螺旋形流道干式蒸发器装置及使用方法
【专利摘要】本发明涉及一种螺旋形流道干式蒸发器装置及使用方法，目前现有干式蒸发器圆筒内的平板式弓形折流板结构，由于载冷剂在干式蒸发器圆筒内的水平和垂直两个方向的流速不均匀，容易产生流动死区，导致蒸发过程不充分，造成蒸发管束的利用率低。本发明技术方案采用了螺旋式折流板组所形成的连续螺旋形流道的结构形式，它由圆筒、进口管、螺旋式折流板、蒸发管束、出口管、管板、管箱、和相关联的制冷剂进出口组成，使载冷剂在螺旋形流道内的流速得到充分的提高，并且载冷剂流动没有任何死区，有效提高了蒸发器传热性能。比现有的干式蒸发器提高了15-20%的能效，降低了30%压降，是一种结构紧凑、流动性有效、安装方便，加工成本低的节能装置。
【专利说明】螺旋形流道干式蒸发器装置及使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在制冷系统中的换热器装置，特别是涉及一种螺旋形流道干式蒸发器装置及使用方法。
【背景技术】
[0002]制冷空调在日常生活中被广泛应用。管壳式干式蒸发器是制冷系统中的主要部件，它是由圆筒、进口管、折流板、蒸发管束、出口管、管板、管箱、及相应的制冷剂进出口组成，其中圆筒内的载冷剂流速的方向及折流板的结构形式将直接影响到干式蒸发器的性能和蒸发管束的利用率。
[0003]在干式蒸发器制冷过程中，目前通常采用的结构形式尚存在如下方面的缺陷:1)由于干式蒸发器圆筒内的载冷剂流速为水平和垂直两个方向，水平方向的流速沿着蒸发管束长度方向存在热交换过程不充分，导致传热性能下降，垂直方向的流速沿着蒸发管束的径向产生严重的流速冲击和振动，压降增大；2)现有的平板式弓形折流板结构，虽然采用了蒸发管束全支承形式，但由于载冷剂在干式蒸发器圆筒内的水平和垂直两个方向的流速不均匀，容易产生严重的流动死区，导致蒸发过程不充分，能效降低，造成蒸发管束的利用率低，成本高，不经济，不节能。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，提供一种形状结构紧凑、密封性好、流动性有效的螺旋形流道干式蒸发器装置及使用方法是本发明的目的所在。本发明技术方案是通过干式蒸发器圆筒内的螺旋式折流板组所形成的连续螺旋形流道的结构形式，使载冷剂在螺旋形流道内的流速得到充分的提高，并且载冷剂流动没有任何死区，所有蒸发管束有效实现全支承形式，防止了蒸发管束的冲击和振动，降低了压降，有效提高了蒸发器传热性能。本发明的技术方案通过如下的技术措施来具体实现的，一种螺旋形流道干式蒸发器装置，其特征在于它由圆筒、进口管、螺旋式折流板、蒸发管束、出口管、管板、管箱、和相关联的制冷剂进出口组成，所述的螺旋式折流板是蒸发器圆筒内的一块螺旋曲面板，其外圆周边带薄边，以增加与蒸发器圆筒内的贴合，螺旋曲面板的厚度为3mm-12mm、薄边的厚度为0.3mm-0.6mm、薄边的宽度为每块螺旋曲面板的两端设置有凹凸卡槽，以便每块螺旋曲面板连接定位，螺旋曲面板的螺旋角一般为35° — 45°，螺旋曲面板上分布与管板相同数量的管孔，管孔的孔径根据蒸发管束的不同外径进行调整；螺旋式折流板组组成是将所有蒸发管束穿入若干块首尾互相连接的螺旋式折流板上的管孔内，螺旋式折流板组中间用数根拉杆和套管连接固定，螺旋式折流板的块数由干式蒸发器的长度决定，一般为3-25块，螺旋式折流板上的管孔与蒸发管束的外径为间隙配合。
[0005]所述的螺旋形流道干式蒸发器装置是将螺旋式折流板组沿长度方向安装在横置的钢制圆筒内，使螺旋式折流板组在圆筒内形成连续螺旋形流道，流道的两端分别与圆筒上部的进口管及出口管联接相通，蒸发管束与两端管板胀接固定，制冷剂进出口分别设置在圆筒两端管箱的同一端，或者分别设置在圆筒两端管箱的左、右两端。
[0006]本发明螺旋形流道干式蒸发器装置的使用方法是:液态载冷剂由干式蒸发器上的进口管进入圆筒内的连续螺旋形流道中，并以恒定的流速均匀地分配在所有的蒸发管束上，经过蒸发管束内的制冷剂热交换后，使液相制冷剂快速蒸发成气态，蒸发过程更充分，有效提高了蒸发器传热性能，并通过圆筒上的出口管进入用户的使用装置。
[0007]本发明的有益效果是，这种螺旋形流道干式蒸发器装置由于采用了螺旋式折流板组所形成的连续螺旋形流道的结构形式，使载冷剂在螺旋形流道内的流速得到充分的提高，并且载冷剂流动没有任何死区，所有蒸发管束有效实现全支承形式，防止了蒸发管束的冲击和振动，有效提高了蒸发器传热性能。比现有的干式蒸发器提高了 15-20%的能效，降低了 30%压降，是一种结构紧凑、密封性好、流动性有效、制作安装方便，加工成本低的节能装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1、本发明所述的螺旋形流道干式蒸发器装置实施例的径向剖面结构示意图。
