单流程方壳体干式蒸发器制造技术

本实用新型专利技术公开一种单流程方壳体干式蒸发器，包括中空的壳体，所述壳体的两端由管板和端盖封闭，两端盖上分别设置有制冷剂进口法兰组件和制冷剂出口法兰组件；所述壳体为方形壳体，壳体的空腔内设置有上、下两组折流板组件，上、下两组折流板的重叠区域为换热区域，所述换热区域内分布有若干根换热管，制冷剂进口端的端盖内的空腔为一锥形空腔，所述锥形空腔的顶端与所述制冷剂进口法兰组件连通，底端设置有一块均液板，所述锥形空腔通过所述均液孔和管孔与各根所述换热管连通。本实用新型专利技术在管程的制冷剂侧采用单流程设计，通过均压腔和均液孔的配合，确保制冷剂均匀的分配到各个换热管中，使蒸发器传热效率明显提升。

Single flow square shell dry evaporator

The utility model discloses a single process shell dry evaporator, comprising a hollow shell, the two ends of the shell by the tube plate and the end cover is closed, two end covers are respectively provided with a refrigerant inlet flange and the outlet flange assembly of refrigerant components; the casing is a square shell, the shell cavity is arranged in the upper and lower two groups of baffle plate assembly, overlapping two groups of upper and lower baffle plate for heat exchange area, the heat distribution of the region has a plurality of heat pipes, the cavity end cover refrigerant inlet for a conical cavity, the top of the conical cavity communicated with the refrigerant inlet flange assembly that is arranged at the bottom of a liquid in the conical cavity through the liquid hole and the pipe hole and the root of the heat pipe. The utility model adopts a single flow design in the refrigerant side of the pipe process, and ensures the uniform distribution of the refrigerant to each heat exchange tube through the cooperation of the pressure equalizing cavity and the uniform liquid hole, so that the heat transfer efficiency of the evaporator is obviously improved.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制冷设备领域，具体涉及一种干式蒸发器。
技术介绍
目前，在制冷、空调领域，大型中央空调和冷冻冷藏场所的制冷主机普遍采用干式管壳式蒸发器作为主要的换热设备，由于干式蒸发器相对于满液式蒸发器有着较低的成本，而且采用干式蒸发器的制冷机组结构简洁、控制简单，所以干式蒸发器得到广泛的使用。但随着社会对节能环保要求的越来越高，如何提升制冷主机的能效比则变得尤为重要，而蒸发器的换热效率如何直接决定着制冷主机的能效比，但干式蒸发器自身的一些特点导致其传热效率的提升受到限制，致使在很多对能效比有较高要求的场合无法采用干式管壳式蒸发器，变而采用满液式或降膜式等其他形式的换热器。然而采用满液式或降膜式蒸发器的制冷机组结构及控制系统均较为复杂，虽然其换热效率较传统干式蒸发器要高，可以获得较低的传热温差，从而提高制冷系统的能效比，但其存在故障率高、成本高、制冷剂充注量大等问题。如果能够提高干式蒸发器的换热效率，在结合干式蒸发器本身的优势，制冷机组采用干式蒸发器无疑是最佳的选择。影响干式蒸发器换热器效率的主要因素之一就是换热管的规格和内齿形结构，现有干式蒸发器多采用内螺纹高效换热器管，干蒸管规格均向较小直径发展，由于直径小，流体在较低流速下也可处于紊流状态，在较高流速下紊流状态更加剧烈，有利于提高对流传热系数，所以现在市场实现了一些采用小直径干蒸管的单流程干式蒸发器。