降膜蒸发器的制作方法

本实用新型涉及蒸发器领域，特别涉及一种降膜蒸发器。

背景技术：

近些年来出现的一种降膜式的蒸发器以其高效的性能得到广泛关注，这种蒸发器大量应用于海水淡化、化工等行业。在制冷机组中，行业内也有部分厂家在尝试使用。与常规的干式蒸发器以及满液式蒸发器相比，降膜式蒸发器具有以下优势：

1、换热系数高；2、减少制冷剂灌注量约20％～40％；3、机组回油效率高。

但是现有技术中冷媒在降落到换热管时存在气液两相共存的情况，气态冷媒的存在使得冷媒在降落到换热管时容易在表面形成泡沫，影响换热效率，还容易导致换热管局部气温不均，影响换热管寿命。

技术实现要素：

鉴于以上技术问题，本实用新型提供了一种降膜蒸发器，可以保证冷媒在降落到换热管时为液相。

根据本实用新型的一个方面，提供一种降膜蒸发器，包括撞击气液分离器和多孔板气液分离器，其中：

撞击气液分离器与降膜蒸发器的冷媒进口管垂直设置，撞击气液分离器的顶壁与冷媒进口管连接，撞击气液分离器与冷媒进口管构成T型管；

多孔板气液分离器设置在撞击气液分离器的顶壁与底板之间。

在本实用新型的一个实施例中，所述降膜蒸发器还包括分配器和第一换热管束，其中：

分配器设置在撞击气液分离器下方；

第一换热管束设置在分配器下方；

撞击气液分离器通过底板上设置的连通孔与分配器连通。

在本实用新型的一个实施例中，多孔板气液分离器与撞击气液分离器的底板之间存在间隙；多孔板气液分离器设置在冷媒进口位置与连通孔位置之间。

在本实用新型的一个实施例中，多孔板气液分离器与撞击气液分离器底板垂直。

在本实用新型的一个实施例中，多孔板气液分离器倾斜设置，其中多孔板气液分离器的下端沿液态冷媒流动方向倾斜。

在本实用新型的一个实施例中，所述降膜蒸发器还包括冷媒池气液分离器，其中：

冷媒池气液分离器设置在降膜蒸发器底部、第一换热管束下方；

冷媒池气液分离器中设置有第二换热管束。

在本实用新型的一个实施例中，撞击气液分离器还包括第一气态冷媒出口和第二气态冷媒出口，其中：

第一气态冷媒出口和第二气态冷媒出口分别设置在撞击气液分离器两端的上方、靠近顶壁的位置。

在本实用新型的一个实施例中，所述降膜蒸发器还包括气态冷媒通道，其中：

气态冷媒通道与冷媒池气液分离器连通；

气态冷媒通过第一气态冷媒出口和第二气态冷媒出口进入气态冷媒通道，沿气态冷媒通道流入冷媒池气液分离器。

在本实用新型的一个实施例中，第一气态冷媒出口和第二气态冷媒出口分别与气态冷媒通道连通。

在本实用新型的一个实施例中，第一气态冷媒出口和第二气态冷媒出口相互连通后再与气态冷媒通道连通。

在本实用新型的一个实施例中，所述降膜蒸发器还包括第三气态冷媒出口，其中：

经过气液分离后的液态冷媒经第一换热管束或第二换热管束换热汽化后，气态冷媒上升至第三气态冷媒出口后排出。

在本实用新型的一个实施例中，连通孔包括第一连通孔和第二连通孔，其中：

第一连通孔和第二连通孔分别设置在撞击气液分离器底板的两端。

本实用新型通过内置的撞击气液分离器和多孔板气液分离器相结合的两级气液分离器，来分离冷媒中的气态冷媒，可以保证冷媒在降落到换热管时为液相，从而解决了气态冷媒的存在使得冷媒在降落到换热管时容易在表面形成泡沫的技术问题，大大提高了换热效率；使得换热管局部气温均匀，从而提高了换热管寿命。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型降膜蒸发器一个实施例的示意图。

图2为本实用新型一个实施例中多孔板气液分离器的示意图。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对 布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本实用新型降膜蒸发器一个实施例的示意图。如图1所示，所述内置气液分离器(内置油分离器)的降膜蒸发器可以包括一级气液分离器和二级气液分离器，其中：

