一种旋流分离单相均液孔口节流的等干度干式蒸发器制造技术

本发明专利技术公开了一种旋流分离单相均液孔口节流的等干度干式蒸发器，所述蒸发器包括气液旋流分离器、液相均液器、换热器，这三部分在空间上紧密相连，结构紧凑，是一个整体。节流后的气液两相制冷剂进入气液旋流分离器，由于气液两相密度不同，受到不同的离心力而分离。分离出的气相制冷剂比容较大而在蒸发器中换热量很小，将这部分气态制冷剂分离出来通过旋流排气管直接排至换热器排气管，由于未进入管箱进行换热，可有效减少换热器体积；而从气液旋流分离器分离出的液相制冷剂有利于在液相均液器中均匀分液，从而提高换热器换热面积利用率。由于采用旋流式气液分离，均液效果不受制冷剂两相流流型的影响，应用的工况范围广。应用的工况范围广。应用的工况范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种旋流分离单相均液孔口节流的等干度干式蒸发器


[0001]本专利技术涉及一种干式蒸发器，具体涉及一种制冷剂均匀分配的等干度干式蒸发器。

技术介绍

[0002]在干式蒸发器的工程应用中，制冷剂的分配不均导致蒸发器换热面积不能充分利用，使其换热效率低下，而制冷剂经膨胀阀节流后变为气液两相流，使得均匀分液更加困难。为解决这一问题，目前开发使用的分液器主要包括压降型、离心式、储液式等类型；相关的专利申请也涉及采用孔板、毛细管、Y型管均液等方式。这些技术都有一个共同点：气液混合分液。对于混合均匀的气液两相流或者单相流，这些技术的均液效果会很好。但在工程应用中，两相制冷剂的流型受制冷剂种类、流量、膨胀阀开度、管路特性、重力等因素的影响，基本不能达到混合均匀的状态，使得这些分液技术在应用中效果不佳、应用的工况范围较小；而单相液态制冷剂分液后直接进入换热管，制冷剂与载冷剂换热系数会降低，换热器换热效率会下降。因此，现有的分液技术尚未很好的解决干式蒸发器在工程应用中各支路制冷剂分配不均匀的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术基于气液两相制冷剂均液困难，而单相制冷剂均液容易的特点，提出旋流气液分离、单相均液后再次孔口节流的解决方案，进而提供了一种旋流分离单相均液孔口节流的等干度干式蒸发器，达到提高换热效率，减小设备体积的目的，解决干式蒸发器分液不均的技术缺陷。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种旋流分离单相均液孔口节流的等干度干式蒸发器，包括气液旋流分离器、液相均液器、换热器，其中：所述气液旋流分离器包括分离器主体部分、气液混合进口管、旋流分离排气口、旋流排气管；所述液相均液器包括液相连通管、液相分液头和多个液相支管；所述换热器包括节流孔口、管箱、换热管、折流板、排气室、换热器排气管、载冷剂入口管和载冷剂出口管；所述分离器主体部分包括圆柱段和圆锥段，气液混合进口管与圆柱段切向相连，圆柱段内设置有旋流分离排气口；所述气液混合进口管上设置有节流膨胀阀；所述旋流分离排气口采用伞状结构；所述旋流排气管的一端与旋流分离排气口相连，另一端沿管箱外壁面与换热器排气管相连；所述液相连通管的一端与圆锥段的底部相连，另一端与液相分液头相连；
所述多个液相支管均匀分布在液相分液头的圆面上；所述管箱的左侧壁上开有多个节流孔口，节流孔口的一端与液相支管一一对应相连，另一端与换热管一一对应相连；所述管箱的内部纵向设置有多个折流板，折流板上开有多个孔，换热管横向从其中穿过；所述管箱的右侧设置有排气室，换热器排气管与排气室相连；所述管箱的上侧壁开有载冷剂入口管和载冷剂出口管。
[0005]相比于现有技术，本专利技术具有如下优点：1、节流后的气液两相制冷剂进入气液旋流分离器，由于气液两相密度不同，受到不同的离心力而分离。分离出的气相制冷剂比容较大而在蒸发器中换热量很小，将这部分气态制冷剂分离出来通过旋流排气管直接排至换热器排气管，由于未进入管箱进行换热，可有效减少换热器体积；而从气液旋流分离器分离出的液相制冷剂有利于在液相均液器中均匀分液，从而提高换热器换热面积利用率。
[0006]2、液相均液器通过圆形截面上均匀分布的多个液相支管，能够将分离出的液相制冷剂均匀分配到各个液相支管中。
[0007]3、在节流孔口的作用下，少部分液态制冷剂汽化，进入换热管的制冷剂为气液两相流；相较于单相液态制冷剂直接进入换热管，再次节流后的气液两相流的湍流强度更大，在换热管中与载冷剂的换热系数更高，提高了换热器换热效率，换热效果更好。
[0008]4、换热管的弯管部分仍能与载冷剂换热，而且每个换热管内制冷剂分配均匀，换热面积得到充分利用。
