热交换器制造技术

一种热交换器(1)，包括外壳(10)、制冷剂分配器(20)、管束(30)以及第一挡板(60)。外壳(10)具有供至少带有液体制冷剂的制冷剂流过的制冷剂入口(11a)和外壳制冷剂蒸汽出口(12a)。外壳(10)的纵向中心轴线(C)大致平行于水平面(P)延伸。制冷剂分配器(20)与制冷剂入口(11a)流体连通，并且配置在外壳(10)内。制冷剂分配器(20)具有对液体制冷剂进行分配的至少一个液体制冷剂分配开口(23)。管束(30)在外壳(10)的内部配置在制冷剂分配器(20)的下方。第一挡板从外壳(10)的第一横向侧(LS)延伸。第一挡板(60)以外壳(10)的整体高度的5％至40％的距离垂直地配置在外壳(10)的底部边缘的上方，并且以不超过外壳(10)的宽度的20％的距离从第一横向侧(LS)横向向内延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热交换器
本专利技术总体上涉及一种适用于蒸汽压缩系统的热交换器。更具体地，本专利技术涉及一种热交换器，上述热交换器包括至少一个挡板，上述挡板布置成限制蒸汽流动、降低局部蒸汽速度、隔离液体泄漏和/或捕获液体。
技术介绍
蒸汽压缩制冷已经是用于进行大型建筑等的空气调节的最常用的方法。传统的蒸汽压缩制冷系统典型地设有蒸发器，该蒸发器是允许制冷剂在从穿过该蒸发器的待冷却的液体中吸收热量的同时从液体蒸发为蒸汽的热交换器。一种类型的蒸发器包括管束，该管束具有多个水平延伸的热传递管，待冷却的液体通过这些水平延伸的热传递管进行循环，并且上述管束容纳在圆筒形外壳内部。存在用于使制冷剂在此种类型的蒸发器中蒸发的若干已知方法。在满液式蒸发器中，外壳充满液体制冷剂并且热传递管浸在液体制冷剂的池中，以使得液体制冷剂沸腾和/或蒸发为蒸汽。在降膜式蒸发器中，液体制冷剂从上方沉积到热传递管的外表面上，以使得液体制冷剂的层或薄膜沿着热传递管的外表面形成。来自热传递管的壁的热量经由对流和/或传导通过液体膜传递至蒸汽-液体界面，在上述蒸汽-液体界面处，一部分液体制冷剂蒸发，由此热量被从在热传递管内部流动的水去除。没有蒸发的液体制冷剂在重力的作用下从位于上方位置的热传递管垂直地朝向位于下方位置的热传递管下降。还存在混合降膜式蒸发器，其中，液体制冷剂沉积在管束中的一些热传递管的外表面上，而管束中的其他热传递管被浸没到已收集在外壳的底部处的液体制冷剂中。虽然满液式蒸发器具有较高的热传递性能，但是满液式蒸发器需要相当大量的制冷剂，因为热传递管浸在液体制冷剂的池中。随着具有低得多的全球变暖潜值的新型且高成本的制冷剂的最新发展(例如R1234ze或R1234yf)，期望减少蒸发器中的制冷剂充料。降膜式蒸发器的主要优点是能在确保良好的热传递性能的同时减少制冷剂充料。因此，降膜式蒸发器具有很大的潜力来替换大型制冷系统中的满液式蒸发器。无论蒸发器的类型如何、例如是满液式、降膜式或混合式，进入蒸发器的制冷剂都被分配到管束中，在该管束处，由于管束中液体的加热而导致制冷剂蒸发。随着制冷剂蒸发，会出现制冷剂蒸汽。
技术实现思路
已经发现，在一些蒸发器中，蒸汽速度会变得相当高，这就增加了液滴进入压缩机的入口时携带液体的可能性。这可能导致冷却器效率降低，并且增加叶轮叶片腐蚀的可能性。如果使用诸如R1233zd之类的低压制冷剂，则这些问题可能更容易发生，尽管无论使用何种制冷剂，这些问题都可能存在。因此，本专利技术的一个目的是提供一种减少或消除送至压缩机的喷雾液滴的蒸发器。用于减少或消除喷雾液滴的一种技术是除雾器。尽管除雾器是有效的，但是除雾器可能相对昂贵且庞大，在蒸发器中会占据很大的空间。此外，除雾器会导致高压降，这可能会对系统性能系数(COP)产生不利影响。空间需求可能导致外壳尺寸和冷却器尺寸增大。因此，本专利技术的另一个目的是提供一种具有一个或多个挡板的蒸发器，以重新分配蒸发器内部的蒸汽流。