一种带重力分液的降膜式蒸发装置的制作方法

本发明涉及蒸发装置，尤其涉及一种带重力分液的降膜式蒸发装置。

背景技术：

降膜式蒸发器代表了制冷行业的水冷壳管换热器的先进技术，而其中的关键部件是位于蒸发器壳体内置的布液器，现有的布液器都是压力喷淋式，气液两相通过布液器内集成的若干层分液板后向下喷洒至换热管上，实现降膜蒸发，故存在：蒸发效果差、压降大且湿蒸汽容易进入回气管而影响压缩机寿命。

技术实现要素：

本发明提供了一种蒸发效果好、压降小且湿蒸汽不容易进入回气管的带重力分液的降膜式蒸发装置，解决了现有的降膜式蒸发装置蒸发效果差、压降大且湿蒸汽容易进入回气管而影响压缩机寿命的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种带重力分液的降膜式蒸发装置，包括蒸发器筒体和位于蒸发器筒体内的换热管，所述蒸发器筒体设有回气管和进液管，其特征在于，所述蒸发器筒体内从上向下依次设有静压均液盘和重力分配盘，所述蒸发器筒体内还设有挡气板，所述进液管的出口同所述静压均液盘相连通，所述静压均液盘设有连通所述重力分配盘的连通孔，所述重力分配盘的侧壁设有排气孔、底壁设有出液孔，所述挡气板和重力分配盘连接在一起而将所述蒸发器筒体分割为上部空间和下部空间，所述挡气板设有连通所述上部空间和下部空间的窗口，所述换热管位于所述下部空间内，所述回气管的进口位于所述上部空间，所述下部空间内还设有底壁设出液口的重力再分配盘，所述重力再分配盘的上下方都设有所述换热管。使用时，由膨胀阀过来的气液两相制冷剂由进液管进入静压均液盘进行轴向分配后经连通孔进入到重力分配盘，气相制冷剂通过重力分液盘的排气孔排出，液相制冷剂通过重力分液盘底部的出液孔滴淋在换热管表面上实现蒸发，没有蒸发的液体经重力再分配盘再次分配后滴淋在换热管上进行二次蒸发。蒸发气化后的制冷剂通过挡气板的窗口进入回气管再回到压缩机吸气口，完成整个降膜蒸发过程。重力分配盘的该方案解决了常规布液器只能气液两相压力喷淋的问题。挡气板的设置，使蒸发器的整个轴向长度蒸发气体的背压均衡，同时避免湿蒸汽进入回气管，影响压缩机使用寿命，使得压降小。静压均液盘的设置解决了常规布液器制冷剂轴向分配不均的问题。

作为优选，所述连通孔，在进液管的出口近端的孔数多、远端的孔数少；所述连通孔的开口面积之和为所述进液管的出口的开口面积的1.5-4倍。能够使得制冷剂轴向分配更为均匀。

作为优选，所述窗口的开口面积之和为回气管的进口的开口面积的1.5-4倍，所有的所述窗口都同所述回气管的进口错开且错开距离为回气管的进口的直径的1-2倍。能够使得制冷剂的气液两相分离效果更好。

作为优选，所述蒸发器筒体设有支撑脚，所述支撑脚通过螺栓配合螺母同所述蒸发器筒体固定在一起，所述螺母包括主体段和止摆段，所述主体段的外端设有大径段，所述大径段的周壁上设有摆槽，所述止摆段设有摆头，所述止摆段可转动地穿设在所述大径段内，所述摆头插接在所述摆槽内，所述摆头和摆槽之间设有摆动间隙，所述主体段的螺纹和所述止摆段的螺纹可以调整到位于同一螺旋线上。设置支撑脚，能够提高安装时的方便性。支撑脚通过螺栓配合螺母进行连接，不但组装时方便，且本技术方案中的螺母能够防止振动产生松动。当产生振动时，主体段的螺纹和止摆段的螺纹之间的会产生错开合拢的变化，错开时使得二者的螺纹不在同一螺旋线上，从而起到阻碍松动的作用。

