一种枝状分配装置制造方法及图纸

利用坠落液膜蒸发器从一热负载中排除热量的压缩致冷设备，以一种共沸制冷剂进行作业，并采用一种通过把制冷剂喷洒在一表面上且能使该制冷剂滴落在主换热表面上而把制冷剂液膜分配在换热表面上的枝状喷淋分配装置。此设备便于回收沉积在蒸发器内的润滑油而不需在蒸发器之内重新分配润滑油。在另一实施例中，液体制冷剂被喷淋到一网筛上，在该处它滴落在主要换热表面上。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及一种用于一制冷系统之中的坠落液膜蒸发器。本专利技术尤其涉及一种用于一压缩制冷系统的坠落液膜蒸发器，最好是包括一在蒸发器容器里面的蒸汽-液体分离器。
技术介绍
压缩制冷、速冻、热力泵机以及有关设备，一般应用含氯氟烃(CFC)、含氢氟烃(HFC)、各种代替或代换制冷剂，在本
中是公知的。(所有这类设备在此将一般地简称作“制冷机”)。一压缩制冷机的主要部件是一膨胀阀、一蒸发器、一压缩机和一冷凝器，顺序连接以构成一个封闭的制冷剂回路。在压缩制冷机中，制冷剂可以是一种共沸物。这意味着，制冷剂当它气化或冷凝时可能被分馏成为具有不同组份的各单独的成分。制冷剂在其液体或蒸汽形式中的组份是相同的。压缩制冷机的蒸发器是一专用的换热器。在操作中，液体制冷剂经由一膨胀阀分配进入蒸发器。一种有待冷却的流体单独地送入蒸发器。此有待冷却的流体携带着制冷机预定要予以冷却的热负载。蒸发器把热量从热负载传送给液体制冷剂。例如，蒸发器中有待冷却的流体可以在一束具有导热管壁的管子路程之内流过蒸发器，而进入蒸发器的流体制冷剂可以分配在管束的外部。管束的外部可以看作是一种换热表面。蒸发器中的各种条件安排得致使热量可以有待冷却的流体通过此换热表面被传送到制冷剂。这种热量沸腾和/或气化制冷剂，形成一种制冷剂蒸汽。制冷剂蒸汽依靠压缩机的泵送动作从蒸发器被排放出去。压缩机还可压缩制冷剂，形成一种较为浓密的蒸汽。压缩过程可加热蒸汽，从而防止它在此时冷凝。经过压缩的蒸汽随后被传输到冷凝器，此冷凝器位于膨胀阀的高压侧与压缩机的高压侧之间。冷凝器是另一专用换热器。冷凝器可以把由于压缩制冷剂而产生的热量和从蒸发器所接收到的热负载传送到一热槽，诸如环境大气、地下水或类似场所。随着经过压缩的蒸汽冷却下来，它凝结成为液体形态。最后，冷却过和冷凝后的制冷剂通过膨胀阀，因而制冷剂压力和温度得以降低和循环得以重复。压缩制冷机的一个特点是，一般，在蒸发器中，携带热负载的一束管子浸没在静止的液体制冷剂之中。这一类型的蒸发器称作“溢流式蒸发器”。Sand等人的美国专利4829786是这一类型蒸发器的范例，被委托给本专利技术的受托人，并且在此引入作为参考。压缩制冷机的另一特征是，用于润滑压缩机的油剂与制冷剂一起流通，并收集在蒸发器之中。这种情况的发生是由于油剂比起制冷剂来不易挥发。因而，当制冷剂作为一种蒸汽离开蒸发器时，不易挥发的油剂就随后留了下来。在一种采用溢流式蒸发器的系统中，大多数润滑油与蒸发器之中添加的液体制冷剂混合。这种油剂并非良好的制冷剂，会妨碍传热，并会妨碍它执行主要任务润滑压缩机。另一公知类型的制冷机是一吸收制冷机。吸收制冷机在好几方面都不同于压缩制冷机。一项差别是，吸收制冷机使用一种复合或非共沸制冷剂。另一差别是，吸收制冷机在制剂回路中包含一发生器和一吸收器。许许多多的复合或非共沸制冷剂族系可以用在吸收制冷机之中。氨/水族系和溴化锂/水族系是两种范例。非共沸制冷剂趋向于在制冷机运作期间分馏成两种成分—一种易于挥发的和一种不易挥发的成分。此两种成分在发生器中分离开来，循着不同路径经过设备，而后在吸收器中重新结合。在吸收制冷机的发生器与吸收器之间，分离出来的制冷剂易于挥发的成分解经其功能比得上压缩机的冷凝器和蒸发器的一冷凝器和一蒸发器。由于不向吸收制冷机中供给任何润滑油，因而润滑油不趋向于聚集在其蒸发器之中。在吸收设备中，蒸发器是一种坠落液膜蒸发器，具有一些铅直的或水平的管子，从一水平方向被喷淋。有待冷却的流体一般被传送通过一束管子的内部。实际上，液体制冷剂，在一吸收系统中一般是水，由一喷淋器沿水平方向予以喷淋，致使它接触管束的外部。