一种壳管式换热器及一种换热器组和一种热泵机组制造技术

本发明专利技术公开了一种壳管式换热器，包括依次连接的副换热舱、缓冲舱以及主换热舱；主换热舱包括壳管和设置于壳管内的主换热管管束，主换热管管束的一端与缓冲舱连通，另一端与制冷剂排管连通，壳管的直径为200mm至400mm,主换热管的直径为7mm至11mm,壳管和主换热管的长度不低于4000mm，壳管的等效换热面积为主换热管管束等效换热面积的2至3倍；副换热舱内设有毛细管管束，毛细管管束的等效截面积大于主换热管管束的等效截面积；缓冲舱包括缓冲舱壳体，缓冲舱壳体围成缓冲内腔；主换热舱设有主进水管和主出水管，副换热舱设有吸水管和副出水管。本发明专利技术还公开了一种换热器组和一种热泵机组。本发明专利技术的传热系数高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种壳管式换热器，包括依次连接的副换热舱、缓冲舱以及主换热舱；主换热舱包括壳管和设置于壳管内的主换热管管束，主■换热管管束的一端与缓冲舱连通，另一端与制冷剂排管连通，壳管的直径为200mm至400mm，主换热管的直径为7mm至11mm，壳管和主换热管的长度不低于4000mm，壳管的等效换热面积为主换热管管束等效换热面积的2至3倍；副换热舱内设有毛细管管束，毛细管管束的等效截面积大于主换热管管束的等效截面积；缓冲舱包括缓冲舱壳体，缓冲舱壳体围成缓冲内腔；主换热舱设有主进水管和主出水管，副换热舱设有吸水管和副出水管。本专利技术还公开了一种换热器组和一种热泵机组。本专利技术的传热系数高。【专利说明】一种壳管式换热器及一种换热器组和一种热泵机组
本专利技术涉及热交换
，特别是涉及一种壳管式换热器及一种换热器组和一种热泵机组。
技术介绍
换热器是通过对流传热和热传导原理使热量从热流体传递到冷流体的设备，换热器广泛应用在化工、石油、动力以及食品等工业行业。其中，壳管式换热器是一种较为常用的换热器，在壳管式换热器的壳程中，流动的是冷媒水，管程中流动的是制冷剂。传热系数是换热器的重要指标，而换热器的壳程和管程的直径和长度是影响换热器的重要因素之一，其直径决定着流体状态，其长度决定着流体吸热或放热相变的质量。现有的壳管式换热器由于管程和壳程长度和直径的配置比例不合理，影响传热系数，另外，现有的换热器，是将供液(供气)管口直接对准换热器中换热管的管板，是通过管板连接换热管，进行蒸发或者冷凝，在制造过程中由于工艺尺寸的限定，供液管与管板间距很短，导致制冷剂液体进入换热器后，造成制冷剂翻腾和涡旋，使进入管程中的制冷剂不均匀，也会影响传热系数，使得现有的换热器的传热系数一般为3000-5000W/m2.K，最高能达到6000-8000W/m2.K，但是没有传热系数能够达到10000W/m2.K的壳管式换热器。 另外，现有的换热器一般为单体换热器，而当这种单体换热器应用于热泵中用作建筑单元的空调使用时，在运行的过程中必须全部投入运行或者全部停止运行，不能够随着季节的变换，根据空调的环境和实际的使用量进行调节。例如，在初冬或者初夏时，空调调节量需求低，热泵的冗余量较大，供能过剩，造成浪费；而在三伏天或者寒冬时，由于空调调节需求量高，热泵又会出现供能不足。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种传热系数高的壳管式换热器，以及应用该换热器组成的换热器组和热泵机组，该换热器组和热泵机组能够根据季节以及需求量的变化方便地调整供能大小。 为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是: 一种壳管式换热器，包括依次连接的副换热舱、缓冲舱以及主换热舱； 其中， 所述主换热舱包括壳管和设置于所述壳管内的主换热管管束，所述主换热管管束包括若干根主换热管，所述主换热管管束的一端通过第一主换热管板与所述缓冲舱连通，所述主换热管管束的另一端通过第二主换热管板与制冷剂排管连通，所述壳管的直径为200mm至400mm,所述主换热管的直径为7mm至Ilmm,所述壳管和所述主换热管的长度不低于4000_，所述壳管的等效换热面积为所述主换热管管束等效换热面积的2至3倍； 所述副换热舱包括副换热舱壳体，所述副换热舱内设有毛细管管束，所述毛细管管束包括若干条并列的毛细管，所述毛细管的管径小于所述主换热管的管径，所述毛细管管束的等效截面积大于所述主换热管管束的等效截面积，所述毛细管管束的一端通过毛细管分液器与所述制冷剂供管连通，所述毛细管管束的另一端通过毛细管管板与所述缓冲舱连通； 所述缓冲舱包括缓冲舱壳体，所述缓冲舱壳体围成缓冲内腔,所述缓冲舱壳体的轴向长度不大于125mm，所述缓冲内腔的体积不大于循环制冷剂液体体积的1/30-1/40 ； 所述主换热舱设有主进水管和主出水管，所述副换热舱设有连接到所述主换热舱的吸水管、以及连接到所述主出水管的副出水管。 