一种不锈钢管束式蒸发式冷凝器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种不锈钢管束式蒸发式冷凝器，涉及制冷与空调设备领域，包括骨架、定位板、换热管束、管端板、进口集气腔、出口集液腔、进口接管、出口接管、辅助边板，冷凝器换热管束采用不锈钢以及连续弯制成型工艺，无需热浸锌工艺处理，具有较好的耐腐蚀能力。冷凝器采用12mm以下小管径与短管程设计，提升换热效率，且便于自动加工，具有尺寸紧凑，重量轻优点。采用模块化单元设计，便于产品模块组合使用。其具备的比较优势非常适合蒸发冷却式产品使用，利于蒸发冷却式高能效机组推广应用。利于蒸发冷却式高能效机组推广应用。利于蒸发冷却式高能效机组推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种不锈钢管束式蒸发式冷凝器


[0001]本技术涉及制冷与空调设备的领域，具体涉及一种不锈钢管束式蒸发式冷凝器。

技术介绍

[0002]蒸发冷却式冷水机组是以水和空气为冷却介质，为空调末端提供冷源的空调设备，采用蒸发式冷凝器，利用水的蒸发潜热来换热，机组能以较低的冷凝温度运行，节能效果显著，运行成本低，是一种高效的节能空调设备，受制冷用户的普遍青睐。
[0003]在蒸发冷却式空调设备使用过程中，由于蒸发浓缩效应导致冷却水硬度增大，使得蒸发式冷凝器易结垢，进而降低换热效率，影响性能发挥。由于冷却喷淋水系统为开式系统，冷却水质难于控制达标，腐蚀问题也一直困扰着蒸发式冷凝器的安全应用。目前，采用热浸锌处理的碳钢盘管制造蒸发式冷凝器成为应用主流。其换热管为商品化的碳钢直管，为构成蛇形换热流道，换热管束由多根直管通过U形弯头焊接而成，多数厂家采用U形管通过中间对焊方式连接。然而，这种通过焊接方式将多根碳钢直管连接而成的换热盘管，因存在较多的对接焊缝暴露于冷却水中，易受腐蚀影响，存在可靠性低的缺点。近年来，也有极个别厂家采用连续弯制成型工艺，解决换热管对接焊问题。不过，目前的碳钢管蒸发式冷凝器主要采用管直径25mm的换热管，弯管半径55mm，弯制前的一根直管最长达100米以上，又长又重，难于实施自动化弯管，管束换热器弯制作业区占地大。
[0004]中国专利文献(CN211601605U)公开了一种蒸发式冷凝器管束结构通过间隔板将相邻换热管进行分隔，并通过固定拉杆与紧固螺母配合对换热管进行紧固。该管束结构能够有效改善换热管之间的摩擦问题，并且对换热管的U形端部起到良好的紧固作用，减少运行磨损。
[0005]然而，包括该专利公开文献在内的现有碳钢管管束蒸发式冷凝器还存在以下缺陷：
[0006]1、现有碳钢管管束蒸发式冷凝器，最小管径在18mm以上，常用换热管径25mm，管径较大，换热管束长，为及时排出管内冷凝液，需要向出口方向倾斜，即在每一个弯管区形成约1
°
倾角，如图1所示，这样增大了冷凝器高度尺寸，其进出口高度差超出1米，一般为1.3米，这一尺寸推高了整个空调设备机组高度，导致运输安装困难；
[0007]2、现有碳钢管管束蒸发式冷凝器，在结构设计上，各换热管束在两端弯管区采用相互紧靠的方式来实现换热直管的定间距，相邻换热管束错位布置以形成换热直管区域的叉排方式，如图2所示。这种排布非常紧密，沿垂直下行方向，各管束间为零缝隙，杂物颗粒如除垢的脱落物，下落时会被下方的管束阻挡，相对来说下落不顺畅；
[0008]3、现碳钢管管束蒸发式冷凝器，其防腐蚀能力需要经过特殊的表面处理，如高温热浸锌处理工艺，空调厂家不具备，需要到定点专业厂处理，这种工艺方案延长产品制作周期并提升成本。表面处理之后，涂膜不易均匀，易形成流痕与挂渣，表面粗糙，易脏物聚集，易成为结垢腐蚀区；
[0009]4、现碳钢管管束蒸发式冷凝器，因管径大，集气与集液腔设计承压等级不高，其设计压力普遍为2.0MPa，难于达到2.5MPa以上，这在制冷系统应用上因承压有限易受应用限制；
[0010]5、现碳钢管管束蒸发式冷凝器，常用换热管规格为直径25mm，壁厚1.5mm，整个冷凝器存在尺寸大，重量较重现象，而且管内容积太大，需充注大量制冷剂。其通用性差，难于满足空调产品系列化设计需求，在应用制冷量200kW以下场合，因压缩机排量小，换热器单元因换热管径太大而难匹配设计。