[0009]5、由于采用旋流式气液分离，均液效果不受制冷剂两相流流型的影响，应用的工况范围广。
附图说明
[0010]图1为等干度干式蒸发器的结构示意图；图2为图1中液相均液器B的侧视图；图3为图1中换热器C的俯视图；图中：1—节流膨胀阀；2—气液混合进口管；3—圆柱段；4—圆锥段；5—旋流分离排气口；6—旋流排气管；7—液相连通管；8—液相分液头；9—液相支管；10—节流孔口；11—管箱；12—换热管；13—折流板；14—排气室；15—换热器排气管；16—载冷剂入口管；17—载冷剂出口管。
具体实施方式
[0011]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。
[0012]本专利技术提供了一种旋流分离单相均液孔口节流的等干度干式蒸发器，如图1
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3所示，所述等干度干式蒸发器主要包括三个部分：气液旋流分离器A、液相均液器B、换热器C，这三部分在空间上紧密相连，结构紧凑，是一个整体，其中：
所述气液旋流分离器A包括分离器主体部分、气液混合进口管2、旋流分离排气口5、旋流排气管6；所述液相均液器B包括液相连通管7、液相分液头8和多个液相支管9；所述换热器C包括节流孔口10、管箱11、换热管12、折流板13、排气室14、换热器排气管15、载冷剂入口管16和载冷剂出口管17；所述分离器主体部分包括圆柱段3和圆锥段4，气液混合进口管2与圆柱段3切向相连，圆柱段3内设置有旋流分离排气口5；所述气液混合进口管2上设置有节流膨胀阀；所述旋流分离排气口5采用伞状结构；所述旋流排气管6未进入管箱11换热，一端与旋流分离排气口5相连，另一端直接沿管箱11外壁面与换热器排气管15相连；所述液相连通管7的一端与圆锥段4的底部相连，另一端与液相分液头8相连，液相连通管7既是气液旋流分离器A的液相出口管，也是液相均液器B的入口管；所述液相分液头8采用喇叭状结构，多个液相支管9均匀分布在其圆面上；所述管箱11的左侧壁上开有多个节流孔口10，节流孔口10的一端与液相支管9一一对应相连，另一端与换热管12一一对应相连，节流孔口10与液相支管9、换热管12均采用焊接连接；所述管箱11的内部纵向设置有多个折流板13，折流板13上开有多个孔，换热管12横向从其中穿过；所述换热管12采用U型管；所述管箱11的右侧设置有排气室14，换热器排气管15与排气室14相连，液相制冷剂由节流孔口10节流后变为气液两相流，经多管程换热后变为气相，进入排气室14，经换热器排气管15流回压缩机；所述管箱11的上侧壁开有载冷剂入口管16和载冷剂出口管17，载冷剂从载冷剂入口管16进入后，在折流板13的导向作用下与制冷剂换热，最终由载冷剂出口管17流出。
[0013]液相制冷剂流经节流膨胀阀1，在节流膨胀阀1的节流作用下变为气液两相制冷剂混合物，由气液混合进口管2切向进入气液旋流分液器A，气液两相制冷剂由于密度不同，受到不同的离心力而分离。分离出的气相制冷剂经旋流分离排气口5向上流出；分离出的液相制冷剂向下流出，经液相连通管7进入液相均液器B，喇叭状液相分液头8均匀的将液相制冷剂分配到各个液相支管9中。各液相支管9中的液相制冷剂在节流孔口10的节流作用下少部分汽化，变为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋流分离单相均液孔口节流的等干度干式蒸发器，其特征在于所述蒸发器包括气液旋流分离器、液相均液器、换热器，其中：所述气液旋流分离器包括分离器主体部分、气液混合进口管、旋流分离排气口、旋流排气管；所述液相均液器包括液相连通管、液相分液头和多个液相支管；所述换热器包括节流孔口、管箱、换热管、折流板、排气室、换热器排气管、载冷剂入口管和载冷剂出口管；所述分离器主体部分包括圆柱段和圆锥段，气液混合进口管与圆柱段切向相连，圆柱段内设置有旋流分离排气口；所述气液混合进口管上设置有节流膨胀阀；所述旋流分离排气口采用伞状结构；所述旋流排气管的一端与旋流分离排气口相连，另一端沿管箱外壁面与换热器排气管相连；所述液相连通管的一端与圆锥段的底部相连，另一端与液相分液头相连；所述多个液相支管均匀分布在液相分液头的圆面上；所述管箱的左...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪龙，林木森，程康，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：