作为优选，所述止摆段转动到同所述摆头同所述摆槽的一侧壁部抵接在一起时，所述主体段的螺纹和止摆段的螺纹位于同一螺旋线上、所述摆动间隙位于摆杆和摆槽的另一侧壁部之间。转动螺母螺栓时，主体段的螺纹和止摆段的螺纹能够方便地对齐，拧紧松开螺母时的方便性好。

作为优选，所述螺母还设有螺纹对齐保持机构，所述螺纹对齐保持机构包括设置在所述止摆段内的顶头、驱动顶头伸入所述摆动间隙而抵接在所述摆槽的另一侧壁部上的顶头驱动机构。

作为优选，所述顶头驱动机构包括同顶头抵接在一起的第一驱动柱、使第一驱动柱保持在将顶头抵接在摆槽的另一侧壁部上的位置的驱动柱定位插销、驱动驱动柱定位插销插入到第一驱动柱内的插入弹簧、驱动驱动柱定位插销拔出第一驱动柱的第二驱动柱和驱动第一驱动柱脱离顶头的驱动柱脱离弹簧。

作为优选，所述蒸发器筒体设有支撑脚，所述支撑脚包括竖置的阻尼油缸和套设在阻尼油缸上的减震弹簧，所述阻尼油缸包括同所述蒸发器筒体连接在一起的阻尼油缸缸体和设置于阻尼油缸缸体的第一活塞，所述第一活塞通过活塞杆连接有支撑座，所述减震弹簧的一端同所述活塞杆连接在一起、另一端同所述阻尼油缸缸体连接在一起，所述阻尼油缸缸体内还设有第二活塞和分离板，所述分离板和第一活塞之间形成第一油腔，所述分离板和第二活塞之间形成第二油腔，所述第一活塞和第二活塞之间设有驱动第一活塞和第二活塞产生对向移动的电磁力吸合机构，所述分离板设有连通第一油腔和第二油腔的窗口，所述窗口铰接有朝向第二油腔单向开启的门板和设有使门板关闭上的门板复位机构，所述门板设有若干贯穿门板的主阻尼通道，所述窗口内设有速度传感器；当所述速度传感器检测到油从第一油腔流向第二油腔时、所述电磁力吸合机构停止驱动第一活塞和第二活塞对向移动，当所述速度传感器检测到油从第二油腔流向第一油腔时、所述电磁力吸合机构驱动第一活塞和第二活塞对向移动。使用时通过支撑座同地面接触而实现本发明的安装。当受到路面冲击即受到振动而导致减震弹簧收缩时，减震弹簧驱动活塞杆驱动第一活塞移动而使得第一油腔缩小，第一油腔缩小驱动阻尼油缸内的油经窗口从第一油腔流向第二油腔，此时门板被推开使得油流经窗口时门板不对油产生阻尼作用且电磁力吸合机构失去对第一活塞和第二活塞的固定作用使得第二活塞能够相对于第一活塞自由移动，从而实现了阻尼作用较小而不会导致减震弹簧收缩受阻、也即弹簧能够及时收缩而降低弹簧收缩行程颠簸，弹簧收缩行程结束后在门板复位机构的作用下，门板重新阻拦在窗口内。然后弹簧伸长复位而释放能量，伸长的结果导致阻尼油缸缸体和第一活塞产生分离运动使得第二油腔缩小而第一油腔变大，使得阻尼油缸内的油经窗口从第二油腔流向第一油腔，此时电磁力吸合机构将第一活塞和第二活塞固定住保持相对位置不变且门板不能够被推开、使得油能够在整个弹簧收缩行程中从主阻尼通道通过而产生摩擦阻尼消能，从而降低弹簧伸长行程颠簸。隔震效果好。

