压缩制冷降膜式蒸发器的制冷剂均匀分配器制造技术

一种压缩制冷降膜式蒸发器的制冷剂均匀分配器，其中：制冷剂纵向拉伸分配管被其内中间高度位置处一水平的分配孔板分为上下两层流道，上下两层流道被分配孔板上的一排孔口连通起来，下层流道中两相制冷剂混合物通过分配孔板上的一排孔口初次流量分配以后流到上层流道内，制冷剂横向分配毛细管位于上层流道侧面两侧且与其连通，在制冷剂横向分配毛细管底面设有一排小孔；制冷剂入口与下层流道连通；多孔材料层在制冷剂纵向拉伸分配管和制冷剂横向分配毛细管下方；钢板网设在多孔材料层下方；多孔板设在钢板网下方；在多孔板下方有一导流丝网。本发明专利技术可均匀的分配制冷剂，降低制冷剂充注量，无需气液分离器，减少了零部件数量，降低机组成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制冷
的制冷剂分配器，具体是一种压缩制冷降膜式蒸发器的制冷剂均匀分配器。
技术介绍
在大中型制冷量范围内，主要使用的制冷机组是螺杆式和离心式两种机型。蒸发器是制冷系统中的主要热交换设备，蒸发器的选择是否得当，直接关系到整个制冷装置的制冷效果，直接关系到运行的能耗。在离心式和螺杆式冷水机组中，蒸发器的形式主要有三种满液式蒸发器，干式蒸发器和降膜式蒸发器。其中，水平管降膜式蒸发器已被用于制冷，化工，石油提炼，海水淡化等工业。在制冷与空调行业，相对满液式蒸发，降膜式蒸发有明显优势1)传热系数高。允许蒸发温度适度增大，提高循环效率，还能减小蒸发器尺寸；2)制冷剂充注量降低。这能降低制冷设备的成本和减小与泄漏相关的风险，包括伴随的维修成本，而且，风险降低允许系统对工质的有毒或可燃性要求适度降低；3)润滑油随少量制冷剂沉在蒸发器底部，使回油更加有效简便；4)消除浸没管束中较低管排的静液压头，并可能减小管表面和制冷剂之间的温差。以上这些优点降低了机组的材料成本及维护成本。同时降膜式蒸发器也有它的劣势对制冷剂在水平传热管上均匀分配的要求很高，对制冷剂的充注量更加敏感，其中，制冷剂分配的均匀性问题尤为重要。如果两相制冷剂最初没有被均匀地分配至制冷系统降膜蒸发器内的传热管束上，那就容易造成向一部分管束过度供给了制冷剂而另一部分管束的制冷剂又供给不足，因此，位于降膜蒸发器内的传热效率以及作为整体的蒸汽压缩制冷系统的效率会下降。此外，在制冷剂供给不足的管束部分可能会发生对传热过程至关重要的液态制冷剂薄膜的中断。这种中断会导致管束中局部干燥区域的存在，即所谓的“干枯”存在，会降低降膜式蒸发器的整体传热性能。降膜式蒸发的关键是在蒸发器的上部设置合适的分配器。在降膜蒸发器中大部分采用的是压力喷嘴式的制冷剂分配系统，喷嘴下来的制冷剂容易造成飞溅现象，而且喷嘴下来的部分液态制冷剂容易被蒸发上来的气态制冷剂带至压缩机吸入端，且不易和蒸发器内部管束作热交换就旁通积存在壳侧底部。经对现有技术的文献检索发现，美国特灵空调公司注册的专利US 6,293,11B1为五层开孔板结构的制冷剂分配器，从上到下来做气液两相制冷剂的分配，气液两相制冷剂在第一层与第二层开孔板之间进行第一次分配，第二层板将对气液两相制冷剂进行节流，气液两相制冷剂经过节流以后部分分离，并再喷淋至第三层开孔板，第三层孔板形状类似钻石状，可将气液两相制冷剂进一步均匀分配喷淋至第四层开孔板，第三层开孔板有喷淋气液两相制冷剂的效果。在第四层开孔板与第五层开孔板之间留有部分空间，可供液态制冷剂以重力喷淋的方式喷淋至高效换热管表面，以利于传热。但是，此分配器设计结构复杂，加工难度高，成本偏高，而且也没有达到充分减小制冷剂充注量的初衷，这可能与分配器的设计有关，还需要继续对降膜式蒸发器的分配器进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种压缩制冷降膜式蒸发器的制冷剂均匀分配器。使其不仅可以均匀的分配制冷剂，而且可以降低制冷剂的充注量，且无需气液分离器，减少了零部件数量，降低了机组成本。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术所述制冷剂分配器包括制冷剂入口、制冷剂纵向拉伸分配管、制冷剂横向分配毛细管、多孔材料层、钢板网、多孔板、导流丝网。