一种柔性导流双螺旋套管式换热器制造技术

本发明专利技术为一种柔性导流双螺旋套管式换热器，包括压缩机，冷凝器，蒸发器，集流桶；冷凝器和蒸发器的结构包括管套，细换热管；细换热管外壁间隔设置有柔性导流器，冷凝器和蒸发器均通过热交换器与压缩机连通；热交换器结构包括：外套桶，上排气口，下排气口，蒸发器连接口，压缩机连接口，内换热管；本发明专利技术使冷却水和制冷剂呈反向螺旋形行进，提高了换热系数，柔性导流器的存在更强化了换热器的换热效率，本发明专利技术的能效比（ＥＥＲ）≥５．６６，性能系数（ＣＯＰ）≥４．８，传热系数（Ｋ）≥２０００Ｗ／Ｍ↑［２］．℃，排热能力为１－４００ＫＷ，制冷量比现有技术提高了３０％左右，而换热管用材却降低了２０％左右，节能降耗效果非常明显。因此达到了节能、增效、减耗的要求和目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种套管式换热器，特别指小型、中型、大型水源热泵和水冷 冷水机组均可使用的套管式换热器，具体为一种柔性导流双螺旋套管式换热 器。
技术介绍
现有的套管式换热器的结构包括压縮机，入口与压縮机相连通的螺旋状套 管冷凝器，与压縮机相连通的、端部设有集气桶的螺旋状套管蒸发器，与螺旋状套管冷凝器的末端相连通的集流桶；集流桶通过分液器和螺旋状套管蒸发器 相连通；螺旋状套管冷凝器和螺旋状套管蒸发器的结构均包括管套，以及穿套 于管套中的数个细换热管。所谓套管式，就是指管套中穿套有数个细换热管， 即管中套管。螺旋状套管冷凝器的入口通过连通管直接与压縮机相连通。集流桶直接设置于螺旋状套管冷凝器的末端。螺旋状套管蒸发器的集气桶通过汽液 分离器与压縮机相连通。这种结构的套管式换热器只能适用于小型机组，在国 标框架内的最优工作状态下的能效比(EER)《4.6，性能系数(C0P)《4.05， 传热系数(K)《1100W/M2.°C，排热能力为1一180KW。而且，换热管耗材多。 因此，无论从工作效果上，还是从节能减耗上讲，这种结构的套管式换热器还 不能满足人们现在日益增长的节能、增效、减耗的要求。
技术实现思路
为了解决现有的套管式换热器存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种更加节 能、增效、减耗的套管式换热器，即柔性导流双螺旋套管式换热器。本专利技术采用了如下技术方案来实现上述目的 一种柔性导流双螺旋套管式 换热器，包括压縮机，入口与压縮机相连通的螺旋状套管冷凝器，与压縮机相 连通的、端部设有集气桶的螺旋状套管蒸发器，与螺旋状套管冷凝器的末端相 连通的集流桶；集流桶通过分液器和螺旋状套管蒸发器相连通；螺旋状套管冷 凝器和螺旋状套管蒸发器的结构均包括管套，以及穿套于管套中的数个细换热 管；细换热管外壁间隔设置有柔性导流器，螺旋状套管冷凝器和螺旋状套管蒸 发器均通过热交换器与压縮机连通；热交换器结构包括外套桶，设于外套桶 顶部的上排气口，设于外套桶底部的下排气口，设于外套桶底部的蒸发器连接 口，设于外套桶侧壁的压縮机连接口，设于外套桶内部并与蒸发器连接口和压 縮机连接口同时连通的内换热管；上排气口通过连通管与压缩机的排气口相连 通，下排气口通过连通管与冷凝器的入口相连通，蒸发器连接口通过连通管与 集气桶相连通，压縮机连接口通过连通管与压縮机的吸气口相连通。柔性导流 器即采用硬质或软质材料制作成的圆环，如铜环，尼龙环等。本专利技术突破了传统的技术瓶颈，使流经换热器的载冷剂和制冷剂呈反向螺 旋形流动，此即为本专利技术所称双螺旋的含义。双螺旋流动，可以使制冷剂在管 内和载冷剂在管外流动过程中形成多次环流从而产生离心力，该离心力可以破 坏传热管内壁的阻力，绝对限制液膜增厚，提高了换热系数，而且扩大了换热 面积；进一步提高了换热效率，柔性导流器的存在更强化了换热器的换热效率， 而采用柔性一词，意在说明，由于该柔性导流器的存在，流经该柔性导流器的 流体就象婀娜多姿的少女扭动着美丽的腰胯在舞动行进。本专利技术采用了热交换 器替代了传统的气液分离器，不仅增加了进入压縮机的低压气体的过热度，提 高了低压气体的干燥度，从而有效地防止了压縮机液击，而且降低了压縮机的吸气阻力，提高了蒸发温度，增大了制冷量。因此，本专利技术集流体动力学、传 热学、热力学、美学与一身，并为这些学科的发展提供了非常有价值的应用范.例。经应用检测，在国标框架内，本专利技术的能效比(EER)》5.66，性能系数 (COP) >4.8，传热系数(K) >2000W/M2.°C，排热能力1一400KW，制冷量比 现有技术提高了 30°/。左右，而换热管用材却降低了 20%左右，节能降耗效果非 常明显。因此达到了节能、增效、减耗的要求和目的。 