影响干式蒸发器换热器效率的另外一个主要因素就是制冷剂的均匀分配问题，如何将制冷剂均匀分配到每根换热管里已成为一个技术难题。一般正对着蒸发器管箱进口处的换热管能够分配到较多的制冷剂，而远离进口处的换热管则分配到较少的制冷剂，位置较偏上的那些换热管能够分配到的制冷剂则更少了；特别是排管数较多的换热器，制冷剂分配不均匀的现象尤为明显。现有的均流分配装置多数采用带网孔的均流挡板的方式，带网孔的均流挡板通过改变制冷剂流向，防止制冷剂直接冲向正对进口处的换热管，从而实现均流分配的作用。但由于制冷剂在进入蒸发器时为气、液两相状态，采用普通均流挡板的方式只能在一定程度缓解分配不均的问题，却不能彻底解决均匀分配的问题。现在也出现一种利用均压腔和毛细管做均流分配的方式，制冷剂先进入均压腔再通过均液板上的毛细管分配到每个换热管内，每个管孔对应一根毛细管，但均液板和毛细管的加工工艺复杂，且均压腔和毛细管均会造成较大的压力降，从而影响整个制冷系统的能效比。另外，上述改善换热性能的方案均是通过改善管程制冷剂侧的方式实现的，但没有考虑壳程载冷剂侧的状况，即使管程制冷剂侧分配均匀了，如果壳程流体的状态不均匀，也无法实现由于管程制冷剂分配均匀而带来的益处，特别是对于圆形壳体的蒸发器，壳程流体在壳体截面各处的流动状态很难做到均匀，即使采用连续螺旋折流板的方式也很难做到完全均匀，因为离心力的作用靠近壳体中心和远离壳体中心的流体流动状态还是有较大差别，同时折流板的设计增加了制冷机组加工制造的工艺难度，特别对于直径较小的壳体，其加工难度更大。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种加工难度低，换热效率高的单流程方壳体干式蒸发器。技术方案：本专利技术所述单流程方壳体干式蒸发器，包括中空的壳体，所述壳体的两端由第一管板、第二管板和第一端盖、第二端盖封闭，第一端盖、第二端盖上分别设置有制冷剂进口法兰组件和制冷剂出口法兰组件，所述壳体的侧面设置有载冷剂进口接管和载冷剂出口接管；所述壳体为方形壳体，壳体的空腔内设置有上、下两组折流板组件，其中，上折流板组件由若干个固定在所述壳体顶板内壁上的上挡水板组成，所述下折流板组件由若干个固定在所述壳体底板内壁上的下挡水板组成，上、下挡水板的高度一致，且低于所述壳体的高度，所述上、下挡水板交错分布在所述壳体的空腔内；所述壳体空腔中的上、下两组折流板的重叠区域为换热区域，所述换热区域内分布有若干根换热管，壳体的两端第一管板、第二管板上分别开设有与所述换热管一一对应的管孔，所述换热管的两端分别与第一管板、第二管板上的相对应的管孔连接，管口由两端的第一端盖、第二端盖封闭，并分别通过所述第一端盖、第二端盖内的空腔与所述制冷剂进口法兰组件和制冷剂出口法兰组件连通，制冷剂进口端的第一端盖内的空腔为一锥形空腔，所述锥形空腔的顶端与所述制冷剂进口法兰组件连通，底端设置有一块均液板，所述均液板上开设有若干与所述管孔位置重叠的均液孔，所述锥形空腔通过所述均液孔和管孔与各根所述换热管分别连通。本专利技术进一步优选地技术方案为，所述壳体的两端的第一管板、第二管板与第一端盖、第二端盖之间还设置有第一密封垫、第二密封垫，所述第一密封垫、第二密封垫包括与所述换热区域的截面形状一致的内圈和套设在所述内圈外的外圈，所述内圈的位置与所述换热区域的位置相对应，所述内圈与所述外圈之间通过连筋连接，密封所述第一管板、第二管板与第一端盖、第二端盖之间的空腔。优选地，所述制冷剂进口法兰组件和制冷剂出口法兰组件均由凹面法兰座、平面法兰座和法兰套组成，所述凹面法兰座安装在所述第一端盖、第二端盖上，与所述第一端盖、第二端盖内部的空腔连接，所述平面法兰座通过螺栓将所述法兰套紧固在所述凹面法兰座内，两个所述法兰套的承插口分别与制冷剂的进液管和出气管连接。优选地，所述换热区域的截面为矩形，换热区域内任意一根换热管与相邻的非同层两根换热管之间呈正三角形排布，所述制冷剂进口端的第一端盖内的空腔为方锥形空腔，空腔底部的边缘与所述换热区域重合。优选地，所述上、下挡水板均为矩形的导流板，上、下挡水板的侧面均与所述壳体的内侧壁连接。优选地，所述上挡水板和下挡水板分别通过拉杆紧固为上折流板组件和下折流板组件，拉杆的两端通过螺纹与所述第一管板、第二管板固定连接。优选地，所述换热管为直径小于8 mm的内螺纹干蒸管，所述换热管的两端与所述第一管板、第二管板上管孔胀接。优选地，所述壳体的顶部还设置有排空阀座，所述壳体的底部还设置有排水阀座。本专利技术的蒸发器中，均液板与进口法兰组件之间的锥形空腔形成制冷剂进口处的均压腔，制冷剂由进口法兰组件进入第一端盖的均压腔内，再通过均液板的均流作用均匀地从管孔进入到换热管内，最后由另一端的第二端盖流出进入出口法兰组件；载冷剂由壳体侧面的进口接管进入壳体内，在壳体内的上、下两组折流板组件的导流下，在壳体内呈S状弯折流动，与换热区域内的换热管中的制冷剂换热，最后由载冷剂出口接管流出。