这种挡板可以迫使流动均衡并降低局部速度。较低的速度允许液滴从流动中沉淀出来。此外，与除雾器相比，这种挡板更便宜并且占用更少的空间。另一个目的是提供一种挡板，上述挡板用于通过对向上的蒸汽流进行限制来平衡降膜组的顶部附近的蒸汽流。另一个目的是提供一种挡板，上述挡板用于降低第一管程与第二管程之间的局部蒸汽速度，并且通过动量去除任何液滴。另一个目的是提供一种挡板，上述挡板用于将来自分配器的液体泄漏与大量蒸汽流隔离开。这种挡板还用于在顶排的降膜组与分配器的底部之间捕获和排放高速蒸汽中的任何液体。又一个目的是提供一种挡板，上述挡板用来捕获任何被拖到外壳侧面的液体，并且将其引导到管道上进行蒸发。通过根据以下方面中的一个或多个的热交换器可以获得前述目的中的一个或多个。然而，下面提到的方面和方面的组合仅仅是本文公开的可实现上述目的中的一个或多个的可能方面和方面的组合的示例。根据本专利技术的第一方面的热交换器适用于蒸汽压缩系统。上述热交换器包括外壳、制冷剂分配器、管束以及第一挡板。外壳具有供至少带有液体制冷剂的制冷剂流过的制冷剂入口和外壳制冷剂蒸汽出口。外壳的纵向中心轴线大致平行于水平面延伸。制冷剂分配器与制冷剂入口流体连通并配置在外壳内。制冷剂分配器具有对液体制冷剂进行分配的至少一个液体制冷剂分配开口。管束在外壳内部配置在制冷剂分配器的下方。第一挡板从外壳的第一横向侧延伸。第一挡板以外壳的整体高度的5％至40％的距离垂直地配置在外壳的底部边缘的上方，并且以不超过外壳的宽度的20％的距离从第一横向侧横向向内延伸。在第二方面中，根据第一方面的热交换器，第一挡板包括：大致平行于水平面的第一横向部分；以及在与外壳的第一横向侧横向间隔开的位置处从第一横向部分向下延伸的第一钩形部分。在第三方面中，根据第二方面的热交换器，第一钩形部分横向地配置在第一横向部分的距外壳的第一横向侧最远的端部处。在第四方面中，根据第三方面的热交换器，第一钩形部分大致垂直于水平面。在第五方面中，根据第三方面或第四方面的热交换器，第一挡板由不可渗透材料构成。在第六方面中，根据第五方面的热交换器，第一挡板由金属片材构成。在第七方面中，根据第二方面的热交换器，第一钩形部分大致垂直于水平面延伸。在第八方面中，根据第二方面的热交换器，第一挡板由不可渗透材料构成。在第九方面中，根据第八方面的热交换器，第一挡板由金属片材构成。在第十方面中，根据第一方面至第九方面中的任一方面的热交换器，上述多个热传递管被分组以形成上部组和下部组，在上部组与下部组之间配置有通道，并且第一挡板垂直地配置在通道的下方。在第十一方面中，根据第十方面的热交换器，下部组中的一些热传递管被液体制冷剂充满，并且第一挡板垂直地配置在液体制冷剂的液体液位的上方。在第十二方面中，根据第十一方面的热交换器，第一挡板垂直地配置在与液体液位相比更靠近通道的位置处。在第十三方面中，根据第十方面至第十二方面中的任一方面的热交换器，热传递管的下部组的横向宽度大于热传递管的上部组的横向宽度。在第十四方面中，根据第一方面至第九方面中的任一方面的热交换器，一些热传递管被液体制冷剂充满，并且第一挡板垂直地配置在液体制冷剂的液体液位的上方。在第十五方面中，根据第一方面至第十四方面中的任一方面的热交换器，至少一个热传递管垂直地配置在第一挡板的下方，并且横向地配置在第一挡板的距外壳的第一横向侧最远的端部的外侧，使得第一挡板在垂直观察时与至少一个热传递管垂直地重叠。在第十六方面中，根据第一方面至第十五方面中的任一方面的热交换器，至少一个热传递管横向地配置在相对于纵向中心轴线垂直地测量的第一挡板的一个管直径内。在第十七方面中，根据第一方面至第十六方面中的任一方面的热交换器，第二挡板从外壳的第二横向侧延伸。第二挡板以外壳的整体高度的5％至40％的距离垂直地配置在外壳的底部边缘的上方。