双工质冷凝蒸发换热器的制作方法

专利名称：双工质冷凝蒸发换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷凝蒸发器，更具体的说，是涉及一种应用于复叠 式制冷系统中的双工质冷凝蒸发换热器。
背景技术：
在工业和商业领域，当所需的制冷温度较低时，应采用复叠式制冷系统， 复叠式制冷系统一力殳由两个单级压缩制冷循环组成，两个单级压缩制冷循环 分别采用不同的制冷工质，两种制冷工质在冷凝蒸发换热器中交换热量。现 有的冷凝蒸发换热器采用管板结构，在封头与管板为分体式，换热管两端分 别与管板连接。由于封头与管板为分体式，冷凝蒸发换热器的强度低。而且， 封头工质室的空间较大，充灌量较大，封头与管板之间容易泄漏。特别是对
于R290/CO2复叠式制冷循环，循环中C02的冷凝压力处于2. 0~4. OMPa之间， 由于C02的临界温度低，在常温下压力达到7MPa以上，是传统制冷剂冷凝压 力的5倍左右，常规工质的冷凝蒸发器的强度不能满足C02的承压要求。此 外，由于R290具有可燃性，如果泄漏，则存在安全隐患，同时造成资源的 浪费和对环境的影响。
实用新型内容
本实用新型是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能够承受较高 压力，并减少制冷工质充灌量，避免制冷工质泄漏造成危害的冷凝蒸发换热 器。
本实用新型通过下述技术方案实现
一种双工质冷凝蒸发换热器，其特征在于，包括壳体、封盖、半球形封 头、多根U型换热管，在壳体上端连接有第一工质进口接管，在壳体下端连 接有第一工质出口接管；所述壳体的一端与半球形封头焊接，所述壳体的另 一端与封盖密封连接，所述封盖上部加工有第二工质回流室，所述第二工质 回流室的外侧壁上加工有第二工质出口接管，所述第二工质回流室的内侧壁 上加工出多个出口管孔，在封盖下部外侧加工有第二工质进口接管，在封盖，所述第二工质进口管孔分别通过各自的
第二工质分配通道与第二工质进口接管连通，所述壳体内安装有多根u型换 热管，每根u型换热管的一端与封盖下部的进口管孔焊接，另一端与封盖上
部的出口管孔焊接。
在壳体内设置有多块支撑板，每块支撑板上设置有管孔，u型换热管穿
过支撑板上的管孔并与支撑板焊接。
每块支撑板的上下两面与壳体之间分别设置有缺口 。
所述封盖上加工出连接盘，壳体上焊接有法兰盘，壳体上的法兰盘与封 盖的连接盘之间通过紧固螺栓和密封垫密封连接。
所述壳体的壁厚为10~15mm。 本实用新型具有下述技术效果
1. 本实用新型的冷凝蒸发换热器使用的是整体封盖代替原来的封头， 壳体与封盖之间不设管板，换热管直接与封盖上的管孔焊接，可承受较高的 压力。而且，整体封盖上只设置第二工质回流室，工质充灌量小，不容易泄漏。
2. 本实用新型的冷凝蒸发换热器中的换热管为U型，既可以消除由于 材料的膨胀而引起的内应力，提高换热器的强度，又保证制冷剂在流动过程 中始终沿同一管道流动，不会相互混合，因而有伞支好的传热效果。
3. 在第二工质进口处设置的第二工质分配通道直接与各自的换热管相 连接，能够对两相流工质进行均匀的分配，适用于流体的蒸发，减少了工质 的充灌量，不但满足工质循环特性的要求，而且有效地防止流体和热量的泄 漏，有利于保护环境，避免资源的浪费。特别对于R290/C02复叠式循环的低 温制冷系统，能够减少制冷循环中R290的充灌量，避免制冷工质泄漏造成 危害，为R290/CO2复叠式制冷循环走向实际应用提供了新的技术方案。
4. 壳体与封盖之间通过紧固螺栓和密封垫密封连接，便于制造、安装 和维护。
5. 第一工质和第二工质的流动方向相反，为逆流换热，换热效果好。

