一种多层多头螺旋管型吸收式换热单元制造技术

本发明专利技术公开了属于节能领域的一种多层多头螺旋管型吸收式换热单元；其中冷凝器位于发生器的上方，冷凝器和发生器通过设置于中央的圆筒型蒸汽通道相连，蒸发器位于吸收器的上方，蒸发器和吸收器通过设置于内部的圆筒型蒸汽通道相连；圆筒型蒸汽通道外安装有辅助筒孔板挡板，至少一层螺旋换热管组布置于辅助筒孔板挡板外，螺旋换热管组的出入口管路与吸收式换热单元的外壳固接；上端或下端均匀开有小孔的布液管安装于螺旋换热管组的正上方。本发明专利技术焊缝数量大幅降低，同时避免了蚊香型盘管每层盘管间的焊接环节，提高了真空气密性。盘管的设计存在多个自由度，可通过组数、层数、头数变化满足管内流量及管外布液密度的设计值。

【技术实现步骤摘要】
一种多层多头螺旋管型吸收式换热单元
本专利技术属于节能
，具体为一种多层多头螺旋管型吸收式换热单元。
技术介绍
溴化锂吸收机被广泛应用于供暖系统以及各类工业过程当中，小型化、紧凑化、降低成本、简化结构是目前本领域设备研发优化的主要发展方向，这就需要对机组的结构进行改进，满足小型化、易于加工、减少换热管真空密封线长度的需求。目前各个厂家主流的吸收机结构主要为直管型，即采用长、直换热管，在两端设置管板，通过胀管技术或焊接技术对各换热管进行真空密封，使其管内侧为高压，管外侧为负压。也有部分小型化机组采用了蚊香盘管型结构，如专利CN201410432395.2等。两类结构的主要弊端在于存在较多换热管的真空密封环节，即使对于小型化的机组，仍然需要大量的焊接或胀管工作，难以加工、成本较高，并且难以维持较高的真空气密性，这是目前吸收机小型化的主要结构工艺难题。已有部分小型化溴化锂吸收机还采用螺旋型换热管，如专利CN201382633Y、CN201520768946.2、CN200920096002.X所披露的技术，但在实际机组设计中存在一定的问题：其一是机组设计中管内水流流速、管外布液密度、换热管总面积、机组空间尺寸相互制约，这就需要换热管排布可提供足够的自由度，而现有螺旋型换热管的排布相比传统直管型换热管自由度较低，设计受限；其二是受现有螺旋管弯管技术制约，螺旋管直径不能太小，一般需要在150mm以上，这使得螺旋管中间有较大的空间无法有效利用，使机组紧凑度不足；为此，本申请提出一种多层多头螺旋管型吸收式换热单元，采用螺旋型换热管，大大减少了换热管的真空密封线长度，采用多头及多层型式，提高了管内水侧流速及管外溶液侧布液密度设计的灵活性，满足不同工况的需求。本申请同时提出了适用于螺旋盘管型吸收式换热单元的全新挡液方式及结构，不仅加工简单，还巧妙利用螺旋盘管圈内空间提供挡液及蒸汽通道，提高了机组的紧凑度及空间利用率。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种多层多头螺旋管型吸收式换热单元，其特征在于，所述吸收式换热单元包括：冷凝器、发生器、蒸发器和吸收器四个换热单元腔体，其中冷凝器位于发生器的上方，冷凝器和发生器通过设置于中央的圆筒型蒸汽通道相连，蒸发器位于吸收器的上方，蒸发器和吸收器通过设置于内部的圆筒型蒸汽通道相连；圆筒型蒸汽通道外安装有辅助筒孔板挡板，至少一层螺旋换热管组布置于辅助筒孔板挡板外，螺旋换热管组的出入口与外部的热水或冷水管路相连，螺旋换热管组的出入口管路与吸收式换热单元的外壳固接；发生器、蒸发器和吸收器中的辅助筒孔板挡板的外侧还安装有布液管，上端或下端均匀开有小孔的布液管安装于螺旋换热管组的正上方，且层数与螺旋换热管组的层数对应，布液管的入口连接至吸收式换热单元的外部；圆筒型蒸汽通道由一块完整的筒型孔板挡液板隔出，筒型孔板挡液板的两侧端面面对面焊接，筒型孔板挡液板上下端封闭；冷凝器和蒸发器的下端面和筒型孔板挡液板焊接，发生器和吸收器的上端面和筒型孔板挡液板焊接；筒型孔板挡液板上开有上部小孔和下部小孔，辅助筒孔板挡板的两侧端面面对面焊接，辅助筒孔板挡板上下端封闭；辅助筒孔板挡板上开有辅助挡板小孔，各辅助筒孔板挡板与相邻的筒型孔板挡液板隔出中空圆柱形的辅助挡液腔体；辅助挡液腔体的下端和其外侧的换热单元腔体的下端之间通过一根U形连通管相连，圆筒型蒸汽通道的下端和其外侧辅助挡液腔体的下端之间也通过一根U形连通管相连。