吹吸式壳管换热器制造技术

本发明专利技术涉及一种吹吸式壳管换热器，它包括壳体、多个换热管、吹吸机构。壳体上开设有供制冷剂进出的第一出入口和第二出入口、供载冷剂进出的第三出入口和第四出入口，壳体内部具有第一腔体。换热管设置在第一腔体中，每个换热管均与第三出入口和第四出入口相连通。吹吸机构设置在第一腔体中，将第一腔体分隔为位于上方的集油腔和位于下方的换热腔，第一出入口开设在集油腔位置处，第二出入口开设在换热腔位置处，换热管贯穿吹吸机构，每个换热管的外壁与吹吸机构之间均具有吹吸通道。解决了传统湿式换热器的回油难题，可靠性高，并且不需要额外增设其他回油装置，节省了成本；换热效率高，节材节能；布局紧凑，制造方便。制造方便。制造方便。

【技术实现步骤摘要】
吹吸式壳管换热器


[0001]本专利技术涉及一种吹吸式壳管换热器。

技术介绍

[0002]现有技术中，制冷剂系统的壳管式换热器主要有两种：一种是湿式壳管换热器，载冷剂流体走管程即管内，制冷剂流体走壳程即管外壳内。湿式壳管换热器因为制冷剂在管外壳内的腔体中进行蒸发沸腾或冷凝，具有换热效率高，制冷剂阻力小的优势。但是，在用作蒸发器的时候，制冷剂蒸发变成气体从换热器顶部的气口流出，而制冷剂循环中携带的压缩机润滑油则留在腔体内，无法随着气体流出，从而无法回到压缩机，造成压缩机缺油故障。因此，往往湿式换热器需要增设额外的回油管路和控制器，如CN 111322797外置回油器，CN 111637665内置油分离器，CN 208652981外置回油管路和控制器，等，造成成本增加，体积增加，结构复杂，控制复杂，可靠性下降。
[0003]另一种是干式壳管换热器，制冷剂流体走管程即管内，载冷剂流体走壳程即管外壳内。干式壳管换热器用作蒸发器时，制冷剂在管内流动，流速较高，压缩机润滑油可随制冷剂气体夹带排出，所以一般不需要考虑回油问题。但是，因为制冷剂的流形属于管内受迫流动，具有流动边界层和较大的热阻，所以换热效率普遍比湿式换热器低很多，而且制冷剂阻力较大，也会进一步降低制冷系统的能效。
[0004]因此，现有技术缺乏一种既能够保证较高的换热效率，并且成本较低、结构紧凑、体积较小的壳管换热器。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是要提供一种吹吸式壳管换热器。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供了一种吹吸式壳管换热器，它包括壳体、多个换热管、吹吸机构。壳体上开设有供制冷剂进出的第一出入口和第二出入口、供载冷剂进出的第三出入口和第四出入口，壳体的内部具有第一腔体，第一腔体分别与第一出入口和第二出入口相连通，并且与第三出入口和第四出入口之间不连通。多个换热管设置在第一腔体中，每个换热管均与第三出入口和第四出入口相连通，并且均与第一出入口和第二出入口之间不连通。
[0007]吹吸机构设置在第一腔体中，并且吹吸机构的外周与第一腔体的内壁之间密封连接。在第一腔体中，吹吸机构之上以及换热管以外的空间构成集油腔，吹吸机构之下以及换热管以外的空间构成换热腔。第一出入口开设在壳体的对应集油腔的位置处，第二出入口开设在壳体的对应换热腔的位置处。换热管贯穿吹吸机构，并且每个换热管的外壁与吹吸机构之间均具有吹吸通道，吹吸通道的上下两端分别与集油腔和换热腔相连通。具体地，吹吸机构可以是实体结构，也可以是镂空结构或蜂窝结构，吹吸机构的外周与第一腔体的内壁之间的密封处可以是一圈外周线，也可以是一圈外周面，只要保证吹吸机构的外周与第一腔体的内壁二者之间密封即可，吹吸机构与换热管之间的吹吸通道也可以是任意结构，
只要保证换热管一一对应地位于吹吸通道中。
[0008]当吹吸式壳管换热器做蒸发器时，气液两相或液相的制冷剂从第二出入口流入换热腔，在换热腔内沸腾蒸发，换热腔内为制冷剂与润滑油的混合物，且液位超过吹吸机构的底部。第一出入口连接制冷系统的压缩机的吸气端，压缩机从第一出入口向外抽气，迫使制冷剂以“吸”的方式从吹吸通道向上流动，流向集油腔；制冷剂在吹吸通道的流动过程中，继续与换热管的外表面换热，逐渐蒸发为气态制冷剂。因为吹吸通道的通道小，气态制冷剂具有较大的方向朝上的流速，把润滑油夹带上去，流入集油腔；最后，集油腔内的润滑油汇聚并随着气态制冷剂从第一出入口流出。
[0009]当吹吸式壳管换热器做冷凝器时，第一出入口连接压缩机的排气端，制冷剂流向与做蒸发器时相反，气态制冷剂从压缩机的排气端排出，流入第一出入口，进入集油腔，并迫使制冷剂以“吹”的方式从吹吸通道向下流动，流向换热腔；制冷剂在吹吸通道的流动过程中，与换热管的外表面换热，逐渐冷凝成液态制冷剂，并从吹吸通道向下吹出，此时气态制冷剂具有较大的方向朝下的流速，可以把冷凝形成的制冷剂液体迅速吹向换热腔，因为排液速度快，提高了冷凝换热效率。制冷剂在换热腔内进一步冷凝，并在底部变成液态制冷剂，再从第二出入口流出。因为重力原因，制冷剂中夹带的润滑油也向下流动，融入液态制冷剂中并从第二出入口流出。
