一种汽液分离蒸发器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种汽液分离蒸发器，其特征在于：它包括至少一组上下排列的换热管，在所述换热管的两端分别设置一连通所述换热管的联箱；在两所述联箱内分别间隔设置有若干漏液阻汽装置，两所述联箱内的漏液阻汽装置的设置位置呈交错状，使两所述联箱形成左右顺序连通的多个分液空间；在第一级所述分液空间的底部设置一进液管，在最后一级所述分液空间上设置有一出汽管；所述漏液阻汽装置上设置有至少一个主孔和若干个辅助孔。本实用新型专利技术有效地解决了现有技术蒸发器中排液量受到限制的问题。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种蒸发器，特别是关于一种具有漏液阻汽功能的汽液分离 蒸发器。
技术介绍
传统的满液式蒸发器一般采用卧式，由壳体100和换热管200组成，换热管 200被安置成浸没于蒸发器内的制冷剂300液体中(如图1、图2所示)。制冷剂 300由壳体100底部的入口 400进入壳体100，在换热管200外被换热管200内的 加热介质加热，发生沸腾蒸发，汽相从壳体100顶部的出口 500出去并进入压縮 机。传统的满液式蒸发器存在以下问题1、由于壳体100内的制冷剂300充量大， 液位深，在换热过程中，换热不均匀，换热系数较低，从而导致换热效率低。2、 难以保证沸腾后的制冷剂300工质汽体从出口 500出去时均为干汽体，因此有可 能会有液体进入压縮机压縮，进而损坏压縮机。3、设备的体积大。传统的空冷式汽液相变冷凝器包括外壳101、换热管201、进汽口301、三通 管401和冷凝液出口 501 (如图3所示)，其中换热管201多采用蛇形管，依靠空 气在换热管201外对流换热，使换热管201内的工质流体(即制冷剂)蒸发。在 凝结换热过程中，随着冷凝的进行，壁面凝结液逐步增加，随后成膜阻碍了蒸汽 与壁面的接触，是凝结换热的主要热阻所在。凝结过程中液膜逐渐增厚，在以后 相当长的管程内为液体逐步增多的复杂两相流，热阻逐渐增加，冷凝效果严重变 差；同时随着蒸汽的凝结，蒸汽量逐渐降低，管内蒸汽流速明显下降，凝结效果 急剧退化，换热系数减小；单一管内流程冷凝过程也导致了复杂的汽液两相流， 对系统运行稳定性、流动阻力和系统的调控等，都有很不利的影响。空气侧，由 于管内冷凝换热热阻增加，外管壁温度下降，导致肋片的利用率下降。为解决上 述存在的问题，传统的空气冷却式冷凝器以加大换热面积来满足换热量的需求， 从而导致体积、重量较大，且制作和运行成本高。这种冷凝器也可以作为蒸发器 用，此时进汽口 301为工质汽体出口，冷凝液出口 501为工质流体入口，因此对 于蒸发器来说也有类似的问题。此外，本申请人在专利号为ZL200610113304.4，名称为"分液式空气冷凝器" (如图4所示)，以及专利申请号为200710064952. X，名称为"多级冷却中间分液5式空气冷凝器"(如图5所示)的专利技术专利中提出了采用多级蒸汽冷凝、中间自 动汽液分离和排液、集中聚集冷凝液过冷的技术方案，从而保证了各管程都以纯 蒸汽进入并被冷却，有效减小了凝结过程中液膜的厚度和消除不利的两相流型。 同时充分利用了短换热管，使各管程均能处于短管珠状或不稳定的薄液膜凝结， 或通过蒸汽对液膜的影响作用促进液膜失稳与断裂，形成膜状凝结与珠状凝结共 存的溪流状凝结，增强膜状凝结换热效果，提高管内凝结换热系数。上述两专利中的联箱102都是使用单根排液管202作为漏液阻汽装置，这种 较细的排液管202可以较好地防止联箱102中分离的汽体从排液管202泄漏，但 是这种结构又带来以下问题首先排液管202直径比联箱102直径小，冷凝液流 量范围受到较大的限制，有时还会出现排液不畅的问题。尽管在后一项专利中采 用了由实心顶盖302、多孔芯体402和排液管壁面502组成的分液装置(如图6 所示)，但是由于分液装置上表面采用实心顶盖302，冷凝器运行中冷凝液与分液 装置接触面为多孔介质侧表面，因此分液装置的分液驱动力主要是多孔芯体402 的毛细抽吸力，而抽吸力的大小是由所选用多孔介质的结构参数决定，自主调节 能力较弱，当冷凝液量较大时，可能会存在抽吸力不够的问题，影响到分液的效 果；另外分液装置结构比较复杂，在工业生产中规模化生产以及后续的安装工作 都会带来一定的困难。这两种冷凝器作为蒸发器用时，也有类似的问题。
