管壳式换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种管壳式换热器，包括：壳体，所述壳体内具有进液腔、出液腔和换热腔；多个换热管，所述多个换热管设在所述换热腔内，每个所述换热管的进口端连通所述进液腔且出口端连通所述出液腔；进液管，所述进液管设在所述壳体上且所述进液管的出口端伸入到所述进液腔内，所述进液管的出口端设置有液体均流结构，所述液体均流结构设置成用于对从所述进液管流入到所述进液腔内的液体进行均流；以及出液管，所述出液管设在所述壳体上且连通所述出液腔。根据本实用新型实施例的管壳式换热器，其换热管内的流量分布均匀，换热管内的冷、热负荷均匀，换热效率高，流阻降低。
【专利说明】管壳式换热器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及制冷【技术领域】，尤其是涉及一种管壳式换热器。
【背景技术】
[0002] 空调制冷【技术领域】中，对于管程以水为流体载冷剂或载热剂的管壳式换热器而 言，在其壳体内要设置水室，在水室上设置有进水管和/或出水管，现有的进水管的进水过 程中，水压分布不均，正对进水管的换热管内部的水流量大，流速高，而其余换热管管内水 流量小，流速低，导致换热管负荷不均匀，造成换热器整体换热效率低且阻力增大。 实用新型内容
[0003] 本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型需 要提供一种管壳式换热器，该管壳式换热器内的换热管内的流量分布均匀，换热管内的冷、 热负荷均匀，换热效率高，流阻降低。
[0004] 根据本实用新型的管壳式换热器，包括：壳体，所述壳体内具有进液腔、出液腔和 换热腔；多个换热管，所述多个换热管设在所述换热腔内，每个所述换热管的进口端连通所 述进液腔且出口端连通所述出液腔；进液管，所述进液管设在所述壳体上且所述进液管的 出口端伸入到所述进液腔内，所述进液管的出口端设置有液体均流结构，所述液体均流结 构设置成用于对从所述进液管流入到所述进液腔内的液体进行均流；以及出液管，所述出 液管设在所述壳体上且连通所述出液腔。
[0005] 根据本实用新型的管壳式换热器，通过在进液管的出口端设置液体均流结构，从 而可以使从进液管的出口端流出的液体（例如水）流动更加稳定，每个换热管内的液体流 速趋于相同，进而使每个换热管内的流量分布更加均匀，换热管内的冷、热负荷均匀，可以 有效提高管壳式换热器的整体换热效率，而且可以大大地降低流阻。
[0006] 另外，根据本实用新型的管壳式换热器还可具有如下附加技术特征：
[0007] 所述管壳式换热器还包括：封板，所述封板具有多孔结构，所述封板封闭所述进液 管的出口端，所述封板上的多孔结构构成所述液体均流结构的至少一部分。
[0008] 所述进液管的从所述进液管的出口端朝向所述进液管的进口端延伸预定长度的 后段部分上构造有均流部，所述均流部构成所述液体均流结构的至少一部分。
[0009] 所述均流部包括多个均流孔。
[0010] 所述多个均流孔均布在所述后段部分上。
[0011] 多个所述均流孔在所述后段部分的周向上均布，且每个所述均流孔沿所述进液管 的轴向延伸。
[0012] 所述液体均流结构分为设在所述封板上的多孔结构和位于所述后段部分上的所 述均流部，其中所述封板上的多孔结构的流通面积为S1，所述后段部分上的所述均流部的 流通面积为S2, S1和S2满足关系式：S2彡2. 5S1。
[0013] 所述液体均流结构的流通面积总和不小于所述进液管的横截面的面积。
[0014] 所述封板与所述进液管为一体结构，所述多孔结构均布在所述封板上。
[0015] 所述进液管和所述出液管分别位于所述壳体的同侧且所述进液腔和所述出液腔 由分隔板隔开。
[0016] 所述进液管和所述出液管分别位于所述壳体的两端。
[0017] 本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述 中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中 将变得明显和容易理解，其中：
[0019] 图1是根据本实用新型一个实施例的管壳式换热器的结构示意图；
[0020] 图2是图1所示的管壳式换热器的进水室的结构示意图；
[0021] 图3是图2所示的管壳式换热器的进水室的侧视图以及液体流动示意图；
[0022] 图4是根据本实用新型一个实施例的管壳式换热器的进液管的立体图；
[0023] 图5是根据本实用新型另一个实施例的管壳式换热器的进液管的立体图；
[0024] 图6是根据本实用新型另一个实施例的管壳式换热器的结构示意图；