有益效果：（1）本专利技术在壳体内设置了上、下两组折流板组件，上、下两组折流板组件之间的重叠区域为换热区域，其余区域不设置换热管，保证在壳程流动的载冷剂流体在挡水板的导引下呈S状弯折流动，各处换热管周围的流体的流速与流动状态均匀；同时壳体为方形壳体，壳体内的折流板组件的加工和安装都更加方便，大幅度降低了蒸发器的加工工艺难度，提高生产效率；本专利技术在管程的制冷剂侧采用单流程设计，在端盖内设置了一锥形空腔，锥形渐扩形的腔体起到均压腔的作用，均液板嵌入端盖内与端盖呈一整体结构，通过均压腔和均液孔的配合，确保制冷剂均匀的分配到各个换热管中，实现了管程和壳程的双侧均匀匹配，使蒸发器传热效率明显提升，制冷剂侧和载冷剂侧的传热温差明显缩小，使用该蒸发器的制冷系统的能效比明显提升；（2）本专利技术在端盖和管板之间设置了“回”字形的密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
单流程方壳体干式蒸发器，包括中空的壳体（5），所述壳体（5）的两端由第一管板（3）、第二管板（10）和第一端盖（1）、第二端盖（12）封闭，第一端盖（1）、第二端盖（12）上分别设置有制冷剂进口法兰组件和制冷剂出口法兰组件，所述壳体（5）的侧面设置有载冷剂进口接管（9）和载冷剂出口接管（4）；其特征在于，所述壳体（5）为方形壳体，壳体（5）的空腔内设置有上、下两组折流板组件，其中，上折流板组件由若干个固定在所述壳体（5）顶板内壁上的上挡水板（6）组成，所述下折流板组件由若干个固定在所述壳体（5）底板内壁上的下挡水板（7）组成，上、下挡水板的高度一致，且低于所述壳体（5）的高度，所述上、下挡水板交错分布在所述壳体（5）的空腔内；所述壳体（5）空腔中的上、下两组折流板的重叠区域为换热区域，所述换热区域内分布有若干根换热管（8），壳体（5）的两端第一管板（3）、第二管板（10）上分别开设有与所述换热管（8）一一对应的管孔（17），所述换热管（8）的两端分别与第一管板（3）、第二管板（10）上的相对应的管孔（17）连接，管口由两端的第一端盖（1）、第二端盖（12）封闭，并分别通过所述第一端盖（1）、第二端盖（12）内的空腔与所述制冷剂进口法兰组件和制冷剂出口法兰组件连通，制冷剂进口端的第一端盖（1）内的空腔为一锥形空腔（15），所述锥形空腔（15）的顶端与所述制冷剂进口法兰组件连通，底端设置有一块均液板（16），所述均液板（16）上开设有若干与所述管孔（17）位置重叠的均液孔，所述锥形空腔（15）通过所述均液孔和管孔（17）与各根所述换热管（8）连通。...

【技术特征摘要】
1.单流程方壳体干式蒸发器，包括中空的壳体（5），所述壳体（5）的两端由第一管板（3）、第二管板（10）和第一端盖（1）、第二端盖（12）封闭，第一端盖（1）、第二端盖（12）上分别设置有制冷剂进口法兰组件和制冷剂出口法兰组件，所述壳体（5）的侧面设置有载冷剂进口接管（9）和载冷剂出口接管（4）；其特征在于，所述壳体（5）为方形壳体，壳体（5）的空腔内设置有上、下两组折流板组件，其中，上折流板组件由若干个固定在所述壳体（5）顶板内壁上的上挡水板（6）组成，所述下折流板组件由若干个固定在所述壳体（5）底板内壁上的下挡水板（7）组成，上、下挡水板的高度一致，且低于所述壳体（5）的高度，所述上、下挡水板交错分布在所述壳体（5）的空腔内；所述壳体（5）空腔中的上、下两组折流板的重叠区域为换热区域，所述换热区域内分布有若干根换热管（8），壳体（5）的两端第一管板（3）、第二管板（10）上分别开设有与所述换热管（8）一一对应的管孔（17），所述换热管（8）的两端分别与第一管板（3）、第二管板（10）上的相对应的管孔（17）连接，管口由两端的第一端盖（1）、第二端盖（12）封闭，并分别通过所述第一端盖（1）、第二端盖（12）内的空腔与所述制冷剂进口法兰组件和制冷剂出口法兰组件连通，制冷剂进口端的第一端盖（1）内的空腔为一锥形空腔（15），所述锥形空腔（15）的顶端与所述制冷剂进口法兰组件连通，底端设置有一块均液板（16），所述均液板（16）上开设有若干与所述管孔（17）位置重叠的均液孔，所述锥形空腔（15）通过所述均液孔和管孔（17）与各根所述换热管（8）连通。2.根据权利要求1所述的单流程方壳体干式蒸发器，其特征在于，所述壳体（5）的两端的第一管板（3）、第二管板（10）与第一端盖（1）、第二端盖（12）之间还设置有第一密封垫（2）、第二密封垫（11），所述第一密封垫（2）、第二密封垫（11）包括与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪峰，赵鹏，王兴琴，袁正俊，
申请(专利权)人：南京冷德节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32