一级气液分离器为撞击气液分离器1，二级气液分离器为多孔板气液分离器2。

撞击气液分离器1与降膜蒸发器的冷媒进口管3垂直设置，撞击气液分离器1的顶壁与冷媒进口管3连接，撞击气液分离器1与冷媒进口管3构成T型管。

冷媒进入撞击气液分离器1撞击到底板上，速度由垂直方向改为水平方向，实现气态和液态分离，这是一级分离。

由于气液两相中液态占绝大多数，因此撞击气液分离器2通过减慢两相流速来分离气体，也结合了重力沉降的作用。

多孔板气液分离器2设置在撞击气液分离器1的顶壁与底板之间。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，所述降膜蒸发器还可以包括分配器4和第一换热管束51，其中：

分配器4设置在撞击气液分离器1下方。

第一换热管束51设置在分配器4下方。

撞击气液分离器1通过底板上设置的连通孔与分配器4连通。多孔板气液分离器2与撞击气液分离器1的底板之间存在间隙；多孔板气液分离器2设置在冷媒进口位置与连通孔位置之间。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，多孔板气液分离器2与撞击气液分离器1底板垂直设置。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，多孔板气液分离器2可以包括第一多孔板气液分离器21和第二多孔板气液分离器22。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，连通孔可以包括第一连通孔61和第二连通孔62，其中：

第一连通孔61和第二连通孔62分别设置在撞击气液分离器1底板的两端。

本实用新型上述实施例中，连通孔在底板两端各设置一个，由此可以确保壳管放置不平或特殊情况时冷媒仍能从气液分离器中流出。

如图1所示，冷媒经过一级分离后，由水平方向向两侧流动，在经过多孔板气液分离器2，多孔板气液分离器2下侧与底板之间有间隙，冷媒由间隙流过，经一级分离的气液两相冷媒经过多孔板气液分离器2，实现二级分离，液态冷媒沿多孔板气液分离器2流到底板上。

多孔板气液分离器2属于微孔过滤，在流动过程中，由于液滴重力大，重力沉降也会起作用。

经过多孔板气液分离器2后的液态冷媒沿连通孔流入分配器4，经分配器4分配后滴落到第一换热管束51。

基于本实用新型上述实施例提供的降膜蒸发器，通过内置的撞击气液分离器和多孔板气液分离器相结合的两级气液分离器，来分离冷媒中的气态冷媒，可以保证冷媒在降落到换热管时为液相，由此解决了气态冷媒的存在使得冷媒在降落到换热管时容易在表面形成泡沫的技术问题，从而大大提高了换热效率；同时可以使得换热管局部气温均匀，从而提高了换热管寿命。

在本实用新型的另一实施例中，如图1所示，所述降膜蒸发器还可 以包括冷媒池气液分离器7，其中：

冷媒池气液分离器7设置在降膜蒸发器底部、第一换热管束51下方，当两相混合气体流过冷媒池气液分离器7时，液态部分会被吸附掉，气态部分会析出。

冷媒池气液分离器7中设置有第二换热管束52。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，撞击气液分离器1还可以包括第一气态冷媒出口81和第二气态冷媒出口82，其中：

第一气态冷媒出口81和第二气态冷媒出口82分别设置在撞击气液分离器1两端的上方、靠近顶壁的位置。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，所述降膜蒸发器还可以包括气态冷媒通道9，其中：

气态冷媒通道9与冷媒池气液分离器7连通。

经过二级气液分离(多孔板气液分离器2)后的气态冷媒通过第一气态冷媒出口81和第二气态冷媒出口82流入气态冷媒通道9，通过气态冷媒通道9流入冷媒池气液分离器7，气态冷媒从冷媒中析出，实现三级分离，液态冷媒与底部换热管束换热后汽化。

在本实用新型的一个实施例中，第一气态冷媒出口81和第二气态冷媒出口82分别与气态冷媒通道9连通。

在本实用新型的另一实施例中，第一气态冷媒出口81和第二气态冷媒出口82相互连通后再与气态冷媒通道9连通。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，所述降膜蒸发器还可以包括第三气态冷媒出口83，其中：

经过二级气液分离(多孔板气液分离器2)后的液态冷媒沿连通孔流入分配器，经分配器分配后滴落到第一换热管束51，经换热后，气态冷媒上升至第三气态冷媒出口83后排出；未完成换热的液态冷媒流入到底部冷媒池中，与底部换热管束(第二换热管束52)换热器后汽化。