第二挡板以不超过在第二挡板处测量的外壳的宽度的20％的距离从外壳的第二横向侧横向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热交换器，所述热交换器适用于蒸汽压缩系统，所述热交换器包括：/n外壳，所述外壳具有制冷剂入口和外壳制冷剂蒸汽出口，所述制冷剂入口供至少带有液体制冷剂的制冷剂流过，并且所述外壳具有大致平行于水平面延伸的外壳的纵向中心轴线；/n制冷剂分配器，所述制冷剂分配器与所述制冷剂入口流体连通并配置在所述外壳内，所述制冷剂分配器具有对液体制冷剂进行分配的至少一个液体制冷剂分配开口；/n管束，所述管束在所述外壳的内部配置在所述制冷剂分配器的下方，使得从所述制冷剂分配器排出的液体制冷剂被供给至所述管束，并且所述管束包括组合在一起的多个热传递管；以及/n第一挡板，所述第一挡板从所述外壳的第一横向侧延伸，所述第一挡板以所述外壳的整体高度的5％至40％的距离垂直地配置在所述外壳的底部边缘的上方，并且所述第一挡板以不超过在所述第一挡板处测量的所述外壳的宽度的20％的距离从所述外壳的所述第一横向侧横向向内延伸，并且相对于所述纵向中心轴线垂直地延伸。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181219 US 16/225,5391.一种热交换器，所述热交换器适用于蒸汽压缩系统，所述热交换器包括：
外壳，所述外壳具有制冷剂入口和外壳制冷剂蒸汽出口，所述制冷剂入口供至少带有液体制冷剂的制冷剂流过，并且所述外壳具有大致平行于水平面延伸的外壳的纵向中心轴线；
制冷剂分配器，所述制冷剂分配器与所述制冷剂入口流体连通并配置在所述外壳内，所述制冷剂分配器具有对液体制冷剂进行分配的至少一个液体制冷剂分配开口；
管束，所述管束在所述外壳的内部配置在所述制冷剂分配器的下方，使得从所述制冷剂分配器排出的液体制冷剂被供给至所述管束，并且所述管束包括组合在一起的多个热传递管；以及
第一挡板，所述第一挡板从所述外壳的第一横向侧延伸，所述第一挡板以所述外壳的整体高度的5％至40％的距离垂直地配置在所述外壳的底部边缘的上方，并且所述第一挡板以不超过在所述第一挡板处测量的所述外壳的宽度的20％的距离从所述外壳的所述第一横向侧横向向内延伸，并且相对于所述纵向中心轴线垂直地延伸。


2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，
所述第一挡板包括：
第一横向部分，所述第一横向部分大致平行于所述水平面；以及
第一钩形部分，所述第一钩形部分在与所述外壳的所述第一横向侧横向间隔开的位置处从所述第一横向部分向下延伸。


3.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于，
所述第一钩形部分横向地配置在所述第一横向部分的距所述外壳的所述第一横向侧最远的端部处。


4.如权利要求3所述的热交换器，其特征在于，
所述第一钩形部分大致垂直于所述水平面。


5.如权利要求3或4所述的热交换器，其特征在于，
所述第一挡板由不可渗透材料构成。


6.如权利要求5所述的热交换器，其特征在于，
所述第一挡板由金属片材构成。


7.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于，
所述第一钩形部分大致垂直于所述水平面延伸。


8.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于，
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·威尔森，R·佩奇，L·A·莫劳克斯，J·斯坦普，井上智嗣，S·克比，
申请(专利权)人：大金应用美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US