作为优选，所述主阻尼通道内穿设有阻尼杆，所述阻尼杆球面配合卡接在所述主阻尼通道内，所述阻尼杆设有支阻尼通道。油流过主阻尼通道、支阻尼通道时将振动能量转变为热能而消耗掉的同时会产生阻尼杆的晃动，阻尼杆晃动也会起到将振动能量转变为热能而消耗掉的作用。如果振动较小而而只有油的晃动，油晃动时阻尼杆产生晃动也能吸能，设置阻尼杆能够提高对低幅振动的吸收作用。

作为优选，所述阻尼杆的两端都伸出所述门板，所述阻尼杆的两个端面都为球面。能够使得油接受到非阻尼油缸缸体轴向的振动时也能够驱动阻尼杆运行而吸能。吸能效果好。

作为优选，所述阻尼杆为圆柱形，所述阻尼杆的两个端面上都设有若干沿阻尼杆周向分布的增阻槽。能够提高阻尼杆同油的接触面积，以提高吸能效果和感应灵敏度。

作为优选，所述门板复位机构为设置于门板的转轴上的扭簧。

作为优选，所述电磁力吸合机构包括设置于第一活塞的电磁铁和设置于第二活塞的同电磁铁配合的铁磁性材料片。

作为优选，所述第一油腔的内径大于第二油缸的内径。在弹簧伸长的过程中，第一活塞和第二活塞的位移相同，此时第一油腔增大的容积大于第二油腔缩小的容积，从而使得第一油腔相对于第二油腔产生负压，产生负压的结果为油更为可靠地经门板流向第一油腔，从而更为可靠地降低弹簧伸长行程颠簸。

本发明具有下述优点：能够气液分离，实现例液相喷淋，从而使得蒸发效果好；挡气板的设置，使蒸发器的整个轴向长度蒸发气体的背压均衡，同时避免湿蒸汽进入回气管，影响压缩机使用寿命，使得压降小；静压均液盘的设置解决了常规布液器制冷剂轴向分配不均的问题。

附图说明

图1为本发明实施例一的横截面示意图。

图2为静压分配盘的俯视示意图。

图3为实施例二的示意图。

图4为螺母的剖视示意图。

图5为螺母沿图4的A向的放大示意图。

图6为图5的B—B剖视示意图。

图7为支撑脚的放大示意图。

图8为图7的A处的局部放大示意图。

图9为图8的B处的局部放大示意图。

图中：蒸发器筒体1、回气管11、回气管的进口111、进液管12、进液管的出口121、上部空间13、下部空间14、螺栓15、静压均液盘2、连通孔21、重力分配盘3、排气孔31、出液孔32、挡气板4、窗口41、顶板5、重力再分配盘6、换热管7、螺母8、主体段811、止摆段812、大径段813、摆槽814、摆头815、螺纹对齐保持机构82、顶头821、顶头驱动机构822、第一驱动柱8221、第二驱动柱8222、插入弹簧8223、驱动柱定位插销8224、驱动柱脱离弹簧825、摆动间隙83、支撑脚9、阻尼油缸91、阻尼油缸缸体911、第一活塞912、活塞杆913、第二活塞914、第一油腔915、第二油腔916、减震弹簧92、支撑座93、分离板94、窗口941、门板942、门轴9421、主阻尼通道9422、阻尼杆9423、支阻尼通道9424、增阻槽9425、挡块943、电磁力吸合机构95、电磁铁951、铁磁性材料片952、速度传感器96。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种带重力分液的降膜式蒸发装置，包括蒸发器筒体1和换热管7。

蒸发器筒体1的上方设有回气管11和进液管12。蒸发器筒体1内设有静压均液盘2、重力分配盘3和挡气板4。挡气板4和重力分配盘3连接在一起而将蒸发器筒体1分割为上部空间13和下部空间14。

静压均液盘2位于重力分配盘3的上方。静压均液盘2的底部设有连通重力分配盘的连通孔21。静压均液盘2的上方盖有顶板5。进液管的出口121设置在顶板5上而同静压均液盘2相连通。回气管的进口111位于上部空间13。