与第二换热管束52换热汽化后产生的气态冷媒、与三级分离后的气态冷媒一起，上升至第三气态冷媒出口83后排出。

本实用新型上述实施例的降膜蒸发器，通过内置的撞击气液分离 器、多孔板气液分离器和冷媒池气液分离器相结合的三级气液分离器，来分离冷媒中的气态冷媒，可以进一步保证冷媒在降落到换热管时为液相，由此解决了气态冷媒的存在使得冷媒在降落到换热管时容易在表面形成泡沫的技术问题，从而大大提高了换热效率；同时可以使得换热管局部气温更加均匀，从而进一步提高了换热管寿命。

图2为本实用新型一个实施例中多孔板气液分离器的示意图。如图2所示，与图1实施例的多孔板气液分离器相比，图2实施例中，其中多孔板气液分离器2的下端沿液态冷媒流动方向倾斜。

具体而言，如图2所示的第一多孔板气液分离器21(图1实施例中左侧多孔板)的下端向左倾斜，上端向右倾斜。

在本实用新型另一实施例中，如图1所示的第二多孔板气液分离器22的下端向右倾斜，上端向左倾斜。

在本实用新型一个实施例中，第一多孔板气液分离器21和第二多孔板气液分离器22可以同时沿液态冷媒流动方向倾斜；也可以其中一个沿液态冷媒流动方向倾斜，而另一个保持与底板的垂直。

本实用新型上述实施例中，倾斜设置的多孔板气液分离器给予冷媒一个向上的速度，使气态冷媒远离二级分离后的液态冷媒，还可以使得冷媒再次撞击在顶壁上，相对于增加了一次撞击气液分离，使得气液分离效果更好。因此本实用新型上述实施例可以进一步保证冷媒在降落到换热管时为液相，由此解决了气态冷媒的存在使得冷媒在降落到换热管时容易在表面形成泡沫的技术问题，从而大大提高了换热效率；同时可以使得换热管局部气温更加均匀，从而进一步提高了换热管寿命。

下面结合图1实施例，对本实用新型降膜蒸发器中冷媒的气液分离过程进行具体描述。如图1所示，本实用新型降膜蒸发器中冷媒的气液分离过程可以包括：

(1)，冷媒从降膜蒸发器的冷媒进口管3进入撞击气液分离器1， 其中，撞击气液分离器1与降膜蒸发器的冷媒进口管3垂直设置，撞击气液分离器1的顶壁与冷媒进口管3连接，撞击气液分离器1与冷媒进口管3构成T型管。

(2)，冷媒进入撞击气液分离器1后撞击到底板上，速度由垂直方向改为水平方向，实现气态冷媒和液态冷媒的一级分离。

(3)，经过一级分离后的冷媒，由水平方向向两侧流动，经过多孔板气液分离器2实现二级分离，其中，多孔板气液分离器2设置在撞击气液分离器1内。

对于图2实施例而言，过程(3)可以包括：倾斜的多孔板气液分离器2给予冷媒一个向上的速度，使气态冷媒远离二级分离后的液态冷媒，并使得冷媒再次撞击在顶壁上，其中多孔板气液分离器2的下端沿液态冷媒流动方向倾斜。

(4)，经过二级分离后的气态冷媒，通过第一气态冷媒出口81和第二气态冷媒出口82进入气态冷媒通道9。

(5)，气态冷媒经过气态冷媒通道9进入冷媒池气液分离器7，气态冷媒从冷媒池气液分离器7中析出，实现三级分离。

(6)，二级分离后的液态冷媒沿多孔板气液分离器2流到撞击气液分离器1的底板上，沿连通孔流入分配器4。

(7)，液态冷媒经分配器4分配后滴落到第一换热管束51。

(8)，液态冷媒在第一换热管束51经过换热汽化后，气态冷媒上升至第三气态冷媒出口83后排出。

(9)，未与第一换热管束51完成换热的液态冷媒流入冷媒池气液分离器7中，与三级分离后的液态冷媒一起，与冷媒池气液分离器7中的第二换热管束52进行换热。

(10)，与第二换热管束52换热汽化后产生的气态冷媒、与三级分离后的气态冷媒一起，上升至第三气态冷媒出口83后排出。

本实用新型上述实施例通过内置的撞击气液分离器、多孔板气液分离器和冷媒池气液分离器相结合的三级气液分离器，来分离冷媒中的气态冷媒，可以进一步保证冷媒在降落到换热管时为液相，由此解 决了气态冷媒的存在使得冷媒在降落到换热管时容易在表面形成泡沫的技术问题，从而大大提高了换热效率；同时可以使得换热管局部气温更加均匀，从而进一步提高了换热管寿命。

至此，已经详细描述了本实用新型。为了避免遮蔽本实用新型的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。