【技术实现步骤摘要】
蒸发器充注管理及其控制方法
[0001]本公开涉及热交换器。更具体地，本公开涉及管理加热、通风、空调和制冷(“HVACR”)系统中使用的热交换器壳体中的制冷剂充注。
技术介绍
[0002]HVACR系统通常用于提供封闭空间(例如，商业建筑或住宅建筑的内部空间、冷藏运输单元的内部空间等)的环境控制。HVACR系统可以包括利用工作流体向区域提供冷却或加热的空气或水的传热回路。传热回路包括蒸发器。蒸发器被配置为蒸发工作流体以产生蒸汽流。
技术实现思路
[0003]本公开涉及热交换器。更具体地，本公开涉及管理加热、通风、空调和制冷(“HVACR”)系统中使用的热交换器壳体中的制冷剂充注。
[0004]在一些实施例中，蒸发器包括壳体，该壳体具有与第二端纵向相对的第一端。入口被设置在壳体上并且被配置为接收流体。管束设置在壳体中，并被配置为蒸发流体以提供蒸汽流，该蒸汽流布置成通过壳体上的出口离开。流动平衡器设置在管束和壳体上的出口之间，并且被配置为通过控制蒸汽流来平衡蒸发器中的制冷剂质量(refrigerant quality)。
[0005]在一些实施例中，HVACR系统可以包括蒸发器，该蒸发器被布置成将流体蒸发成蒸汽流。蒸发器包括壳体，该壳体具有与第二端纵向相对的第一端。入口被设置在壳体上并且被配置为接收流体。管束设置在壳体中，并被配置为蒸发流体以提供蒸汽流，该蒸汽流布置成通过壳体上的出口离开。流动平衡器设置在管束和壳体上的出口之间，并且被配置为通过控制蒸汽流来平衡蒸发器中的制冷剂质量。>[0006]在一些实施例中，公开了一种操作蒸发器的方法。该方法包括从设置在壳体上的入口接收流体，该壳体具有与第二端纵向相对的第一端；通过设置在壳体中的管束蒸发流体，提供流体的蒸汽流；通过控制蒸汽流来平衡蒸发器中的制冷剂质量；以及蒸汽流通过出口离开。
附图说明
[0007]在下面的详细描述中，实施例的描述仅作为说明，因为根据下面的详细说明，各种变化和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。在不同的附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项目。
[0008]图1示出了蒸发器中制冷剂质量的图形表示。
[0009]图2示出了进入蒸发器的除雾器的液体量。
[0010]图3示出了蒸发器中的温差。
[0011]图4示出了由于朝向蒸发器出口的轴向流动而引起的压力变化。
[0012]图5示出了蒸发器中摩擦损失引起的压降。
[0013]图6示出了蒸发器中动量损失引起的压降。
[0014]图7示出了蒸发器中的静态压降。
[0015]图8结合图5
‑
7说明了蒸发器中的总压降。
[0016]图9是根据一个实施例的HVACR系统的传热回路100的示意图。
[0017]图10是根据一个实施例的蒸发器的透视图。
[0018]图11是根据图10的实施例的蒸发器的透视图，省略了流动平衡器以示出内部。
[0019]图12是根据图10的实施例的蒸发器的侧视图。
[0020]图13是根据图10的实施例的蒸发器的俯视图。
[0021]图14是根据图10的实施例的蒸发器的纵向截面图。
[0022]图15是根据一个实施例的流动平衡器的透视图。
[0023]图16是根据图15的实施例的流动平衡器的另一透视图。
[0024]图17A是根据一个实施例的蒸发器的纵向截面图，其示出了蒸汽流的流动模式。
[0025]图17B是示出不包括流动平衡器的蒸发器的纵向截面图。
[0026]图18A是根据一个实施例的蒸发器的纵向截面图，其示出了蒸发器中的静压。
[0027]图18B是不包括流动平衡器的蒸发器的纵向截面图。
具体实施方式
[0028]在下面的详细描述中，参考构成描述的一部分的附图。在附图中，除非上下文另有规定，否则相似的符号通常表示相似的部件。此外，除非另有说明，否则每个连续附图的描述可以参考一个或多个先前附图的特征，以提供当前示例实施例的更清晰的上下文和更实质性的解释。尽管如此，在详细描述、附图和权利要求书中描述的示例性实施例不是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行其他改变。将容易理解的是，本公开的各方面，如本文中总体描述的和附图中所示，可以以各种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，所有这些在本文中都是明确考虑的。
[0029]本文描述的实施例涉及热交换器，并且优选地涉及蒸发器，以及包括蒸发器的HVACR系统，其中蒸发器包括流动平衡器以管理蒸发器中的制冷剂充注。制冷剂充注量或工作流体充注量可以是在给定时间、在稳定状态下和/或在蒸发器的操作期间布置在蒸发器的壳体的一区段中的壳体或其部分中的流体量。在一些实施例中，蒸发器可以是溢流式蒸发器，其中溢流式蒸发器从溢流式蒸发器的底部接收制冷剂以用制冷剂覆盖管束的至少一部分。
