用于蒸汽压缩系统中的分配器的制造方法_2

文档序号:9650437阅读:来源:国知局
包含多根管和多个管束。蒸汽制冷剂退出蒸发器38并且通过吸入管线返回到压缩器32,以完成循环。
[0031]图4类似于图3,所示为具有中间回路64的制冷剂回路,中间回路64可安置在冷凝器34与膨胀装置36之间从而增加冷却容量、提高效率和性能。中间回路64具有入口管线68,入口管线68可以直接连接到冷凝器34或者可以与冷凝器34成流体连通。如图示,入口管线68包含位于中间容器70上游的膨胀装置66。在一个示例性实施方案中,中间容器70可为闪蒸罐,也称为闪蒸中间冷却器。在替代示例性实施方案中,中间容器70可被配置为热交换器或“表面经济器”。在闪蒸中间冷却器布置中,第一膨胀装置66用以降低从冷凝器34接收的液体的压力。在闪蒸中间冷却器中的膨胀过程期间,一部分液体蒸发。中间容器70可用以使蒸发的蒸汽与从冷凝器接收的液体分离。蒸发的液体可以由压缩器32通过管线74汲取到一个端口,这在介于吸入侧与排放侧之间的压力下进行或者在压缩的中间阶段进行。未蒸发的液体通过膨胀过程被冷却,且收集于中间容器70的底部,通过包括第二膨胀装置36的管线72,在底部的所述液体被回收再流动到蒸发器38。
[0032]如本领域技术人员已知,在“表面中间冷却器”布置中,实施过程稍微不同。中间回路64可以类似于上文描述的方式操作,不同的是中间回路64仅从冷凝器34接收制冷剂的一部分且其余制冷剂直接行进到膨胀装置36,而不是如图4所示从冷凝器34接收全部量的制冷剂。
[0033]图5A到图5C示出被配置为“混合降膜式”蒸发器的一个蒸发器的示例性实施方案。如图5A到图5C中所示,蒸发器138包含具有形成管束78的多根管的大体上圆柱形壳体76,管束78沿着壳体76的长度方向大体上水平地延伸。至少一个支撑件116可定位于壳体76内以支撑管束78中的所述多根管。合适的流体,例如水、乙烯、乙二醇或氯化钙卤水流过管束78的各个管。定位于管束78上方的分配器80从多个位置将制冷剂110分配、沉积或施加到管束78中的各管上。在一个示例性实施方案中,由分配器80沉积的制冷剂可以完全是液体制冷剂,但在另一示例性实施方案中,由分配器80沉积的制冷剂可包含液体制冷剂和蒸汽制冷剂。
[0034]在管束78的各管周围流动而不改变状态的液体制冷剂收集于壳体76的下部部分中。所收集的液体制冷剂可形成液体制冷剂的池或贮集区82。从分配器80的沉积位置可包含相对于管束78的纵向位置或横向位置的任意组合。在另一示例性实施方案中,从分配器80的沉积位置不限于沉积到管束78的上部各管的沉积位置。分配器80可包含由制冷剂的分散源来供料的多个喷嘴。在一个示例性实施方案中,分散源是一根连接到制冷剂源(例如冷凝器34)的管。喷嘴包含喷射喷嘴,但也包含可以将制冷剂导引或引导到管的表面上的机械加工的开口。喷嘴可以按照预定模式(例如喷射流模式)来施加制冷剂,使得管束78的上排的管被覆盖。管束78各管可被布置来促进制冷剂以如下形式的流动,所述制冷剂的形式可以是围绕管表面的膜、聚结而形成液滴的液体制冷剂,或在一些实例中,位于管表面底部的液体制冷剂的帘或幕。所形成的幕促进管表面的润湿,这增强了在管束78的各管内流动的流体与在管束78的各管的表面周围流动的制冷剂之间的热传递效率。
[0035]在液体制冷剂的池82中,管束140可浸入其中或至少部分浸入其中,以提供制冷剂与过程流体之间的额外热能传递,从而蒸发液体制冷剂的池82。在示例性实施方案中,管束78可至少部分地定位于管束140上方(即,至少部分地重叠)。在一个示例性实施方案中,蒸发器138包括一个双通系统,其中待冷却的过程流体首先在管束140的管内流动,且随后被引导以在与管束140中的流动相反的方向上在管束78的各管内流动。在所述双通系统的第二通路中,在管束78中流动的流体的温度降低,因此需要与在管束78的表面上流动的制冷剂之间发生较少量的热传递,以获得具有希望温度的过程流体。
