器时，壳侧一般用于装载制冷剂热蒸汽，而管侧用于装载工艺流体，例如水。制冷剂热蒸汽可在冷凝为液态制冷剂时将热传导给水。当热交换器充当蒸发器时，壳侧一般用于装载冷的液态制冷剂或制冷剂蒸汽/液体混合物，而管侧用于装载工艺流体，例如水。热量可在蒸发器中从水传递给制冷剂，从而在制冷剂蒸发的同时，使得水的温度下降。在壳管式热交换器中，热交换器管典型地位于管侧内，并设置为纵向地延伸贯穿壳侧。热交换器管可设置为具有至少1个工艺流体程。在一些热交换器中，工艺流体可从壳的第一纵向端进入至少部分热交换器管中。在单程热交换器中，工艺流体通常从壳的第二纵向端离开热交换器。一些壳管式热交换器可以具有多程设计。在多程热交换器中，工艺流体可设置为从例如第一程中流入一个位于壳的第二纵向端的回水箱中，并被导入至少部分热交换器管道以流回所述壳的第一纵向端的例如第二程中。当工艺流体流经热交换器管的一个或多个程时，工艺流体和制冷剂之间可以发生热交换。在一些热交换器中，例如在溢流式蒸发器中，热交换器管从蒸发器下部区域成束叠放。该热交换器管束上部区域附近的热交换器管与制冷剂之间可能无法有效率地进行热交换，因为制冷剂可能无法有效地浸湿靠近热交换器管束上部区域的热交换器管，在蒸发器中形成水旁通，而靠近热交换器管束下部区域的热交换器管能够更有效地冷却热交换器管中的水。术语“水旁通”通常指的是流经管侧的水与被制冷剂浸湿的热交换器管之间无法接触或接触受限。当此情况发生时，离开热交换器管束上部区域附近的热交换器管的温度较高的回程水，与离开热交换器管束下部区域附近的热交换器管的温度较低的水可能混合，形成两种温度之间的混合水温。为了补偿离开热交换器管束上部区域附近的热交换器管的水温的升高，压缩机可能需要提高其升力（例如，排气压力减去蒸发器压力），这可能使得冷却装置在某些操作条件下效率降低，例如在部分负载的情况下。可以对热交换器做出改进，以便例如减少水旁通。本文所述的实施例提供了一种壳管式热交换器的回水箱，所述热交换器配置为将流体导入回水箱中。该回水箱可设置为与热交换器的管侧流体连通。在一些实施例中，回水箱的结构可以设置为从热交换器管的一个部分接收水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热交换器的回水箱，包括：    回水箱盖，其具有开口端和后端；以及    插入件，其位于所述回水箱盖内；    其中，所述插入件限定了第一水流路径，且所述插入件和所述回水箱盖后端之间的空间限定了第二水流路径。

【技术特征摘要】
2013.07.31 US 61/860480;2014.07.29 US 14/4459051.一种用于热交换器的回水箱，包括：回水箱盖，其具有开口端和后端；以及插入件，其位于所述回水箱盖内部，并用于接收和重定向所述插入件中的水，所述插入件包括主分隔件和外壁，所述外壁从所述主分隔件的表面向外延伸，并至少部分设置在所述主分隔件的外周长上，其中，所述插入件限定了所述插入件内部的第一水流路径，且所述主分隔件和所述回水箱盖后端之间的空间限定了第二水流路径。2.根据权利要求1所述的回水箱，其特征在于，所述第一水流路径的方向和所述第二水流路径的方向相对于所述回水箱的垂直方向互不相同。3.根据权利要求1所述的回水箱，其特征在于，第一水流路径的方向和第二水流路径的方向构成对角线关系。4.根据权利要求1所述的回水箱，其特征在于，所述插入件具有流体连通的第一部分和第二部分，所述第一部分用于接收水，而所述插入件用于将接收到的水引导至所述第二部分。5.根据权利要求4所述的回水箱，其特征在于，所述第一部分的至少一部分和所述第二部分的至少一部分被设置为符合所述开口端轮廓的形状，且所述第一部分和第二部分相对于回水箱的垂直方向呈对角线设置。6.根据权利要求1所述的回水箱，其特征在于，所述插入件和所述开口端设置为形成第一开口区域和第二开口区域，且所述第一开口区域和第二开口区域通过所述主分隔件和所述回水箱后端之间的空间流体连通，所述第一开口区域用于接收水，而所述第二开口区域用于将水导出所述回水箱。7.根据权利要求6所述的回水箱，其特征在于，所述第一开口区域和所述第二开口区域相对于所述回水箱的垂直方向呈对角线设置。8.一种壳管式热交换器，包括：壳；热交换器管，其在所述壳中纵向延伸；以及回水箱盖，其位于热交换器的第一纵向端，且所述回水箱盖具有开口端和后端；以及插入件，其位于所述回水箱盖内，并用于接收和重定向所述插入件中的水，所述插入件包括主分隔件和外壁，所述外壁从所述主分隔件的表面向外延伸，并至少部分设置在所述主分隔件的外周长上，其中，所述插入件限定了所述插入件内的第一水流路径，而所述主分隔件和回水箱后端之间的空间限定了第二水流路径。9.根据权利要求8所述的壳管式热交换器，其特征在于，所述第一水流路径的方向和第二水流路径的方向相对于所述回水箱的垂直方向互不相同。10.根据权利要求9所述的壳管式热交换器，其特征在于，所述第一水流路径...

【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩托马斯·沙利文，
申请(专利权)人：特灵国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US