专利名称：带分配器的单管程管壳式换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于制冷空调与供暖设备中的热交换器。
背景技术：
由于CFCs(氯氟烃)与HCFCs(氢氯氟烃)等制冷剂对臭氧层有破坏作用以及产生温室效应，目前世界各国从事此方面的科学家正在抓紧研究其替代工作。其中二氧化碳以其优良的环保特性和良好的传热性质被重新引入到制冷热泵行业中来。但是在实际的技术应用中实现CO2跨临界循环，存在一定的问题。因为普通换热器的结构是管板将换热管簇固定，循环工质由端盖的入口管进入，经固定管板流入各换热管道。对于CO2跨临界循环而言，管侧流动的是CO2工质，典型的CO2蒸发器的工作压力处于2.0～6.0MPa之间，是传统制冷剂蒸发压力的5～10倍左右。由于CO2特殊的热物性和传输性，使得其蒸发换热和两相流特点有别于传统制冷剂，因此在换热器中两相流分配不均匀现象是CO2跨临界循环蒸发器面临的重要问题。针对CO2跨临界循环蒸发换热的特点，以及运行条件设计出适用于两相流体流动的新型换热装置，本实用新型的提出是使CO2跨临界循环走向实际应用的关键技术之一。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种适用于CO2跨临界循环系统中两相流换热的新型换热装置一带分配器的单管程管壳式蒸发器，解决以CO2作为循环工质换热器中的两相流分配不均匀问题。
本实用新型的结构如附图1所示。带分配器的单管程管壳式换热器具有壳体1、换热管2、折流板3等，本实用新型用分配器5替代普通换热器中的固定管板，分配器5与换热器的端盖、封头合为一体。换热管2各入口管段直接与分配器的流体通道7相通，换热管2出口管固定于集成管箱6。分配器5与集成管箱6等作为一个整体通过紧固螺栓4分别与壳体1的两端密封连接。由于分配器可以将两相流体进行均匀分配，又与换热器的端盖与封头合为一个整体，因此可使工质具有良好的流动通道，并可承受较高的压力。一改以往工质由入口管进入端盖后再经固定管板流入各换热管道的流程结构。此举降低了对于换热器的安全压力等级要求，而且便于检验时打压。另外单管程设计可以防止由于换热管弯曲而造成管内高压工质对管壁压力不匀导致脱焊，而且可使流体在管内流动阻力减小。壳侧流体与普通热交换器流程相同，流体自入口经折流板3绕流后由壳侧出口流出。
附图1为本实用新型的结构示意图。图中1-壳体；2-换热管簇；3-折流板；4-紧固螺栓；5-分配器；6-集成管箱；7-流体分配通道。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本实用新型做进一步说明。管壳1的直径约为0.3M，长度1.6M，管内换热面积4M2。因为管壳的直径较小，所以端盖部分可直接进行机加工。分配器部分的厚度大约25cm，依据换热管簇2的位置加工出流体分配通道7与换热管簇焊接。集成管箱6的加工方法是在一块厚度大约5cm的金属板上打出不贯通的干管以及管侧流体进口通道，然后在干管的垂直方向上根据实际需要打出数个与干管相通的支管，在金属板的另一面打出与支管相通的固定管板与换热管簇2焊接。折流板3预先与换热管簇焊好。壳体的加工与普通管壳式换热器略有不同，由于没有封头所以在壳体的后端留出与集成管箱相连接的内法兰。换热管簇与分配器以及集成管箱装配成一个整体穿入壳体中，用紧固螺栓4及密封垫分别与换热器壳体两端的法兰连接锁紧。使用时将换热器管程的流体入口与膨胀阀(或膨胀机)相连，出口与压缩机相连。两相流体由管侧进口进入分配器5，经分配通道7进入换热管簇通道与壳侧的流体换热后汇集到干管出口流出。
本实用新型的有益效果在于，与普通换热器相比没有单独的管板，管侧可承受较高的压力而且重量轻，能够对工质两相流进行均匀分配，适用于流体的蒸发。分配器直接与换热管簇以及集成管箱相连接，不但可满足对于CO2工质循环特性的要求，而且降低了对于换热器的安全压力等级要求，有效防止流体和热量的泄漏。本实用新型结构简单，便于制造、安装和维护，是一种较为理想的热交换设备。
权利要求1.带分配器的单管程管壳式换热器，具有壳体(1)，换热管(2)，折流板(3)等，其特征是用分配器(5)替代普通换热器中的固定管板并与换热器的端盖与封头合为一体，换热管(2)各入口管段直接与分配器的流体通道(7)相通，换热管(2)出口管固定于集成管箱(6)，分配器(5)与集成管箱(6)等作为一个整体通过紧固螺栓(4)分别与壳体(1)密封连接。
专利摘要本实用新型涉及一种应用于制冷空调与供暖设备中的热交换设备。带分配器的单管程管壳式换热器具有壳体、换热管、折流板等，用分配器5替代普通换热器中的固定管板，分配器与换热器的端盖、封头合为一体。换热管簇直接与分配器相通，出口接于集成管箱。本实用新型与普通换热器相比没有单独的管板，管侧可承受较高的压力而且重量轻，能够对工质两相流进行均匀分配，适用于流体的蒸发。不但可满足对于CO
文档编号F28D1/04GK2711674SQ20042002904
公开日2005年7月20日 申请日期2004年5月27日 优先权日2004年5月27日
发明者马一太, 杨俊兰, 苏维诚, 张云宪, 管海清, 刘圣春 申请人:天津大学