技术实现思路

[0011]本技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种不锈钢管束式蒸发式冷凝器，解决了现有技术中冷却器尺寸大、重量重、需充注大量制冷剂的问题。
[0012]本技术的目的是通过如下技术方案来完成的：这种不锈钢管束式蒸发式冷凝器，包括骨架、换热管束、集气装置和集液装置，所述骨架为长方体框架结构，换热管束布置在长方体框架的内部空间，所述换热管束包括若干个换热单元，每个换热单元包括二根换热管，各换热单元之间相互平行且间隔布置，并用辅助边板支撑固定在骨架上；换热管为中空的金属管，每根换热管呈连续的“S”形折弯，形成若干直线段和连接在各直线段之间的若干U形段；每根换热管的头部设有上开口，尾部设有下开口，上开口、下开口位于换热管的同一侧，且换热管束的每个上开口和每个下开口均位于骨架的同一侧面上，骨架的该侧面上设置有集气装置和集液装置，所述集气装置与每个上开口连通，用于向换热管内通入气态制冷剂，所述集液装置与每个下开口连通，用于导出换热管换热后形成的液态制冷剂。
[0013]作为进一步的技术方案，所述换热单元的二根换热管上下交错布置，相邻换热单元之间相邻的换热管也呈上下交错布置。
[0014]作为进一步的技术方案，每一换热单元通过至少一块定位板固定在辅助边板上，定位板的左右两侧边缘上均间隔开设有若干定位孔，每侧的定位孔数量与每根换热管上的直线段数量相对应，直线段通过定位板进行定位、固定。
[0015]作为进一步的技术方案，同一换热管中，各直线段之间平行且间隔布置，相邻二个直线段在垂直方向的中心距为S3；相邻二根换热管中，处于上下交错布置的二个直线段在水平方向的间隙为g，在垂直方向的中心距为S2，且S3＝2S2，g取2～5mm；相邻二个换热单元中，处于向上错位布置的二根换热管在水平方向的中心距为S1，且S1＝d+2g，d为换热管的管径。
[0016]作为进一步的技术方案，所述定位板上，同侧相邻定位孔之间的垂直中心距为S3，异侧相邻定位孔之间的垂直中心距为S2，所述定位孔的直径为d1，且d1>d，使换热管与定位孔间隙配合。
[0017]作为进一步的技术方案，所述集气装置包括上管端板和密封安装在上管端板上的进口集气腔，上管端板固定在骨架靠近上开口的棱上，在上管端板表面贯穿开设若干连通孔，连通孔共有二行且上下交错布置，各上开口与上管端板的连通孔一一对应连接，从而将进口集气腔与各换热管连通。
[0018]作为进一步的技术方案，所述集液装置包括下管端板和密封安装在下管端板上的出口集液腔，下管端板固定在骨架靠近下开口的棱上，在下管端板表面贯穿开设若干连通
孔，连通孔共有二行且上下交错布置，各下开口与下管端板的连通孔一一对应连接，从而将出口集液腔与各换热管连通。
[0019]作为进一步的技术方案，所述进口集气腔通过进口接管导入气态制冷剂，出口集液腔通过出口接管导出液态制冷剂；进口集气腔与出口集液腔采用模压成型，且设计压力达到3.0MPa。
[0020]作为进一步的技术方案，所述换热管的管径≤12mm，壁厚≤0.8mm；所述上开口、下开口与对应的上管端板、下管端板采用自熔焊连接；单根换热管的总管程小于20m，换热管采用耐腐蚀材料以连续弯制工艺制成；每根换热管中，各直线段的长度L1＜1.5m，上开口与下开口之间的高度差H1小于700mm。
[0021]作为进一步的技术方案，所述蒸发式冷凝器的换热面积通过改变换热单元的数量进行调整，从而使冷凝器具备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢管束式蒸发式冷凝器，其特征在于：包括骨架(1)、换热管束(6)、集气装置和集液装置，所述骨架(1)为长方体框架结构，换热管束(6)布置在长方体框架的内部空间，所述换热管束(6)包括若干个换热单元，每个换热单元包括二根换热管(61)，各换热单元之间相互平行且间隔布置，并用辅助边板(3)支撑固定在骨架(1)上；换热管(61)为中空的金属管，每根换热管(61)呈连续的“S”形折弯，形成若干直线段(62)和连接在各直线段(62)之间的若干U形段(63)；每根换热管(61)的头部设有上开口(64)，尾部设有下开口(65)，上开口(64)、下开口(65)位于换热管(61)的同一侧，且换热管束(6)的每个上开口(64)和每个下开口(65)均位于骨架(1)的同一侧面上，骨架(1)的该侧面上设置有集气装置和集液装置，所述集气装置与每个上开口(64)连通，用于向换热管(61)内通入气态制冷剂，所述集液装置与每个下开口(65)连通，用于导出换热管(61)换热后形成的液态制冷剂。2.根据权利要求1所述的不锈钢管束式蒸发式冷凝器，其特征在于：所述换热单元的二根换热管(61)上下交错布置，相邻换热单元之间相邻的换热管(61)也呈上下交错布置。3.根据权利要求2所述的不锈钢管束式蒸发式冷凝器，其特征在于：每一换热单元通过至少一块定位板(2)固定在辅助边板(3)上，定位板(2)的左右两侧边缘上均间隔开设有若干定位孔(21)，每侧的定位孔(21)数量与每根换热管(61)上的直线段(62)数量相对应，直线段(62)通过定位板(2)进行定位、固定。4.根据权利要求3所述的不锈钢管束式蒸发式冷凝器，其特征在于：同一换热管(61)中，各直线段(62)之间平行且间隔布置，相邻二个直线段(62)在垂直方向的中心距为S3；相邻二根换热管(61)中，处于上下交错布置的二个直线段(62)在水平方向的间隙为g，在垂直方向的中心距为S2，且S3＝2S2，g取2～5mm；相邻二个换热单元中，处于向上错位布置的二根换热管(61)在水平方向的中心距为S1，且S1＝d+2g，d为换热管(61)的管径。5.根据权利要求4所述的不锈钢管束式蒸发式冷凝器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙清泳，陈飞勇，陈锞，钱浩亮，
申请(专利权)人：浙江思科制冷股份有限公司，
类型：新型
国别省市：