重力分配盘3的侧壁设有排气孔31、底壁设有出液孔32。

挡气板4设有若干连通上部空间13和下部空间14的窗口41。窗口41的开口面积之和为回气管的进口111的开口面积的1.5-4倍。所有的窗口41都同回气管的进口111错开且错开距离为回气管的进口111的直径的1-2倍。

下部空间14内设有重力再分配盘6。重力再分配盘6的底壁设出液口。换热管7位于下部空间14内。换热管7同时分布在重力再分配盘6的上下方。

参见图2，连通孔21在进液管的出口121近端的孔数多、远端的孔数少，即离进液管的出口121越远的地方连通孔21的数量越少；连通孔21的开口面积之和为进液管的出口121的开口面积的1.5-4倍。

参见图1，使用时，由膨胀阀过来的气液两相制冷剂由进液管12进入静压均液盘2进行轴向分配后经连通孔21进入到重力分配盘3，气相制冷剂通过重力分液盘3的排气孔31排出，液相制冷剂通过重力分液盘3底部的出液孔32滴淋在位于重力再分配盘6上方的换热管7表面上实现蒸发，没有蒸发的液体经重力再分配盘6再次分配后滴淋在位于重力再分配盘6下方的换热管7上进行二次蒸发。蒸发气化后的制冷剂通过挡气板4的窗口41进入回气管11再回到压缩机吸气口，完成整个降膜蒸发过程。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图3，蒸发器筒体1设有至少二只支撑脚9。支撑脚9包括竖置的阻尼油缸91和套设在阻尼油缸上的减震弹簧92。阻尼油缸91包括阻尼油缸缸体911。阻尼油缸缸体911通过螺栓15配合螺母8同蒸发器筒体1连接在一起。阻尼油缸缸体911内设有第一活塞912。第一活塞912通过活塞杆913连接有支撑座93。减震弹簧92的一端同活塞杆913固接在一起、另一端同阻尼油缸缸体911固接在一起。

参见图4，螺母8包括主体段811、止摆段812和螺纹对齐保持机构82。主体段811的外端设有大径段813。大径段813的周壁上设有摆槽814。止摆段812设有摆头815。止摆段812可转动地穿设在大径段813内。摆头815插接在摆槽814内。

螺纹对齐保持机构82包括顶头821和顶头驱动机构822。顶头821设置在止摆段812内。顶头驱动机构822包括第一驱动柱8221和第二驱动柱8222。第一驱动柱8221和第二驱动柱设置在摆头815内，且伸出止摆段812的外端面。

参见图5，摆槽814有三个，对应地摆头815也要三个。三个摆槽814沿止摆段812的周向分布。没有摆头和摆槽之间都设有螺纹对齐保持机构82。止摆段812按照图中顺时针方向转动到（拉钉也是按照图中顺时针方向转动而拧入的）摆头815同摆槽的一侧壁部8141抵接在一起时，摆头815和摆槽的另一侧壁部8142之间产生摆动间隙83、主体段811的螺纹和止摆段812的螺纹位于同一螺旋线上。

参见图6，顶头驱动机构822还包括驱动柱定位插销8224、插入弹簧8223和驱动柱脱离弹簧825。驱动柱定位插销8224位于大径段813内且可以插入到摆头815中。插入弹簧8223位于大径段813内。

参见图3、图4、图5和图6，当螺母8拧到螺栓15上时，按压第一驱动杆8221，第一驱动杆8221驱动顶头821伸入到通过摆动间隙83内而抵接在摆槽的另一侧壁部8142上使得摆头815同摆槽的一侧壁部8141抵接在一起而使得主体段811的螺纹和止摆段812的螺纹对齐而位于同一螺旋线上，此时在插入弹簧8223的作用下驱动驱动柱定位插销8224插入到第一驱动柱8221内、使第一驱动柱8221保持在当前状态（即将顶头抵接在摆槽的另一侧壁部上的位置的状态）。使得转动螺母时方便省力。