[0025] 图7是图6所示的管壳式换热器的进水室的结构示意图；
[0026] 图8是图7所示的管壳式换热器的进水室的侧视图以及液体流动示意图。
[0027] 附图标记说明：
[0028] 管壳式换热器100 ;
[0029] 壳体1 ;管板11 ;筒体12 ;换热腔13 ;制冷剂接管131 ;
[0030] 进水室2 ;进液腔21 ;出液腔22 ;
[0031] 回水室3;
[0032] 换热管4 ;进口端41 ;出口端42 ;
[0033] 进液管5 ;进口端51 ;出口端52 ;均流部53 ;均流孔531 ;封板532 ;
[0034] 出液管6 ;隔板7 ;温度传感器接口 8。
【具体实施方式】
[0035] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的 限制。
[0036] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系的术语为基于附 图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示 所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本 实用新型的限制。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确 具体的限定。
[0037] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安 装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地 连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个 元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语 在本实用新型中的具体含义。
[0038] 下面参考图1-图8描述根据本实用新型实施例的管壳式换热器100。如图1和 图6所示，根据本实用新型实施例的管壳式换热器100,包括：壳体1、多个换热管4、进液管 5和出液管6。
[0039] 壳体1内具有进液腔21、出液腔22和换热腔13,三个腔室间隔开。具体而言，壳 体1由筒体12、管板11、进水室2、回水室3构成，筒体12内限定出换热腔13,进水室2和 回水室3分别形成在壳体1的两端，进液腔21和出液腔22可以同时形成在进水室2内，进 液腔21和出液腔22也可以分别形成在进水室2和回水室3内。
[0040] 多个换热管4设在换热腔13内，每个换热管4的进口端41连通进液腔21，每个 换热管4的出口端42连通出液腔22,进液管5设在壳体1上且进液管5的出口端52伸入 到进液腔21内，出液管6设在壳体1上且连通出液腔22。由此，管程流体（流动在换热管 4内的液体）通过进液管5流入到进液腔21内的液体再通过换热管4的进口端41进入到 换热管4内，再从换热管4的出口端42回到出液腔22,出液腔22内的液体再通过出液管6 排出壳体1。
[0041] 换热腔13设有至少两个制冷剂接管131，壳程流体（流动在换热腔13内的液体） 可以通过两个制冷剂接管131进入或流出换热腔13。可以理解的是，管壳式换热器100的 壳体1内，壳程流体通过制冷剂接管131进、出换热腔13,并和管程流体通过换热管4的壁 面进行换热，相互换热的两种液体可以是水，也可以是制冷剂。具体地，管程流体可以是水， 也可以是其他类型的液体。出于描述的方便，在本实用新型以下的描述中，将以管程流体是 水为例进行描述。当然下述内容对于管程流体是其他类型的液体也同样适用。
[0042] 进一步地，进液管5的出口端52设置有液体均流结构，液体均流结构设置成用于 对从进液管5流入到进液腔21内的液体进行均流。这里需要说明的是，"对从进液管5流入 到进液腔21内的液体进行均流"是指，从进液管5的出口端52流出的液体，在液体均流结 构的作用下，流动更加稳定，以使多个换热管4内的液体流速稳定，流量趋于均匀，换言之， 通过液体均流结构的作用，使得从进液管5的出口端52流出的液体速度均匀，从而使得换 热管4的冷、热负荷均匀，可以有效提高管壳式换热器100的整体换热效率，而且可以大大 地降低流阻。这里需要解释的是，"趋于均匀"是指流入到每个换热管4内的液体流速基本 相同，或者每个换热管4内的液体流速相差很少。
[0043] 综上，根据本实用新型实施例的管壳式换热器100,通过在进液管5的出口端52 设置液体均流结构，从而可以使从进液管5的出口端52流出的液体（例如水）流动更加稳 定，每个换热管4内的液体流速趋于相同，进而使每个换热管4内的流量分布更加均匀，换 热管4内的冷、热负荷均匀，可以有效提高管壳式换热器100的整体换热效率，而且可以大 大地降低流阻。
