一种连续套片式蒸发器的制作方法

本实用新型属于制冷/能源技术领域，涉及一种连续套片式蒸发器，尤其涉及一种提高连续套片间气流交互性的蒸发器。

背景技术：

蒸发器作为一种提供高温空气冷量的装置，一直以来在食品、制药、化工、医疗领域得到了广泛的应用，但对蒸发器本身结构的设计方面并没有太大的突破，常规的蒸发器结构一般有连续套片结构、圆翅片结构、方翅片结构和正六边形翅片结构，连续套片式具有最为紧凑的结构，但套片之间相互隔离，影响了空气之间的交互性。卓传敏(卓传敏，大型速冻设备高效蒸发器传热技术的试验研究，浙江大学，2006年)通过对圆翅片结构、连续整体套片结构进行传热计算比较，结果表明，圆翅片结构的传热系数比连续整体套片结构传热系数大，但连续整体套片蒸发器结构更为紧凑，传热面积密度更大。目前，结构最为紧凑的是连续套片式蒸发器，但套片之间的隔离影响了空气之间的交互性使蒸发器整体的换热性能不能得到有效地提高，因此，提高连续套片式蒸发器的换热性能是目前连续套片式蒸发器应用中需解决的问题之一。

技术实现要素：

本实用新型针对现有连续套片式蒸发器的不足，提出一种连续套片式蒸发器，以改善蒸发器内空气流动，提高其换热性能，并提高蒸发器空气出口均有性。

本实用新型的技术方案包括设计新型连续套片结构、提高蒸发器流场交互性以及降低设备能耗等措施。具体的技术方案在于：

蒸发器包括连续套片、三角形开片、换热管、循环空气入口、循环空气出口、制冷剂入口、制冷剂出口；蒸发器结构特征在于：换热管以管间距50-70mm进行排列，换热管直径为15-25mm；换热管外部高压胀接连续套片；三角形开片以四根相邻换热管形成的正方形区域中心为重心，切割一个正三角形孔；三角形开片与连续套片之间夹角为10~30°；连续套片之间的节距为10~30mm；空气从循环空气入口竖直往下进风，通过蒸发器下方的循环空气出口出风；制冷剂从制冷剂入口进入，从制冷剂出口流出。

循环空气入口方向与三角形开片方向呈10~30°夹角，三角形开片顶点到与其相连套片之间的距离为套片节距的1/4-1/3。

连续套片节距为10-20mm时，循环空气入口风速为1-2m/s；连续套片节距为20-30mm时，循环空气入口风速为1-3m/s。采用合适的风速能够有效地降低蒸发器震动所带来的噪音。当连续套片节距为20mm时，循环空气入口风速为2.6m/s。

三角形开片边长l视换热管中心距L及换热管外径d而定，三角形开片边长l与换热管中心距L及换热管外径d之间的关系式为：l=(L-d)/2。三角形开片过大，影响蒸发器结构的稳定性；过小将不利于气流的交互运动。

换热管直径为20mm。蒸发器换热管管间距为55-65mm。蒸发器换热管管间距为60mm。蒸发器的连续套片之间的节距为20mm。换热管管径与换热管管间距以及连续套片间节距是影响蒸发器换热效果的重要性能参数。

三角形开片与连续套片之间的夹角为20°。合理选择夹角角度对提高换热器内换热效率起着重要作用。

蒸发器整体采用紫铜作为换热材料。

蒸发器换热管长度根据设计要求确定。蒸发器换热管排数、列数根据设计冷负荷确定。

本实用新型所述的一种连续套片式蒸发器；可以实现蒸发器紧凑性不变的前提下提高蒸发器空气出口温度均匀性，并有效地提高蒸发器内流体的交互性，使相邻连续套片之间空气进行交替流动，很好地解决了传统未开孔套片之间空气交互性差，换热性能低，蒸发器的空气出口温度分布不均匀的缺陷，为提高蒸发器空气流动交互性提供了一种新思路。

附图说明

图1是本实用新型一种连续套片式蒸发器三维正视图；

图2是本实用新型一种连续套片式蒸发器三维左视图；

图3是本实用新型一种连续套片式蒸发器三维右视图；

图1中，1、连续套片；2、三角形开片；3、换热管；4、循环空气入口；5、循环空气出口；6、制冷剂入口；7、制冷剂出口。

具体实施方式

为使本实用新型实现的操作流程与创作特征易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

蒸发器包括连续套片（1）、三角形开片（2）、换热管（3）、循环空气入口（4）、循环空气出口（5）、制冷剂入口（6）、制冷剂出口（7）；蒸发器结构特征在于：换热管（3）以管间距60mm进行排列，换热管（3）直径为20mm；换热管（3）外部高压胀接连续套片（1）；三角形开片（2）以四根相邻换热管（3）形成的正方形区域中心为重心，切割一个正三角形孔；三角形开片（2）与连续套片（1）之间夹角为20°；连续套片（1）之间的节距为20mm；空气从循环空气入口（4）竖直往下进风，通过蒸发器下方的循环空气出口（5）出风；制冷剂从制冷剂入口（6）进入，从制冷剂出口（7）流出。

三角形开片与连续套片之间夹角为20°夹角，既不影响空气在套片间流动，同时加强了相邻套片间气流的交互性，能够有利于空气通过三角形开孔与相邻套片之间流体进行热交换，提高气流温度均匀性。

当连续套片节距为20mm时，空气进口风速为2-3 m/s。通过数值模拟，结果表明风速取2.6m/s时，换热器整体性能最优。同时采用2.6m/s的风速能够有效地降低蒸发器震动所带来的噪音。

三角形开片边长l根据换热管中心距L及换热管外径d而定，三者之间的关系式为：l=（L-d）/2； 三角形开片边长l=（L-d）/2=（60-20）/2=20mm。三角形开片过大，影响蒸发器结构的稳定性；过小将不利于气流的交互运动。

蒸发器整体采用紫铜作为换热材料，有利于降低空气与制冷剂的导热热阻。

空气通过循环空气入口进入蒸发器，循环空气掠过蒸发器管束及套片，当空气流经三角形开片时，一部分空气通过三角形开孔进入另一流域，并与另一流域内的空气混合，当流过下一开片区域时，空气被进一步混合，直到通过循环空气出口流出蒸发器。在此过程中，空气经过三角形开孔时不断被混合，从而提高了循环空气出口空气温度均匀性，同时增强了蒸发器的换热，极大提高了蒸发器的换热性能。

通过对蒸发器结构进行流体力学数值模拟，结果发现，在三角形孔处，气流能够很好的和相邻近套片区域内气流进行热交换，有效地提高了蒸发器出口气流均匀性。

在连续套片上进行切割形成的三角形开片，提高了相邻套片间的气流交互性，有效地提高了蒸发器的换热性能，同时增强了蒸发器空气出口温度均匀性，本实用新型为提高蒸发器空气流动交互性提供了一种新思路。