螺母和螺栓拧紧在一起时，按压第二驱动柱8222、第二驱动柱8222驱动驱动柱定位插销8224脱离第一驱动柱8221，驱动柱脱离弹簧825驱动第一驱动柱8221弹出而失去对顶头821的驱动作用且使得驱动柱定位插销8224不能够插入到第一驱动柱8221内。此时止摆段812和主体段811之间能够相对转动，受到振动而导致拉钉同连接螺纹孔有脱离的趋势时，止摆段812和主体段811的转动会导致二者的螺纹错开，从而阻止脱出的产生。

参见图7，阻尼油缸缸体911内还设有第二活塞914和分离板94。分离板94和阻尼油缸缸体911固接在一起。阻尼油缸缸体911和第一活塞912之间形成第一油腔915。分离板94和第二活塞914之间形成第二油腔916。第一油腔915的内径大于第二油腔916的内径。第一油腔915和第二油腔916沿上下方向分布。分离板94设有窗口941。窗口941连通第一油腔915和第二油腔916。

第一活塞912和第二活塞914之间设有电磁力吸合机构95。电磁力吸合机构95包括电磁铁951和铁磁性材料片952。电磁铁951设置于第一活塞912上。铁磁性材料片952设置于第二活塞914上。

窗口941设有门板942。

参见图8，门板942通过门轴9421铰接在窗口941内。分离板94设有门板复位机构。门板复位机构为设置于门板的转轴上的扭簧。门板942仅能朝向第二油腔916单向开启。窗口941内设有速度传感器96。门板942设有若干贯穿门板的主阻尼通道9422。主阻尼通道9422内穿设有阻尼杆9423。阻尼杆9423球面配合卡接在主阻尼通道9422内。阻尼杆9423设有支阻尼通道9424。阻尼杆9423的两端都伸出门板942。阻尼杆9423的两个端面都为球面。阻尼杆9423为圆柱形。

参见图9，阻尼杆9423的两个端面上都设有若干沿阻尼杆周向分布的增阻槽9425。

参见图3、图7、图8和图9，使用时，第一油腔915和第二油腔916内填充油等液体。支撑脚9通过支撑座93支撑在地面1。当受到路面冲击而导致减震弹簧92收缩时，减震弹簧92驱动活塞杆913驱动第一活塞912移动而使得第一油腔第一油腔915缩小，第一油腔915缩小驱动油经窗口941从第一油腔915流向第二油腔916、油的该流向被速度传感器96检测到，速度传感器96通过控制系统控制电磁铁951失电、从而使得电磁力吸合机构95失去对第一活塞912和第二活塞914的固定作用（即第一活塞912和第二活塞914能够产生相对移动），油流过窗口941时将门板942推开使得油流经窗口941直通而进入第二油腔916（即门板942不对油产生阻尼作用），从而实现了阻尼作用较小而不会导致减震弹簧收缩受阻、也即弹簧能够及时收缩而降低弹簧收缩行程颠簸，弹簧收缩行程结束后在门板复位机构97的作用下（即由于门板保持向下倾斜且密度大于油）而自动转动而关，门板942重新阻拦在窗口941内。然后减震弹簧92伸长复位而释放能量，伸长的结果导致阻尼油缸缸体911和第一活塞912产生分离运动使得第二油腔916缩小而第一油腔915变大，使得油经窗口941从第二油腔916流向第一油腔915、油的该流向被速度传感器96检测到，速度传感器96通过控制系统控制电磁铁951得电、电磁铁951产生磁力从而使得电磁力吸合机构95将第一活塞912和第二活塞914固定住且压紧在油上，油该方向流道时门板942不能够被推开、使得油能够在整个弹簧收缩行程中门板942产生摩擦阻尼现象而吸能、从而降低弹簧伸长行程颠簸。

门板的阻尼吸能减震过程为：油流经主阻尼通道、支阻尼通道和阻尼杆晃动将振动能量转变为热能而消耗掉。如果振动较小而不足以促使盲孔变形时，此时只有油的晃动，油晃动时阻尼杆产生晃动而吸能。