[0044] 下面参考图1-图5描述根据本实用新型的一个具体实施例。
[0045] 如图1所示，根据本实用新型实施例的管壳式换热器100(载冷剂或载热剂侧为偶 数流程），包括：壳体1、进水室2、回水室3、多个换热管4、进液管5、出液管6、隔板7和温 度传感器接口 8。
[0046] 进水室2与回水室3分别设置在壳体1两端，进水室2具有进液腔21、出液腔22， 进液腔21与出液腔22通过隔板7间隔开，多个换热管4设在换热腔13内，每个换热管4 的进口端41连通进水室2的进液腔21，每个换热管4的出口端42连通进水室2的出液腔 22,换热管4的进口端41和出口端之间的部分与回水室3连通。进液管5设置在进水室2 上且进液管5的出口端52伸入到进液腔21内，进液管5伸入到进液腔21内的部分设置有 均流部53 ;出液管6也设在置在进水室2上且连通出液腔22,进液管5与出液管6上均设 置温度传感器接口 8。由此，经进液管5流入到进液腔21内的液体，通过换热管4的进口端 41进入到换热管4内，再从换热管4的出口端42进入到出液腔22,出液腔22内的液体再 通过出液管6排出换热器。
[0047] 在本实用新型的一个示例中，如图2-图5所示，从进液管5的出口端52朝向进液 管5的进口端51延伸预定长度的后段部分上构造有均流部53,均流部53构成液体均流结 构的至少一部分。需要解释的是，例如图1-图5所示，所述"后段部分"是指：进液管5的 左端部（出口端）向右端部（进口端）延伸预定长度后，邻近出口端的部分，该后段部分上 可以设有均流部53。也就是说，均流部53设在进液管5的周壁上且邻近出口端，并且均流 部53位于在进液腔21内。
[0048] 在本实用新型的另一个示例中，，如图2-图5所示，管壳式换热器100还包括封板 532。封板532封闭进液管5的出口端52,封板532上具有多孔结构，封板532上的多孔结 构构成上述的液体均流结构的至少一部分。通过在封板532上设置多孔结构，由此从进液 管5的出口端52流出的水，可以通过该多孔结构进行分流，从而保证流出的水的流速更加 稳定，每个换热管4内的液体流速趋于相同。有利地，封板532可以与进液管5为一体结构， 多孔结构均布在封板532上，以此使从进液管5的出口端52流出的水的流速更加稳定。
[0049] 这里需要解释的是，进液管5上的液体均流结构，可以仅仅包括封板532上的多孔 结构，当然也可以仅仅包括设在进液管5周壁上的均流部53。如图4和图5所示，均流部 53可以包括多个均流孔531，即均流部53可以是多个均流孔531。
[0050] 优选地，例如图2-图5所示，均流部53由进液管5周壁上的多个均流孔531和具 有多孔结构的封板532共同构成，多个均流孔531设置在进液管5的后段部分上的周壁上 均布，且多个均流孔531在进液管5的后段部分上的周向上均布。需要说明的是，多个均流 孔531的形状可以是矩形、长圆形、狭缝等及其几者的组合，均流孔531可以沿进液管5的 轴向延伸。具有多孔结构的封板532设置在进液管5的出口端52的端面上，所述多孔结构 的孔型皆为圆形通孔。
[0051] 在本实用新型的一些实施例中，液体均流结构分为设在封板532上的多孔结构和 位于后段部分上的均流部53,其中封板532上的多孔结构的流通面积为S1，后段部分上的 均流部53的流通面积为S2, S1和S2满足关系式：S2 > 2. 5S1。具体地，具有多孔结构的 封板532上所有圆形通孔的流通面积总和为S1，多个均流孔531流通面积总和为S2, S1和 S2满足关系式：S2彡2. 5S1。由此可以使水更多地从进液管5的周壁上流出，这样，流出的 水向进液管5的周向上向不同方向流动，水在进液腔21内更均匀地进行混合后再流入到换 热管4内，这样可以使流入到每个换热管4内的水的流量更加均匀，均流效果更好。
[0052] 进一步地，液体均流结构的流通面积总和不小于进液管5的横截面的面积，即液 体均流结构的流通面积总和大于或者等于进液管5的横截面的面积，这样可以保证设置液 体均流结构后，不降低进液管5的流通面积，从而减小进液压损，进而可以保证管壳式换热 器100的换热效率。
[0053] 在本实用新型的可选的示例中，管壳式换热器100的进液管5和出液管6上还可 以设置水温传感器，水温传感器设在温度传感器接口 8处，由此可以更加方便地控制管壳 式换热器100的进水和出水温度，有利于实现自动化控制。
[0054] 下面参考图6-图8描述根据本实用新型的另一个具体实施例。