此管束安排得可使制冷剂会从管束顶部到底部顺着换热表面向下流动。不是对于液体制冷剂数量从事优化，而是大量的制冷剂过度喷淋到铅直的各管上面。此管束可包括各铅直管段、各水平管段、大体上沿圆周围绕一铅直轴线延伸的螺线管圈，其他各种结构，或者这一切的各种组合。美国专利4918944(Takahashi等人)是一种坠落液膜蒸发器的范例。其他一些可能有关的专利是美国专利3213935(Reid)，美国专利3240265(We11er)，美国专利3267693(Richardson等人)，以及美国专利5036680(Fujiwara等人)。压缩制冷机也可以使用直接膨胀(DX)蒸发器，其中制冷剂在一管筒之内，而被冷却的流体在管筒外面。在一DX蒸发器之中的回油装置不同于溢流式蒸发器，而DX蒸发器一般用于需要冷却500顿或以下的场合，因为对于较高吨位需要双重流程或降低额定值。因而压缩制冷机区别于吸收制冷机的是所使用的制冷剂(共沸的对非共沸的)，用以使制冷剂返回其初始状态的装置(亦即机械压缩机对发生器)；所采用的蒸发器类型(只是溢流式用于压缩系统对二者中之任一类型用于吸收系统)；只是压缩制冷机在蒸发器中有以其他各种方式不适当地收集润滑油的趋势。溢流式蒸发器具有其设计上的一些明显缺点。它们要比坠落液膜装置使用较多的制冷剂和较多的润滑油，从而增加了装置的成本。再者，在蒸发器容器底部处的液体制冷剂，因为来自蒸发器容器中液体制冷剂的液体静压头或压力，将只在较高温度下沸腾和气化，因为蒸发器容器底部附近的液体制冷剂只在较高的温度度下沸腾，因而发生较少气化和由制冷机排除较少热量。这就使制冷机效率较低。其次，捕集在一压缩制冷机溢流式蒸发器之中的润滑油难于分离，因为加注的制冷剂在蒸发器中是湍流的。湍流趋向于连续的混合润滑油与制冷剂，妨碍它们的分离。目前的坠落液膜蒸发器其本身具有一些缺点。许多坠落液膜蒸发器投放过多的制冷剂在管束上以确保换热表面从顶部到底部的完全浸湿。多余的液体制冷剂，不可避免地抵达蒸发器容器的底部，聚集在一贮池之中，然后从贮池重新循环到管束的顶部。这种重新循环、坠落液膜系统历来不适合与压缩制冷机一起使用，因为制冷剂的重新循环会在管束下面部分和贮池之中留下较高比例夹带润滑油的混合物。这种混合物可能包含高浓度的润滑油，因为，如果工作正常，蒸发器容器之中的大多数制冷剂在抵达蒸发器底部之前就已经气化了。遗憾的是，在这种系统中重新循环布满该系统中换热表面上的富含润滑油的混合物会降低系统效率，因为厚厚地分布而布满换热表面的润滑油会降低该系统气化制冷剂的能力。因而，坠落液膜蒸发器，以及特别是重新循环坠落液膜蒸发器，历来不被用于压缩制冷系统之中。坠落液膜蒸发器的另一共同问题是液体制冷剂分配的精确控制。大多数坠落液膜蒸发器把液体制冷剂喷淋到换热表面上面(一般是一系列携带着有待冷却的液体的管子)。受到喷淋的液体制冷剂趋向于溅离表面，从而减少了制冷剂与换热表面之间接触的密切程序。因为制冷剂与换热表面的接触不很密切，它将具有较少机会沸腾并从构成换热表面的管子里面的液体中排除热量。此外，如果换热表面是一叠沿水平方向设置的管子，就难以控制液体制冷剂顺着各管长度轴向分配。因而，换热表面的某些部分得以冷却，而另外一些则不能。最后，受到喷淋的制冷剂的许多液滴可在制冷剂之中形成一种轻雾或悬浮微粒，能够被吸进并损害制冷系统的压缩机。在Fujiwara等人的美国专利第5036680号中，离开膨胀阀的加压液体制冷剂在蒸发器容器外面的蒸汽一液体分离器中被分离成为液体和蒸汽两相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种枝状分配装置，包括：一流体入口；一支管，在操作上连接于流体入口并适于从中接收流体；许多基本上水平的流体分配装置，在操作上连接于支管并适于从中接收流体；其中每一流体分配装置包括一限定内腔的外管，以及一位于外 管内腔之内的内管。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J哈特菲尔德，DF桑伯恩，
申请(专利权)人：美标国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]