所述制冷剂入口，供两相制冷剂混合物流入分配器，它与所述制冷剂纵向拉伸分配管内的所述下层流道连通；所述制冷剂纵向拉伸分配管被其中间高度位置处的一水平的分配孔板分为上下两层流道，它们被所述分配孔板上的一排孔口连通起来，所述下层流道中的两相制冷剂混合物通过所述分配孔板上的一排孔口初次流量分配以后流到所述上层流道内，所述制冷剂横向分配毛细管位于所述制冷剂纵向拉伸分配管内的所述上层流道侧面的两侧且与其连通，并且在每根所述制冷剂横向分配毛细管的底面设有一排小孔，它们对两相制冷剂混合物首次进行气液分离和流量分配，并且可在制冷剂从分配器送出之前使所述制冷剂在分配器内部沿着分配器下方的整个传热管束长度和横向于其整个宽度方向流动；所述多孔材料层，用来对两相制冷剂再次进行气液分离和流量分配，所述多孔材料层在所述制冷剂纵向拉伸分配管和制冷剂横向分配毛细管的下方；所述钢板网，设置在所述多孔材料层下方对其起固定作用；所述多孔板，设置在所述拉制钢板网的下方对制冷剂进行第三次气液分离和流量分配，多孔板上的每一孔口基本垂直对齐蒸发器的各列传热管；在所述多孔板的下方有一导流丝网，对气液分离后的液态制冷剂导引至基本垂直对齐的蒸发器的各列传热管上。本专利技术上述的制冷剂分配器，可以划分为三级分配部由制冷剂纵向拉伸分配管和制冷剂横向分配毛细管所组成的一级分配部；由多孔材料层组成的二级分配部；由多孔板组成的三级分配部，另外，在所述多孔板的下方还有一层对液态制冷剂起导流作用的导流丝网，其中所述一级分配部可承接来自于所述入口的所述两相制冷剂混合物，并且使所述制冷剂混合物沿着相对于传热管束的轴向和横向两个方向在其内流动；所述制冷剂纵向拉伸分配管具有多个横向的毛细管分支通道，所述每一毛细管分支通道的横截面积是相等的，所述分支通道之间的间距是相等的，而且，在所述每一毛细管分支通道的底面打有一排小孔，这些小孔的大小是相等的，所述小孔之间的间距也是相等的，这样可以简化分配器的加工过程，在所述一级分配部内流动的制冷剂从所述小孔流出，并且减小所述制冷剂的动能；所述一级分配器的制冷剂纵向拉伸分配管使所述两相制冷剂混合物在其内流动时流经每个毛细管分支通道入口时的速度相等；所述两相制冷剂混合物流经所述一级分配部的压降比较低，因此，减小了所述制冷剂混合物中的液态制冷剂部分在所述分配器内的闪蒸；所述二级分配部即多孔材料层，可用丝网形成，用于承接来自于所述一级分配部的所述两相制冷剂混合物，并且对其进行气液分离和流量分配；所述三级分配部即多孔板，可承接来自于所述二级分配部的所述两相制冷剂混合物，并且在所述制冷剂混合物的液体制冷剂部分沉积在蒸发器传热管束上之前减小其动能。所述多孔板的长度和宽度基本上与蒸发器传热管的轴向长度和横向宽度相等。所述多孔板具有使制冷剂藉其可从中流出的很多孔口，所述孔口的尺寸和数量保持一定的范围内以确保所述制冷剂流过三级分配部的孔口时对制冷剂进一步气液分离和流量分配，同时在其内不会造成回流的产生；所述分配器最后一层的导流丝网置于所述三级分配部的下方，并与所述多孔板的孔口垂直对齐，使从所述孔口流出的所述制冷剂直接导引至其下面的传热管束上。本专利技术不再需要单独的气液分离装置或方法，藉助所述制冷剂分配器可将两相制冷剂混合物均匀的分配至蒸发器内传热管束上，因此，它可减少制冷剂的充注量和相关的零部件数量，降低了机组成本并且可以改善制冷机组中压缩机的回油情况；本专利技术所述制冷剂分配器可将制冷剂沿着蒸发器内的传热管束的整个长度且横向于其宽度方向来均匀分配；本专利技术可以最大程度地减小因分配作业所造成的、分配所述制冷剂内的压力下降现象，即降低了所述两相制冷剂混合物的液态制冷剂部分的闪蒸现象；本专利技术使所述制冷剂从分配器流出到传热管束上之前保持滴淋式状态，这样可以减少液态制冷剂飞溅离开管束上部内的各管子。附图说明图1a是本专利技术正面结构示意图；图1b是图1a的左视截面示意图；图2a是图1a中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩制冷降膜式蒸发器的制冷剂均匀分配器，其特征在于，包括：制冷剂入口、制冷剂纵向拉伸分配管、制冷剂横向分配毛细管、多孔材料层、钢板网、多孔板、导流丝网；所述制冷剂纵向拉伸分配管被其中间高度位置处的一水平的分配孔板分为上下两层流道，所述上下两层流道被所述分配孔板上的一排孔口连通起来，所述下层流道中的所述两相制冷剂混合物通过所述分配孔板上的一排孔口初次流量分配以后流到所述上层流道内，所述制冷剂横向分配毛细管位于所述制冷剂纵向拉伸分配管的所述上层流道侧面的两侧且与其连通，并且在每根所述制冷剂横向分配毛细管的底面设有一排小孔；所述制冷剂入口与所述制冷剂纵向拉伸分配管内的所述下层流道连通；所述多孔材料层在所述制冷剂纵向拉伸分配管和制冷剂横向分配毛细管的下方，所述钢板网设置在所述多孔材料层下方，所述多孔板设置在所述钢板网的下方，在所述多孔板的下方有一导流丝网。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王文，段永红，杨丽，白云飞，
申请(专利权)人：上海交通大学，烟台荏原空调设备有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]