[0055] 如图6-图8,根据本实用新型实施例的带有均流结构的管壳式换热器100 (载冷剂 或载热剂侧为奇数流程），包括：壳体1、进水室2、进液腔21、回水室3、出液腔22、多个换热 管4、进液管5、均流部53、出液管6、温度传感器接口 8。
[0056] 进水室2与回水室3分别设置在壳体1两端，与上述实施例不同的是，进液腔21 形成在进水室2内，出液腔22形成在回水室3内，壳体1内具有换热腔13,多个换热管4设 在换热腔13内，进液管5设置在进水室2上，均流部53设置在进液管5后段部分并位于进 液腔21内部，出液管6设置在回水室3上，其一端伸入到出液腔22内，换热管4连通进水 室2的进液腔21与回水室3的出液腔22,换热的液体从壳体1 一侧的进液管5流入进液腔 21，流经换热管4并换热后进入出液腔22,再从壳体1另一侧的出液管6流出。
[0057] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示意性实施例"、 "示例"、"具体示例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结 构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术 语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或 者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0058] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解： 在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1. 一种管壳式换热器，其特征在于，包括： 壳体，所述壳体内具有进液腔、出液腔和换热腔； 多个换热管，所述多个换热管设在所述换热腔内，每个所述换热管的进口端连通所述 进液腔且出口端连通所述出液腔； 进液管，所述进液管设在所述壳体上且所述进液管的出口端伸入到所述进液腔内，所 述进液管的出口端设置有液体均流结构，所述液体均流结构设置成用于对从所述进液管流 入到所述进液腔内的液体进行均流；以及 出液管，所述出液管设在所述壳体上且连通所述出液腔。
2. 根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于，还包括：封板，所述封板具有多 孔结构，所述封板封闭所述进液管的出口端，所述封板上的多孔结构构成所述液体均流结 构的至少一部分。
3. 根据权利要求1或2所述的管壳式换热器，其特征在于，所述进液管的从所述进液管 的出口端朝向所述进液管的进口端延伸预定长度的后段部分上构造有均流部，所述均流部 构成所述液体均流结构的至少一部分。
4. 根据权利要求3所述的管壳式换热器，其特征在于，所述均流部包括多个均流孔。
5. 根据权利要求4所述的管壳式换热器，其特征在于，所述多个均流孔均布在所述后 段部分上。
6. 根据权利要求4所述的管壳式换热器，其特征在于，多个所述均流孔在所述后段部 分的周向上均布，且每个所述均流孔沿所述进液管的轴向延伸。
7. 根据权利要求3所述的管壳式换热器，其特征在于，所述液体均流结构分为设在所 述封板上的多孔结构和位于所述后段部分上的所述均流部，其中所述封板上的多孔结构 的流通面积为S1，所述后段部分上的所述均流部的流通面积为S2, S1和S2满足关系式： S2 彡 2. 5S1。
8. 根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于，所述液体均流结构的流通面积 总和不小于所述进液管的横截面的面积。
9. 根据权利要求2所述的管壳式换热器，其特征在于，所述封板与所述进液管为一体 结构，所述多孔结构均布在所述封板上。
10. 根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于，所述进液管和所述出液管分别 位于所述壳体的同侧且所述进液腔和所述出液腔由分隔板隔开。
11. 根据权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于，所述进液管和所述出液管分别 位于所述壳体的两端。
【文档编号】F28F9/22GK203837532SQ201420231267
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】李璐峰, 罗荣君, 张要全, 向洪波, 万翔, 夏雨亮, 张运乾 申请人:重庆美的通用制冷设备有限公司