图1为本实用新型双工质冷凝蒸发换热器的示意图。 图2为A-A剖视图。
具体实施方式

图l和图2为本实用新型双工质冷凝蒸发换热器的示意图，包括壳体1、 封盖8、半球形封头IO、多根U型换热管2，在壳体上端连接有第一工质进 口接管9，在壳体下端连接有第一工质出口接管4。壳体l的一端与半球形 封头10焊接，壳体1的另一端与封盖8密封连接。为了方便制造和维护， 封盖上加工出连接盘11,壳体1上焊接有法兰盘，壳体上的法兰盘与封盖 的连接盘之间通过紧固螺栓5和密封垫密封连接。
所述封盖8上部加工有第二工质回流室13，第二工质回流室13的外侧 壁上加工有第二工质出口接管7,第二工质回流室的内侧壁上加工出多个出' 口管孔，在封盖8下部外侧加工有第二工质进口接管6，在封盖下部内侧加 工有第二工质进口管孔，所述第二工质进口管孔分别通过各自的第二工质分 配通道12与第二工质进口接管连通。所述壳体内安装有多根U型换热管2， 每根U型换热管的一端与封盖下部的进口管孔焊接，另 一端与封盖上部的出 口管孔焊接。
在壳体内设置有多块支撑板3，每块支撑板上设置有管孔，U型换热管 穿过支撑板上的管孔并与支撑板焊接。为了进行充分的热交换及便于流体的 流动，每块支撑板的上下两面与壳体之间分别设置有缺口 14、 15。
为了满足强度的要求，所述壳体的壁厚为10~15mm。
对于R290/C02复叠式制冷循环，第一工质为C02，第二工质为R290。使 用时，R290从第二工质进口接管进入U型换热管，循环后，进入第二工质 回流室，从第二工质出口流出。第一工质为C02从第一工质进口进入壳体内， 经过循环与R290制冷工质进行热量交换，之后，从第一工质出口流出。
本实用新型结构筒单，便于制造、安装和维护。特别适用于R290/CO2 冷凝蒸发换热的特点，以及运行条件，本实用新型的提出是使R290/CO2复叠 式制冷循环走向实际应用的关键技术之一。
尽管参照实施例对所公开的涉及一种双工质冷凝蒸发换热器进行了特别 描述，以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本实用新型 的精神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本实用新型的范围之内。
权利要求1.一种双工质冷凝蒸发换热器，其特征在于，包括壳体、封盖、半球形封头、多根U型换热管，在壳体上端连接有第一工质进口接管，在壳体下端连接有第一工质出口接管；所述壳体的一端与半球形封头焊接，所述壳体的另一端与封盖密封连接，所述封盖上部加工有第二工质回流室，所述第二工质回流室的外侧壁上加工有第二工质出口接管，所述第二工质回流室的内侧壁上加工出多个出口管孔，在封盖下部外侧加工有第二工质进口接管，在封盖下部内侧加工有第二工质进口管孔，所述第二工质进口管孔分别通过各自的第二工质分配通道与第二工质进口接管连通，所述壳体内安装有多根U型换热管，每根U型换热管的一端与封盖下部的进口管孔焊接，另一端与封盖上部的出口管孔焊接。
2. 根据权利要求i所迷的双工质冷凝蒸发换热器，其特征在于，在壳 体内设置有多块支撑板，每块支撑板上设置有管孔，u型换热管穿过支撑板 上的管孔并与支撑板焊接。
3.根据权利要求2所述的双工质冷凝蒸发换热器，其特征在于，每块支撑板的上下两面与壳体之间分别设置有缺口 。
4. 根据权利要求3所述的双工质冷凝蒸发换热器，其特征在于，所述 封盖上加工出连接盘，壳体上焊接有法兰盘，壳体上的法兰盘与封盖的连接 盘之间通过紧固螺栓和密封垫密封连接。
5. 根据权利要求3所述的双工质冷凝蒸发换热器，其特征在于，所述 壳体的壁厚为10~15隱。
专利摘要本实用新型公开了一种双工质冷凝蒸发换热器，旨在提供一种能够承受较高压力，并减少制冷工质充灌量，避免制冷工质泄漏造成危害的冷凝蒸发换热器。壳体的一端与半球形封头焊接，另一端与封盖密封连接，封盖上部加工有第二工质回流室，第二工质回流室的外侧壁上加工有第二工质出口接管，第二工质回流室的内侧壁上加工出多个出口管孔，在封盖下部外侧加工有第二工质进口接管，在封盖下部内侧加工有第二工质进口管孔，第二工质进口管孔分别通过各自的第二工质分配通道与第二工质进口接管连通，壳体内安装有多根U型换热管，每根U型换热管的一端与封盖下部的进口管孔焊接，另一端与封盖上部的出口管孔焊接。由于采用整体封盖能承受较高压力。
文档编号F25B39/04GK201368621SQ20082014420
公开日2009年12月23日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者刘胜春, 宁静红, 李慧宇 申请人:天津商业大学