优选的，所述毛细管管束的等效截面积比所述主换热管管束的等效截面积大10% -20%。 优选的，所述壳管为直径200mm至400mm的无缝钢管。 优选的，所述主换热管为直径7mm至Ilmm的紫铜管。 优选的，所述主出水管内对应所述副出水管处设有喷射器。 优选的，所述制冷剂供管的截面积和所述制冷剂排管的截面积不大于所述主换热管管束的等效截面积的1.15倍；所述主进水管的截面积和所述主出水管的截面积不大于所述壳管的截面积的20%。 —种换热器组，包括第一换热器模块、和/或第二换热器模块，所述第一换热器模块包括若干串联、并联或者串联并联混合的上述的壳管式换热器，所述第一换热器模块中的若干所述壳管式换热器分别设有用于连接相同或不同的能源侧的接口 ；所述第二换热器模块包括若干串联、并联或者串联并联混合的上述的壳管式换热器，所述第二换热器模块中的若干所述壳管式换热器分别设有用于连接相同或不同的用户侧的接口。 优选的，所述第一换热器模块和/或所述第二换热器模块连接有若干台压缩机。 一种热泵机组，包括若干台压缩机以及与所述压缩机连接的第一换热器模块、和第二换热器模块，所述第一换热器模块包括若干串联、并联或者串联并联混合的上述的壳管式换热器，所述第一换热器模块中的若干所述壳管式换热器分别设有用于连接相同或不同的能源侧的接口 ；所述第二换热器模块包括若干串联、并联或者串联并联混合的上述的壳管式换热器，所述第二换热器模块中的若干所述壳管式换热器分别设有用于连接相同或不同的用户侧的接口。 优选的,所述热泵机组的外围罩设有罩板,所述罩板的为钢制罩板,所述罩板的外层设有防腐层，所述罩板的内层设有保温层。 采用了上述技术方案后，本专利技术的有益效果是: 1、本专利技术的壳管式换热器，采取减小壳管与主换热管的直径，加大壳管与主换热管的长度的方法增加总传热面积，降低了壳管中冷媒水的流速，以及降低了主换热管中制冷剂的流速，延长了热交换的时间，提高了传热系数。 2、本专利技术的壳管式换热器，采取减小壳管与主换热管的直径，加大壳管与主换热管的长度的方法增加总传热面积，这样主换热管之间的径向间距很小，冷媒水在主换热管的狭窄间距的自然诱导下形成交替无序的湍流和漩涡流，并在保证主换热管不互相摩擦的前提下保持应有的颤动力度，从而避免了普通壳管式换热器易结垢的问题，避免了因为结垢影响传热系数的问题。 3、本专利技术的壳管式换热器，采取依次排列的副换热舱、缓冲舱和主换热舱的结构，制冷剂通过制冷剂供管进入副换热舱内的毛细管分液器，经过毛细管分液器的分液，分给毛细管管束中的每条毛细管。在压缩机吸力形成的内压的作用下，制冷剂通过毛细管实现分液。分液过程是一个对制冷剂的挤压和抽吸复合作用的过程。压缩机的排气端形成挤压力，压缩机的吸气端形成抽吸力。因为毛细管的管径较细，因此，制冷剂分入毛细管中后，制冷剂的表面张力较小，不易产生泡沫。制冷剂通过毛细管进入缓冲舱后，由于缓冲舱的轴向长度不大于125mm，所述缓冲舱的内腔体积不大于制冷剂液体体积的1/30-1/40。因此，缓冲舱的结构和内腔体积对制冷剂形成限制喷射的效应，控制制冷剂进入缓冲舱不会出现翻腾、回旋和泡沫等现象。在缓冲舱内灌满、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种壳管式换热器，其特征在于：包括依次连接的副换热舱、缓冲舱以及主换热舱；其中，所述主换热舱包括壳管和设置于所述壳管内的主换热管管束，所述主换热管管束包括若干根主换热管，所述主换热管管束的一端通过第一主换热管板与所述缓冲舱连通，所述主换热管管束的另一端通过第二主换热管板与制冷剂排管连通，所述壳管的直径为200mm至400mm,所述主换热管的直径为7mm至11mm,所述壳管和所述主换热管的长度不低于4000mm，所述壳管的等效换热面积为所述主换热管管束等效换热面积的2至3倍；所述副换热舱包括副换热舱壳体，所述副换热舱内设有毛细管管束，所述毛细管管束包括若干条并列的毛细管，所述毛细管的管径小于所述主换热管的管径，所述毛细管管束的等效截面积大于所述主换热管管束的等效截面积，所述毛细管管束的一端通过毛细管分液器与所述制冷剂供管连通，所述毛细管管束的另一端通过毛细管管板与所述缓冲舱连通；所述缓冲舱包括缓冲舱壳体，所述缓冲舱壳体围成缓冲内腔，所述缓冲舱壳体的轴向长度不大于125mm,所述缓冲内腔的体积不大于循环制冷剂液体体积的1/30‑1/40；所述主换热舱设有主进水管和主出水管，所述副换热舱设有连接到所述主换热舱的吸水管、以及连接到所述主出水管的副出水管。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于奎明，
申请(专利权)人：山东宏力热泵能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37