[0009]图2、本发明所述的螺旋形流道干式蒸发器装置实施例的轴向剖面结构示意图。
[0010]附图中各图例标记分别表示如下的意义:
1、圆筒；2、进口管；3、螺旋式折流板；4、蒸发管束；5、出口管；6、管板；7、管箱；8、制冷剂进出口。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
本实施例是一种应用在制冷量为730kw，型号是EGZ0730H制冷空调过程中的螺旋形流道干式蒸发器装置，它由圆筒1、进口管2、螺旋式折流板3、蒸发管束4、出口管5、管板6、管箱7、和相关联的制冷剂进出口 8组成，所述的螺旋式折流板3是蒸发器圆筒I内的一块螺旋曲面板，其外圆0507mm周边带薄边，以增加与蒸发器圆筒内的贴合，螺旋曲面板的厚度为6mm、薄边的厚度为0.5mm、薄边的宽度为7mm,每块螺旋曲面板的两端设置有凹凸卡槽，以便每块螺旋曲面板连接定位，螺旋曲面板的螺旋角为40°，螺旋曲面板上分布与管板相同数量的管孔，管孔的孔径为013mm，相关联的各零部件按附图1、2给出的结构安装起来，其中:螺旋式折流板组组成是将所有外径为012.7mm蒸发管束4穿入15块首尾互相连接的螺旋式折流板3上的管孔内，螺旋式折流板组中间用数根拉杆和套管连接固定，螺旋式折流板3上的管孔与蒸发管束4的外径为间隙配合。
[0012]所述的螺旋形流道干式蒸发器装置是将螺旋式折流板组沿长度方向安装在横置的钢制圆筒I内径为0500mm，长度为2400mm内，使螺旋式折流板组在圆筒I内形成连续螺旋形流道，流道的两端分别与圆筒I上部的进口管2及出口管5联接相通，蒸发管束4与两端管板6胀接固定，制冷剂进出口 8分别设置在圆筒I两端管箱7的同一端。
[0013]本实施例的使用方法是:液态载冷剂由干式蒸发器上的进口管2进入圆筒I内的连续螺旋形流道中，并以恒定的流速均匀地分配在所有的蒸发管束4上，经过蒸发管束4内的制冷剂热交换后，使液相制冷剂快速蒸发成气态，蒸发过程更充分，有效提高了蒸发器传热性能，并通过圆筒I上的出口管进入用户的使用装置。[0014]本实施例结构紧凑、密封性好、流动性有效、制作安装方便，加工成本低，载冷剂流动没有任何死区，比现有的干式蒸发器提高了 15-20%的能效，降低了 30%压降。
【权利要求】
1.一种螺旋形流道干式蒸发器装置，其特征在于它由圆筒、进口管、螺旋式折流板、蒸发管束、出口管、管板、管箱、和相关联的制冷剂进出口组成，所述的螺旋式折流板是蒸发器圆筒内的一块螺旋曲面板，其外圆周边带薄边，以增加与蒸发器圆筒内的贴合，螺旋曲面板的厚度为3mm-12mm、薄边的厚度为0.3mm-0.6mm、薄边的宽度为每块螺旋曲面板的两端设置有凹凸卡槽，以便每块螺旋曲面板连接定位，螺旋曲面板的螺旋角一般为35° — 45°，螺旋曲面板上分布与管板相同数量的管孔，管孔的孔径根据蒸发管束的不同外径进行调整；螺旋式折流板组组成是将所有蒸发管束穿入若干块首尾互相连接的螺旋式折流板上的管孔内，螺旋式折流板组中间用数根拉杆和套管连接固定，螺旋式折流板的块数由干式蒸发器的长度决定，一般为3-25块，螺旋式折流板上的管孔与蒸发管束的外径为间隙配合。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋形流道干式蒸发器装置，其特征在于将螺旋式折流板组沿长度方向安装在横置的钢制圆筒内，使螺旋式折流板组在圆筒内形成连续螺旋形流道，流道的两端分别与圆筒上部的进口管及出口管联接相通；蒸发管束与两端管板胀接固定；制冷剂进出口分别设置在圆筒两端管箱的同一端，或者分别设置在圆筒两端管箱的左、右两端。
3.一种应用权利要求1所述的螺旋形流道干式蒸发器装置的使用方法，其特征在于液态载冷剂由干式蒸发器上的进口管进入圆筒内的连续螺旋形流道中，并以恒定的流速均匀地分配在所有的蒸发管束上，经过蒸发管束内的制冷剂热交换后，使液相制冷剂快速蒸发成气态，蒸发过程更充分，有效提高了蒸发器传热性能，并通过圆筒上的出口管进入用户的使用装置。
【文档编号】F25B39/02GK103644684SQ201310721017
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】冯国明, 邹顺达, 杨学锋 申请人:上海环球制冷设备有限公司