一种高效换热的蒸发器的制作方法

本实用新型涉及蒸发器技术领域，更具体的说是涉及一种高效换热的蒸发器。

背景技术：

随着社会的不断发展，能源消耗日益剧增，其中大部分能源被有效利用，但仍有一部分被浪费，并且现阶段能源结构主要非可再生能源由不可再生能源组成，因此提升能源利用率，实现能源的高效利用变得迫切且重要，国家也出台相应的政策扶持清洁高效能源利用技术。热泵是一种充分利用低品位热能的高效节能装置，可以利用一部分高品位能源将低温热源的能量转移到中温热源中，实现能源的高效利用。蒸发器作为热泵中的一个关键部件，其效率与热泵效率息息相关。

目前国内研究机构已发明了一些应用于工业领域热泵中的高效蒸发器，专利201920015132.x公开了“高效低温节能蒸发装置”，该系统涉及蒸馏技术领域的一种高效低温节能蒸发装置，但是其结构复杂，部件多，经济性欠佳；专利201910119173.8公开了“一种高效稳定型单机管壳式蒸发器”，该蒸发器通过设置电磁阀便于控制制冷剂的加入，使得蒸发器的换热效果更加的稳定和高效，但该发明结构仍很复杂，且换热系数提升有限。专利201821417120.1公开了“一种化工用高效蒸发器”，该发明解决了化工用蒸发器中液体因浓度的不同造成分层，使得液体不能均匀混合蒸发的问题，但该发明仅对某些特定场合效率有所提升，适用性不强。这些发明主要围绕蒸发器内部结构改善内部液体蒸发效果，达到增强换热的目的，并没有改变蒸发器管束结构改善传热系数。

因此，如何提供一种新型的高效换热蒸发器是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种高效换热的蒸发器，结构简单，通过提供一种新型的蒸发器管束结构有效提升蒸发器的换热效率，从而增强所属热泵系统的制热系数，达到节能的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高效换热的蒸发器，包括：冷媒入口、管箱、传热管、折流板、冷媒出口、壳体、热媒入口、热媒出口和分程隔板，所述冷媒入口和所述冷媒出口分别位于所述管箱的两侧，所述热媒入口和所述热媒出口分别位于所述壳体的两侧，所述管箱和所述壳体相连且互不相通，所述分程隔板位于所述管箱内，所述传热管位于所述壳体内且与所述管箱连通，所述折流板的两端分别固定在所述壳体和所述传热管上；所述传热管外表面设置有外肋片。

进一步，所述传热管直径为18mm～20mm，壁厚1.1mm～1.3mm。

进一步，所述传热管内表面设置有螺纹齿。

进一步，所述外肋片为正棱台，肋高0.3mm～0.5mm，顶面正方形边长为0.3mm～0.5mm，底面正方形边长为0.6mm～1.0mm。

进一步，还包括固定管板，所述固定管板位于所述壳体内，用于固定所述传热管。

进一步，所述折流板交错布置在所述壳体的顶部和底部。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种高效换热的蒸发器，传热管设置外肋片，增加了热源介质与传热管的接触面积，进而将更多热量传递给冷源介质，提升了换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的一种高效换热的蒸发器结构示意图。

图2附图为本实用新型提供的传热管结构示意图。

图3附图为本实用新型提供的外肋片三视图，其中图3a为主视图，图3b为左视图，图3c为俯视图。

其中，

1、冷媒入口，2、管箱，3、传热管，31、外肋片，32、螺纹齿，4、折流板，5、冷媒出口，6、壳体，7、热媒入口，8、热媒出口，9、分程隔板，10、固定管板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种高效换热的蒸发器，包括冷媒入口1、管箱2、传热管3、折流板4、冷媒出口5、壳体6、热媒入口7、热媒出口8、分程隔板9和固定管板10，冷媒入口1、冷媒出口5与管箱2相连接，热媒入口7、热媒出口8与壳体6相连，壳体6与管箱2相连且互不相通，折流板4与壳体6及传热管3相连接，传热管3与管箱2、固定管板10、折流板4相接且传热管3与管箱2相通，分程隔板9两端与固定管板10、管箱2相连。其中，传热管3外表面设置有外肋片。

冷媒介质通过冷媒入口1进入管箱2内，穿过固定管板10进入壳体6内部的传热管3内，冷媒介质在传热管3内走过两壳程被热媒介质加热，通过压力差由冷媒出口8流出；

热媒介质通过热媒入口7进入壳体6内，经折流板4与壳体6之间形成的路径，穿过传热管3之间的缝隙，将热量传递给冷媒介质，经由热媒出口8流出。

优选地，将热媒入口7设置在壳体6后部，将热媒出口8设置在壳体6前部，使冷媒介质流动方向与热媒介质流动方向相逆。

优选地，折流板4垂直固定在壳体6上，传热管3垂直穿过折流板4，两者接触位置密封，折流板4与壳体6之间组成曲折的流体通道，进而增加热源介质在壳体6内的扰动及流动时间，提高换热效率。

优选地，换热管3直径为18mm～20mm，材质为铜管，壁厚1.1mm～1.3mm，管内有多条螺纹齿，管外刻有外肋，且外肋形状为正棱台，肋高0.3mm～0.5mm，顶面正方形边长为0.3mm～0.5mm，底面正方形边长为0.6mm～1.0mm，热媒入口7直对区域的冲击压力大，为增强换热管3的强度及运行稳定性，该区域最外层传热管3不设置外肋片。

优选地，传热管3上刻外肋片后既要满足强度的要求，又要使其固有频率与蒸发器工作频率不在一个频段内，避免运行过程中发生共振现象。

本实施例以某供热公司拟采用的再生水源热泵供热系统为例，供热公司紧邻污水处理厂，充分利用污水处理厂每天40万吨中水，利用热泵将中水的低品位能量将供热循环水进行两级热泵加热，同时配合汽轮机乏汽余热加热等多级加热，达到所需供热温度，节能减排效果显著。蒸发器作为热泵中一项重要的设备，其效率的提升可使热泵理论制热系数提高。制冷剂在热泵系统的节流阀中降压膨胀，形成液态雾状制冷剂，由蒸发器冷媒入口进入管箱内，穿过固定管板，进入传热管束。制冷剂在壳体内传热管道内流过两个壳程的过程中，受到外界中水的加热，将液态雾状制冷剂加热成高温汽态，最后经冷媒出口通向压缩机继续工作。污水处理厂的中水沿管道进入蒸发器热媒入口，穿过传热管束将自身热量传递给传热管内的制冷剂，中水经壳体与折流板之间组成的曲折路径后温度降低，由热媒出口流出。采用该高效传热管的高效换热蒸发器，换热效率提升29.14％，制冷剂流出蒸发器的温度升高，热泵理论制热系数升高，热泵效率提高，达到节能的目的。

本实用新型的技术效果有：

1)节能，采用高效传热管的蒸发器换热系数更高，较普通内螺纹传热管效率提升，蒸发器所在热泵系统理论制热系数提高；

2)结构简单，传热管外肋片制作方便且造价低；

3)易推广，仅需对普通内螺纹传热管进行简单处理就可使用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。