[0036]应了解,虽然前面描述了一个双通系统,其中第一通路与管束140相关联且第二通路与管束78相关联,但也设想了其它可能的布置。举例来说,蒸发器138可以包括一个单通系统,其中过程流体以同一方向流过管束140和管束78。或者,蒸发器138可包括一个三通系统,其中两个通路与管束140相关联而其余一个通路与管束78相关联,或其中一个通路与管束140相关联而其余两个通路与管束78相关联。此外,蒸发器138可包括一个交替式的双通系统,其中一个通路与管束78和管束140两者相关联,且第二通路也与管束78和管束140两者相关联。在一个示例性实施方案中,管束78至少部分地定位于管束140上方,使管束78与管束140之间存在分离的间隙。在又一示例性实施方案中,罩86覆于管束78上,其中罩86朝向所述间隙延伸且终止于所述间隙附近。总之,本发明设想了具有任何通路数目的系统,其中每一通路可与管78和管束140之一或两者相关联。
[0037]封壳或罩86定位于管束78上方以大体上阻挡交叉流动发生,交叉流动即蒸汽制冷剂或液体和蒸汽制冷剂106在管束78的各管之间的横向流动。罩86定位于管束78的管上方并且横向界定了管束78的各管。罩86包含定位于壳体76的上部部分附近的上部端部88。分配器80可定位在罩86与管束78之间。在又一示例性实施方案中,分配器80可定位于罩86附近但在罩86外部,使得分配器80不在罩86与管束78之间。然而,即使分配器80不在罩86与管束78之间,分配器80的喷嘴也仍被配置以将制冷剂引导或施加到管的表面上。罩86的上部端部88经配置以大体上防止所施加的制冷剂110和部分蒸发的制冷剂(也就是液体和/或蒸汽制冷剂106)的流直接流动到出口 104。而是,所施加的制冷剂110和制冷剂106受罩86的限制,且更具体来说,被迫在壁92之间向下行进,之后制冷剂才可经由罩86中的开放端部94退出。蒸汽制冷剂96在罩86周围的流动还涉及所蒸发的制冷剂从液体制冷剂的池82流出。
[0038]应了解,至少上文标示的相对性术语关于本公开文本中的其它示例性实施方案是非限制性的。举例来说,罩86可相对于先前论述的其它蒸发器组件而旋转,也就是说,包含壁92的罩86不限于垂直定向。在罩86围绕大体上平行于管束78的各管的轴线进行了充分旋转后,可以认为罩86不再是“定位于”管束78的各管“上方”也不再是“横向界定”管束78的各管。类似地,罩86的“上部”端部88可以不再位于壳体76的“上部部分”附近,并且其它示例性实施方案不限于罩与壳体之间的此种布置。在示例性实施方案中,罩86在覆盖住管束78之后便结束,但在另一示例性实施方案中,罩86在覆盖住管束78之后仍进一步延伸。
[0039]在罩86迫使制冷剂106在壁92之间向下行进穿过开放端部94之后,蒸汽制冷剂的流动方向突然改变,之后在壳体76与壁92之间的空间内从壳体76的下部部分行进到壳体76的上部部分。结合重力效应,流动方向的突然改变导致所有挟带的制冷剂液滴中的一部分与液体制冷剂82或壳体76碰撞,进而使得这些液滴从蒸汽制冷剂96的流中移除。而且,沿着罩86的长度方向在壁92之间行进的制冷剂雾聚结为较大的液滴,这些较大的液滴更容易通过重力被分离,或者维持在充分靠近管束78的地方或与管束78接触,以允许通过与管束的热传递来使制冷剂雾蒸发。由于液滴的大小增加,通过重力进行液体分离的效率改善,从而允许具有增大的向上速率的蒸汽制冷剂96流动通过在壁92与壳体76之间的空间的蒸发器。蒸汽制冷剂96无论是从开放端部94流动还是从液体制冷剂的池82流动,均流过一对延伸部98,所述延伸部98在上部端部88附近从壁92突出且进入通道100。蒸汽制冷剂96通过狭槽102进入通道100,狭槽102是延伸部98的端部与壳体76之间的空间,之后蒸汽制冷剂96在出口 104处退出蒸发器138。在另一示例性实施方案中,蒸汽制冷剂96可通过形成于延伸部98中的开口或孔而不是狭槽102进入通道100。在又一示例性实施方案中,狭槽102可由罩86与壳体76之间的空间形成,也就是说,罩86不包含延伸部98。
[0040]换句话说,一旦制冷剂106从罩86退出,蒸汽制冷剂96便沿着规定的通路从壳体76的下部部分流动到壳体76的上部部分。在示例性实施方案中,所述通路在到达出口 104之前在罩86与壳体76的表面之间可以大体上对称。在不例性实施方案中,在蒸发器出口附近设置有多个挡板(例如延伸部98),用以阻挡住蒸汽制冷剂96到压缩器入口的直接路径。
[0041]在一个
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