所述筒型孔板挡液板上下端封闭的方式为：直接与腔体固接或者与圆板固接，其中直接与腔体固接的方式为：筒型孔板挡液板的上端面与冷凝器或蒸发器的上端面固接，筒型孔板挡液板的下端面与发生器或吸收器的下端面固接；与圆板固接的方式为：上端面和下端面均与一块圆板的外周焊接。辅助筒孔板挡板上下端封闭的方式与筒型孔板挡液板上下端封闭的方式匹配，当筒型孔板挡液板采用直接与腔体固接的方式时，辅助筒孔板挡板的齐平端部也与腔体固接；当筒型孔板挡液板采用与圆板固接的方式时，辅助筒孔板挡板的齐平端部通过圆环与筒型孔板挡液板进行封闭，圆环的外周与辅助筒孔板挡板的齐平端部焊接，圆环的内周与筒型孔板挡液板的上端或下端焊接。所述辅助筒孔板挡板上不开孔的部分在水平方向上遮挡住辅助筒孔板挡板内侧的上部小孔或下部小孔。所述布液管的上端或下端均匀开有小孔。所述上部小孔和下部小孔的设置方式为间隔区域设置：将筒型孔板挡液板从左到右平均分为2f个条状区域，其中1≤f≤20，每个奇数或偶数条状区域的上部和下部的同一水平范围内，均匀设有多个上部小孔或多个下部小孔。辅助筒孔板挡板上的辅助挡板小孔与相邻的所述上部小孔或下部小孔交错布置。所述螺旋换热管组的径向层数最多为n，其中n≤10，各层的间距为2mm～20mm。所述每层螺旋换热管组中螺旋换热管的线数为w条，其中1≤w≤5，每层中的各条螺旋换热管均以相同螺纹升角在上下方向(轴向)交错设置，各层螺旋换热管组中垂直方向上相邻管体之间设有3mm-6mm垂直距离的空隙。本专利技术的有益效果在于：1.减少换热管焊缝数量，降低加工难度，提高真空气密性：相比常规直管或蚊香型盘管数百个换热管焊缝，采用螺旋管焊缝数量大幅降低，同时避免了蚊香型盘管每层盘管间的焊接环节，降低加工工序及难度，提高了真空气密性。2.提高管内水侧流速及管外溶液侧布液密度设计灵活性：采用多组、多层、多头螺旋盘管，使盘管设计存在多个自由度，可通过组数、层数、头数变化满足管内流量及管外布液密度的设计值。3.降低挡液装置加工难度及成本，提高空间利用率：提出圆筒形、双层孔板挡液装置，有效利用了螺旋管内部圆形区域作为挡液及蒸汽通道的空间，有效提高了空间紧凑都；同时，采用孔板这一便于加工的部件通过特定的打孔方式及内外孔板对应关系实现挡液，降低了挡液装置的加工难度及成本。附图说明图1为本专利技术一种多层多头螺旋管型吸收式换热单元实施例1的结构示意图；图2为图1在A-A剖面的剖面图；图3为本专利技术实施例1中略去了螺旋换热管组5的结构示意图；图4为本专利技术实施例2的结构示意图。其中：1-发生器；2-冷凝器；3-吸收器；4-蒸发器；5-螺旋换热管；6-布液管；7-圆筒型蒸汽通道；8-筒型孔板挡液板；9-辅助挡液腔体；11-辅助筒孔板挡板；13-辅助挡板小孔；15-上部小孔；16-下部小孔；17-U形连通管；181-第一螺旋管水侧进口；182-第二螺旋管水侧进口；183-第三螺旋管水侧进口；184-第四螺旋管水侧进口；191-第一螺旋管水侧出口；192-第二螺旋管水侧出口；193-第三螺旋管水侧出口；194-第四螺旋管水侧出口。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。如图1和图2所示的本专利技术实施例1，吸收式换热单元包括：冷凝器2、发生器1、蒸发器4和吸收器3四个换热单元腔体，其中冷凝器2位于发生器1的上方，冷凝器2和发生器1通过设置于中央的圆筒型蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层多头螺旋管型吸收式换热单元，其特征在于，所述吸收式换热单元包括：冷凝器(2)、发生器(1)、蒸发器(4)和吸收器(3)四个换热单元腔体，其中冷凝器(2)位于发生器(1)的上方，冷凝器(2)和发生器(1)通过设置于中央的圆筒型蒸汽通道(7)相连，蒸发器(4)位于吸收器(3