技术实现思路
针对以上问题，本技术的目的是提供一种能够更有效地进行汽液分离的 汽液分离蒸发器。为了实现上述目的，本技术采取以下技术方案 一种蒸发器的汽液分离 方法，其包括以下内容 一种汽液分离蒸发器，其特征在于它包括至少一组上 下排列的换热管，在所述换热管的两端分别设置一连通所述换热管的联箱；在两 所述联箱内分别间隔设置有若干漏液阻汽装置，两所述联箱内的漏液阻汽装置的 设置位置呈交错状，使两所述联箱形成左右顺序连通的多个分液空间；在第一级 所述分液空间的底部设置一进液管，在最后一级所述分液空间上设置有一出汽管； 所述漏液阻汽装置上设置有至少一个主孔和若干个辅助孔。在所述出汽管一端连接一过热管，在所述进液管一端连接一预热管，所述换 热管、过热管和预热管上均设置有翅片，且所述联箱为直通式联箱。所述翅片为一片一片的板状翅片，所述换热管、预热管和过热管均穿设在所 述翅片上。所述翅片为独立的螺旋状翅片，所述翅片一圈一圈从所述换热管的一端螺旋缠绕到另一端。所述换热管设置在一装有加热流体的壳体内，所述壳体的顶部设置有一加热 流体进口，底部设置有一加热流体出口，且所述联箱为封头式联箱。所述漏液阻汽装置为一可镶嵌入所述联箱内的基板，所述基板上设置有至少 一个当量直径为2 5mm的主孔和若干个当量直径小于2mm的辅助孔。所述基板上的所述主孔和辅助孔分别为上、下当量直径相同的直型孔。所述基板上的主孔和辅助孔分别为锥台孔和变截面通孔之一。所述基板上的若干辅助孔与所述主孔边缘相交，形成一整体的梅花状孔d在所述整体的梅花状孔与所述基板的边缘之间设置有若干独立的辅助孔。在所述主孔和辅助孔中设置有多孔介质芯。所述基板的材料为金属材料。所述基板的材料为多孔介质材料。所述漏液阻汽装置的流通能力由孔隙率S表征.-其中4， A分别为主孔和辅助孔总流通面积与漏液阻汽装置表面积的比值，孔隙 率^为蒸发器系统循环流量的20 50%。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本技术在至少 一组换热管的两端设置直通的联箱，在联箱中通过嵌入的漏液阻汽装置将两联箱 分隔成顺序连通的多个分液空间，漏液阻汽装置用于分离被蒸发出的蒸汽和为蒸 发完全的残余液体，提高整体换热性能。在漏液阻汽装置的基板上设置至少一个 主孔和若干辅助孔，因此当联箱内液体流量较少时，就会在主孔和辅助孔表面形 成一层水膜，阻止汽体从主孔和辅助孔中流出；当液量稍增大时，孔径较大的主 孔会首先渗液，相当于现有技术中的单根排液管排液；当分离出来的液量较大时， 液体的压力会破坏覆盖在辅助孔表面的液膜，而从辅助孔也渗出，从而相当于增 加了为多根排液管排液，解决了现有技术中排液量受到限制的问题。2、本技术由于在基板上设置了多个可以漏液的孔，且孔的当量直径大小可以根据设计要 求有所变化，因此每个孔的当量孔径虽然比较小，但是整体漏液总量较大，特别 是不同当量孔径孔的设置可以根据积液量的变化，自动调节漏液孔径的数量，结构设计非常巧妙。3、本技术由于在基板上的开孔数量多，因此当量孔径可以较小，较小的当量孔径分布能够产生较大表面张力效应，从而有效地保证了本实 用新型的阻汽能力，同时多孔的基板在解决系统内机油堵塞分液芯方面也具有明显的优势。4、本技术由于在主孔和辅助孔中设置了多孔介质芯，因此即使是蒸发残余液流量非常小时，也可以通过多孔介质芯更小的孔隙结构来保证孔结构 的阻汽能力，本技术在不改变孔结构的条件下填充多孔介质芯，可有效增强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽液分离蒸发器，其特征在于：它包括至少一组上下排列的换热管，在所述换热管的两端分别设置一连通所述换热管的联箱；在两所述联箱内分别间隔设置有若干漏液阻汽装置，两所述联箱内的漏液阻汽装置的设置位置呈交错状，使两所述联箱形成左右顺序连通的多个分液空间；在第一级所述分液空间的底部设置一进液管，在最后一级所述分液空间上设置有一出汽管；所述漏液阻汽装置上设置有至少一个主孔和若干个辅助孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭晓峰，吴迪，王珍，陆规，张易阳，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]