附图说明图l为本专利技术结构示意图； 图2为过冷器结构示意具体实施例方式一种柔性导流双螺旋套管式换热器，包括压縮机1，入口 16与压縮机1 相连通的螺旋状套管冷凝器2，与压縮机l相连通的、端部设有集气桶3的螺 旋状套管蒸发器4，与螺旋状套管冷凝器2的末端相连通的集流桶5;集流桶5 通过分液器6和螺旋状套管蒸发器4相连通；螺旋状套管冷凝器2和螺旋状套 管蒸发器4的结构均包括管套，以及穿套于管套中的数个细换热管7;细换热 管7外壁间隔设置有柔性导流器8，螺旋状套管冷凝器2和螺旋状套管蒸发器4均通过热交换器与压縮机1连通；热交换器结构包括外套桶9，设于外套桶9顶部的上排气口10，设于外套桶9底部的下排气口 11，设于外套桶9底 部的蒸发器连接口 12，设于外套桶9侧壁的压縮机连接口 13，设于外套桶9 内部并与蒸发器连接口 12和压縮机连接口 13同时连通的内换热管14;上排气 口 IO通过连通管15与压縮机1的排气口相连通，下排气口 11通过连通管15 与冷凝器的入口 16相连通，蒸发器连接口 12通过连通管15与集气桶3相连通，压縮机连接口 13通过连通管15与压縮机1的吸气口相连通。柔性导流器 即采用硬质或软质材料制作成的圆环，如铜环，尼龙环等。 细换热管7在管套中呈曲线状分布，上述"呈曲线状分布"的曲线状是指除直线以外的任何能够使细换热管7 内的流体呈非直线状行进的形态，如正弦(余弦)曲线、螺旋线等。细换热管7外壁间隔设置的柔性导流器8在空间上呈正弦(余弦)曲线或 螺旋线分布。为了更进一步地提高本专利技术的换热效率，可在螺旋状套管冷凝器2的末端 设置一过冷器，再在过冷器的另一端设置集流桶5，也就是说，集流桶5和螺 旋状套管冷凝器2的末端通过一过冷器相连通，过冷器的结构包括上部右端设 有载冷剂入管17、下部左端设有载冷剂出管18、下部右端设有集流桶连接口 19的管桶，设于载冷剂入管17中的、中部设有圆孔的上隔板20，设于载冷剂 出管18中的、中部设有圆孔的下隔板21，设于上隔板20的圆孔下方并与圆孔 密封连通的上总管22，设于下隔板21的圆孔上方并与圆孔密封连通的下总管 23，数个设于上总管22和下总管23间、并与上总管22和下总管23同时连通 的、外壁设有螺纹的螺纹换热管24;集流桶连接口 19处与集流桶5连通。载 冷剂入管17与外部载冷剂供给管相通，载冷剂出管18与螺旋状套管冷凝器2 的末端相通。上述螺纹换热管24的数量为3个。过冷器的存在使得本专利技术的换热效率更进一步提高了。压縮机可以为柔性涡旋压縮机、螺杆压縮机、半封式活塞压縮机等。权利要求1、一种柔性导流双螺旋套管式换热器，包括压缩机(1)，入口(16)与压缩机(1)相连通的螺旋状套管冷凝器(2)，与压缩机(1)相连通的、端部设有集气桶(3)的螺旋状套管蒸发器(4)，与螺旋状套管冷凝器(2)的末端相连通的集流桶(5)；集流桶(5)通过分液器(6)和螺旋状套管蒸发器(4)相连通；螺旋状套管冷凝器(2)和螺旋状套管蒸发器(4)的结构均包括管套，以及穿套于管套中的数个细换热管(7)；其特征在于细换热管(7)外壁间隔设置有柔性导流器(8)，螺旋状套管冷凝器(2)和螺旋状套管蒸发器(4)均通过热交换器与压缩机(1)连通；热交换器结构包括外套桶(9)，设于外套桶(9)顶部的上排气口(10)，设于外套桶(9)底部的下排气口(11)，设于外套桶(9)底部的蒸发器连接口(12)，设于外套桶(9)侧壁的压缩机连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性导流双螺旋套管式换热器，包括压缩机（１），入口（１６）与压缩机（１）相连通的螺旋状套管冷凝器（２），与压缩机（１）相连通的、端部设有集气桶（３）的螺旋状套管蒸发器（４），与螺旋状套管冷凝器（２）的末端相连通的集流桶（５）；集流桶（５）通过分液器（６）和螺旋状套管蒸发器（４）相连通；螺旋状套管冷凝器（２）和螺旋状套管蒸发器（４）的结构均包括管套，以及穿套于管套中的数个细换热管（７）；其特征在于：细换热管（７）外壁间隔设置有柔性导流器（８），螺旋状套管冷凝器（２）和螺旋状套管蒸发器（４）均通过热交换器与压缩机（１）连通；热交换器结构包括：外套桶（９），设于外套桶（９）顶部的上排气口（１０），设于外套桶（９）底部的下排气口（１１），设于外套桶（９）底部的蒸发器连接口（１２），设于外套桶（９）侧壁的压缩机连接口（１３），设于外套桶（９）内部并与蒸发器连接口（１２）和压缩机连接口（１３）同时连通的内换热管（１４）；上排气口（１０）通过连通管（１５）与压缩机（１）的排气口相连通，下排气口（１１）通过连通管（１５）与冷凝器的入口（１６）相连通，蒸发器连接口（１２）通过连通管（１５）与集气桶（３）相连通，压缩机连接口（１３）通过连通管（１５）与压缩机（１）的吸气口相连通。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑引河，邢青鑫，
申请(专利权)人：郑引河，邢青鑫，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]