[0010]进一步地，吹吸机构设置在第一腔体的上部。优选地，集油腔的容积小于换热腔的容积，这样的设置可以降低集油腔内的过热交换的比例，使换热腔内的相变热交换更为充分。优选地，吹吸机构的高度＜换热腔的高度，这样的设置，可以减小吹吸通道内的制冷剂流阻，同时发挥吹吸机构内吹吸通道的速度优势，使吹吸通道内的热交换更为充分，当吹吸式壳管换热器做蒸发器时，气态制冷剂能够更加有效地夹带润滑油，使之排出，当吹吸式壳管换热器做冷凝器时，制冷剂能够较充分地冷凝为液态，润滑油能更加有效地融入液态制冷剂中并随之流出。
[0011]进一步地，第二出入口的开设位置对应换热腔的底部，这样，更利于制冷剂与润滑油充分流出。
[0012]进一步地，壳体的内部密闭地连接有上管板和下管板，上管板与下管板之间形成上述的第一腔体。上管板在壳体内还分隔形成位于第一腔体的上方的第二腔体，第三出入口开设在壳体的对应第二腔体的位置处，上管板开设有与多个换热管一一对应的多个上通孔，每个换热管的上部与上管板相密闭连接并通过对应的上通孔与第二腔体相连通。下管板在壳体内还分隔形成位于第一腔体的下方的第三腔体，第四出入口开设在壳体的对应第三腔体的位置处，下管板开设有与多个换热管一一对应的多个下通孔，每个换热管的下部与下管板相密闭连接并通过对应的下通孔与第三腔体相连通。
[0013]由于上述技术方案运用，本专利技术吹吸式壳管换热器，属于湿式换热器的范畴，即制冷剂流体走壳程，相对干式换热器来说，具有换热效率高，制冷剂阻力小的优点；而相较现有的湿式换热器，本吹吸式壳管换热器，设置了特殊的吹吸机构，其具有以下优点：在用作蒸发器的时候，能够通过“吸”的方式把油吸出，从而有效回油，解决了传统湿式换热器的回油难题，可靠性高，并且不需要额外增设回油器、油分离器、回油管路或控制器，节省了成本；在用作冷凝器的时候，吹吸机构通过“吹”的方式，能够持续把换热管上产生的液体吹离换热管表面，增强了冷凝换热侧的排液能力，从而提升了冷凝器的换热效率，节材，节能，具
有较强经济性。同时，本吹吸式壳管换热器，制造方便，可以大型化，小型化和模块化，并且还具有换热管布局紧凑，换热器体积小等优点。
附图说明
[0014]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的组件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是本专利技术中吹吸式壳管换热器的一个实施例的结构示意图；图2是图1所示实施例中吹吸式壳管换热器的纵向剖面结构示意图；图3是图2中吹吸式壳管换热器的吹吸机构位置处的横向剖面结构示意图；图4是图2中吹吸式壳管换热器的集油腔位置处的横向剖面结构示意图；图5是图2中吹吸式壳管换热器的换热腔位置处的横向剖面结构示意图。
[0015]其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吹吸式壳管换热器，其特征在于：它包括壳体（1），其上开设有供制冷剂进出的第一出入口（11）和第二出入口（12）、供载冷剂进出的第三出入口（13）和第四出入口（14），所述壳体（1）的内部具有第一腔体（15），所述第一腔体（15）分别与所述第一出入口（11）和所述第二出入口（12）相连通，并且分别与所述第三出入口（13）和所述第四出入口（14）之间隔离；多个换热管（2），其设置在所述第一腔体（15）中，每个所述换热管（2）均与所述第三出入口（13）和所述第四出入口（14）相连通，并且均与所述第一出入口（11）和所述第二出入口（12）之间隔离；吹吸机构（3），其设置在所述第一腔体（15）中，并且所述吹吸机构（3）的外周与所述第一腔体（15）的内壁之间密封连接，所述吹吸机构（3）将所述第一腔体（15）分隔为位于吹吸机构（3）上方的集油腔（15a）和位于吹吸机构（3）下方的换热腔（15b），所述第一出入口（11）开设在所述壳体（1）的对应所述集油腔（15a）的位置处，所述第二出入口（12）开设在所述壳体（1）的对应所述换热腔（15b）的位置处，所述换热管（2）贯穿所述吹吸机构（3）并且每个所述换热管（2）的外壁与所述吹吸机构之间均具有吹吸通道（31），所述吹吸通道（31）的上下两端分别与所述集油腔（15a）和所述换热腔（15b）相连通。2.根据权利要求1所述的吹吸式壳管换热器，其特征在于：所述集油腔（15a）的容积小于所述换热腔（15b）的容积。3.根据权利要求1所述的吹吸式壳管换热器，其特征在于：所述吹吸机构（3）的高度小于所述换热腔（15b）的高度。4.根据权利要求1所述的吹吸式壳管换热器，其特征在于：所述吹吸机构（3）上开设有供所述多个换热管（2）一一对应地穿设其中的多个通孔，每个所述换热管（2）的外壁与对应的所述通孔的内壁之间具有空隙，该空隙为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡淳，
申请(专利权)人：胡淳，
类型：发明
国别省市：