)的上方，蒸发器(4)和吸收器(3)通过设置于内部的圆筒型蒸汽通道(7)相连；圆筒型蒸汽通道(7)外安装有辅助筒孔板挡板(11)，至少一层螺旋换热管组(5)布置于辅助筒孔板挡板(11)外，螺旋换热管组(5)的出入口与外部的热水或冷水管路相连，螺旋换热管组(5)的出入口管路与吸收式换热单元的外壳固接；发生器(1)、蒸发器(4)和吸收器(3)中的辅助筒孔板挡板(11)的外侧还安装有布液管(6)，布液管(6)安装于螺旋换热管组(5)的正上方，且层数与螺旋换热管组(5)的层数对应，布液管(6)的入口连接至吸收式换热单元的外部；/n圆筒型蒸汽通道(7)由一块完整的筒型孔板挡液板(8)隔出，筒型孔板挡液板(8)的两侧端面面对面焊接，筒型孔板挡液板(8)上下端封闭；冷凝器(2)和蒸发器(4)的下端面和筒型孔板挡液板(8)焊接，发生器(1)和吸收器(3)的上端面和筒型孔板挡液板(8)焊接；筒型孔板挡液板(8)上开有上部小孔(15)和下部小孔(16)，辅助筒孔板挡板(11)的两侧端面面对面焊接，辅助筒孔板挡板(11)上下端封闭；辅助筒孔板挡板(11)上开有辅助挡板小孔(13)，各辅助筒孔板挡板(11)与相邻的筒型孔板挡液板(8)隔出中空圆柱形的辅助挡液腔体(9)；辅助挡液腔体(9)的下端和其外侧的换热单元腔体的下端之间通过一根U形连通管相连，圆筒型蒸汽通道(7)的下端和其外侧辅助挡液腔体(9)的下端之间也通过一根U形连通管相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多层多头螺旋管型吸收式换热单元，其特征在于，所述吸收式换热单元包括：冷凝器(2)、发生器(1)、蒸发器(4)和吸收器(3)四个换热单元腔体，其中冷凝器(2)位于发生器(1)的上方，冷凝器(2)和发生器(1)通过设置于中央的圆筒型蒸汽通道(7)相连，蒸发器(4)位于吸收器(3)的上方，蒸发器(4)和吸收器(3)通过设置于内部的圆筒型蒸汽通道(7)相连；圆筒型蒸汽通道(7)外安装有辅助筒孔板挡板(11)，至少一层螺旋换热管组(5)布置于辅助筒孔板挡板(11)外，螺旋换热管组(5)的出入口与外部的热水或冷水管路相连，螺旋换热管组(5)的出入口管路与吸收式换热单元的外壳固接；发生器(1)、蒸发器(4)和吸收器(3)中的辅助筒孔板挡板(11)的外侧还安装有布液管(6)，布液管(6)安装于螺旋换热管组(5)的正上方，且层数与螺旋换热管组(5)的层数对应，布液管(6)的入口连接至吸收式换热单元的外部；
圆筒型蒸汽通道(7)由一块完整的筒型孔板挡液板(8)隔出，筒型孔板挡液板(8)的两侧端面面对面焊接，筒型孔板挡液板(8)上下端封闭；冷凝器(2)和蒸发器(4)的下端面和筒型孔板挡液板(8)焊接，发生器(1)和吸收器(3)的上端面和筒型孔板挡液板(8)焊接；筒型孔板挡液板(8)上开有上部小孔(15)和下部小孔(16)，辅助筒孔板挡板(11)的两侧端面面对面焊接，辅助筒孔板挡板(11)上下端封闭；辅助筒孔板挡板(11)上开有辅助挡板小孔(13)，各辅助筒孔板挡板(11)与相邻的筒型孔板挡液板(8)隔出中空圆柱形的辅助挡液腔体(9)；辅助挡液腔体(9)的下端和其外侧的换热单元腔体的下端之间通过一根U形连通管相连，圆筒型蒸汽通道(7)的下端和其外侧辅助挡液腔体(9)的下端之间也通过一根U形连通管相连。


2.根据权利要求1所述的一种多层多头螺旋管型吸收式换热单元，其特征在于，所述筒型孔板挡液板(8)上下端封闭的方式为：直接与腔体固接或者与圆板固接，其中直接与腔体固接的方式为：筒型孔板挡液板(8)的上端面与冷凝器(2)或蒸发器(4)的上端面固接，筒型孔板挡液板(8)的下端面与发生器(1)或吸收器(3)的下端面固接；与圆板固接的方式为：上端面和下端面均与...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓云，江亿，朱超逸，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11