[0030]HVACR系统可以包括被配置为加热或冷却过程流体(例如，空气、水和/或乙二醇等)的传热回路。传热回路包括蒸发器以将液体形式或液体和蒸汽混合物形式的工作流体(例如制冷剂)蒸发成蒸汽流。例如，在冷却模式中，蒸发器可以被配置为使工作流体从过程流体吸收热能以冷却过程流体。在一些实施例中，冷却的过程流体可以与室内空气交换热能以调节室内空气。
[0031]蒸发器可以包括壳体、管束、入口和出口。入口接收工作流体，由工作流体形成的蒸汽流可以在出口处离开蒸发器。过程流体可以从壳体的第一端流动通过管束到纵向相对的第二端，以与工作流体交换热能，从而蒸发工作流体以提供蒸汽流。
[0032]工作流体是液体或液体和蒸汽的混合物，并且可以积聚在蒸发器的下部，例如，覆盖管束的至少一部分。工作流体可以沿壳体纵向积聚并蒸发成蒸汽流。
[0033]管束在壳体的下部纵向延伸以提供热能来蒸发工作流体。工作流体从过程流体吸收热能，过程流体在流过管束时，例如通过降低其温度，释放热能。在一个实施例中，管束在壳体中具有单通路。过程流体的温度可以沿着壳体的纵向从管束的入口到出口降低。降低的温度可导致工作流体和过程流体之间沿着壳体内的纵向方向的较低的温差，并降低壳体的纵向区段中的蒸发率。
[0034]应当理解，一区段中的蒸汽速度可以与蒸发率成比例。此外，与其他区段相比，更高的蒸汽速度可以更有效地提升液滴。更有效的液滴提升可以将更多的制冷剂吸引到高蒸发区段。在现有的蒸发器中，蒸汽速度可以非常有效地提升液滴，使得在高蒸发区段中，可获得的液体制冷剂比管束的区段所能蒸发的量更多，这导致液体制冷剂离开管束，液体制冷剂降低了制冷循环的总效率。此外，具有高蒸发率的(一个或多个)区段可以具有比其它区段(例如，具有较低蒸发率的(一个或多个)区段)更高的制冷剂充注量，并且在现有蒸发器的区段之间产生不平衡的制冷剂充注量。应当理解，制冷剂流提升液滴和/或液体和蒸汽混合物制冷剂的能力可以称为液滴提升的有效性。
[0035]为了控本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种蒸发器，其特征在于，包括：壳体，所述壳体具有与第二端纵向相对的第一端；入口，所述入口设置在所述壳体上并且构造成接收流体；管束，所述管束布置在所述壳体中并且构造成蒸发所述流体以提供蒸汽流，所述蒸汽流布置成通过所述壳体上的出口离开；以及流动平衡器，所述流动平衡器设置在所述管束和所述壳体上的所述出口之间，所述流动平衡器被配置为通过控制所述蒸汽流来平衡所述蒸发器的所述第一端和所述第二端之间的所述流体的制冷剂质量。2.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述流动平衡器被配置为沿着所述管束的选定区段提供选定的压降。3.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述流动平衡器被配置为纵向地朝向所述出口引导所述蒸汽流的流动。4.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，还包括除雾器，所述除雾器设置在所述壳体中，并配置为从所述蒸汽流中去除夹带的液滴，其中所述流动平衡器设置在所述除雾器和所述出口之间。5.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述流体的蒸汽流被布置为流过所述流动平衡器，并在所述管束的选定区段中引起选定的压降，从而影响所述选定区段中的所述流体的管束出口质量。6.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述流体的蒸汽流被布置为流过所述流动平衡器，以使所述蒸汽流的流动对准为通过所述壳体的所述出口的更均匀分布的蒸汽流。7.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述流动平衡器包括多个成角度的板条。8.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述流动平衡器包括穿孔板。9.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述入口设置在所述壳体的下部。10.一种加热、通风、空调或制冷(HVACR)系统，包括布置成将流体蒸发成蒸汽流的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器包括：壳体，所述壳体具有与第二端纵向相对的第一端；入口，所述入口设置在所述壳体上并且构造成接收流体；管束，所述管束布置在所述壳体中并构造成蒸发所述流体以提供蒸汽流，所述蒸汽流布置成通过所述壳体上的出口离开；以及流动平...
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