本申请涉及热交换领域,尤其涉及一种冷凝器及换热系统。
背景技术:
作为常用的热交换装置,壳管式冷凝器包括壳体和位于壳体内的换热管等。通常,在该类冷凝器的壳体内充注冷媒,以与换热管中通入的介质进行换热。壳管式冷凝器常用于制冷量较大的制冷机组,其冷媒的充注量也相应较大。而市场上冷媒的价格普遍较高,从而使得壳管式冷凝器的使用成本相对较高。
技术实现要素:
根据本申请实施例的第一方面,提供一种冷凝器包括壳体、位于壳体内部并沿壳体长度方向设置的换热管以及设置于壳体下部的液管,所述壳体内设置有位于换热管之下的导流板,所述导流板将壳体内部的空间分割为第一腔体和第二腔体。
可选的,所述导流板倾斜设置以将第二腔体内的液态冷媒导流至液管处。
可选的,所述导流板所在的平面与水平面之间的夹角为为α,0.5°≤α<3°。
可选的,所述导流板的个数为两个,所述两个导流板沿壳体长度方向分布于液管的两侧。
可选的,所述冷凝器还包括在壳体内部沿壳体长度方向设置、并供换热管穿过的多个隔板,所述导流板位于所述多个隔板的下方。
可选的,所述液管为冷媒出口,所述冷凝器还包括位于壳体上部的冷媒入口、及位于壳体左右两端的换热介质入口和换热介质出口。
可选的,所述冷凝器还包括设置于所述壳体下部,并且与所述第一腔体连通的服务阀接口;或,
所述冷凝器还包括设置于所述壳体下部,并且位于液管与导流板之间的传感器接口。
可选的,所述第一腔体包括两个子腔体,所述两个子腔体均为密封腔体。
可选的,所述冷凝器还包括设置于所述壳体外侧,并且连通第一腔体和第二腔体的连接管。
可选的,所述壳体下部设置有与所述第一腔体连通的引射接口。
根据本申请的第二方面,提供一种换热系统,包括压缩机、蒸发器和节流元件,所述换热系统还包括上述的冷凝器。
本申请提供的上述冷凝器,通过在冷凝器内部设置导流板,将冷凝器的壳体内部的空间分为相互隔离的第一腔体和第二腔体,将位于换热管下部的一部分空间密封起来形成第一腔体,使得冷凝后的冷媒不在第一腔体存积,有利于系统冷媒的循环,减少冷媒的充注量,从而降低成本。
优选的,导流板的倾斜设置加速了液态冷媒自冷凝器的流出,进一步有利于系统中冷媒的循环。
附图说明
图1是本申请一示例型实施例的一种冷凝器的结构示意图;
图2是图1所示冷凝器的部分结构示意图;
图3是图1所示冷凝器的一个视角的剖视图;
图4是图1所示冷凝器的另一视角的剖视图;
图5A至图5D是本申请一示例型实施例的一种导流板的结构示意图;
图6是本申请一示例型实施例的一种隔板的结构示意图;
图7是本申请一示例型实施例的另一种冷凝器的结构示意图;
图8是图7所示冷凝器的一个视角的剖视图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。除非另行指出,“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“上”、“下”、“左”、“右”等类似词语只是为了便于说明,而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。
相关技术中,图1所示本申请一示例型实施例的一种冷凝器1的结构示意图。该冷凝器1为壳管式冷凝器,并且可应用于制冷机组,比如冷水制冷机组。
请参照图1,并在必要时结合图2至图6。冷凝器1包括壳体10、位于壳体10内部并沿壳体10长度方向设置的换热管(未示出)以及设置于壳体10下部的液管30。所述壳体10内设置有位于换热管之下的导流板40。所述导流板40将壳体10内部的空间分割为第一腔体11和第二腔体12(结合图3)。
进一步的,所述导流板40倾斜设置以将壳体10内的液态冷媒导流至液管30处(结合图3),以保证液管30上方液态冷媒的液面高度,避免气态冷媒进入下一步流程而影响冷媒的循环利用。
需要说明的是,所述第一腔体11由所述导流板40与位于导流板40下方的壳体部分构成,而所述第二腔体12由所述导流板40与除位于导流板40下方的其他壳体部分构成。所述第一腔体11和第二腔体12相互隔离。其中,第二腔体12的体积大于第一腔体11的体积。
进一步的,所述壳体10由位于上部的第一壳体101和位于下部的第二壳体102拼接而成。当然,所述第一壳体101和第二壳体102也可一体成型,本申请对此不做具体限定,可根据具体应用环境进行设置。在一实施例中,壳体10为具有中空内腔的圆柱形结构。
上述通过导流板40将壳体10内部的空间分割为相互隔离的第一腔体11和第二腔体12,使得在对冷凝器1进行充注冷媒时,仅需充注至第二腔体12内即可,而第一腔体11内则不需充注冷媒。从而节省冷媒充注量,以节约成本。
进一步的,所述导流板40包括主板401及挡板402(结合图5A至图5D)。主板401沿长度方向的两端宽度不等,比如宽度4012大于宽度4011。挡板402设置于主板401的宽度较小的一端,且挡板402与主板401可一体设置,也可通过焊接等连接设置。在一实施例中,所述挡板402为与壳体10配合的扇形结构,并在壳体10内沿竖直方向设置。主板401的宽度较大的一端设置有安装槽403。在具体实施时,所述导流板40通过与所述安装槽403配合的连接件13安装固定于壳体10内(结合图2)。
进一步的,所述导流板40的个数为两个,即所述壳体10内设置有导流板41和导流板42。相应地,上述第一腔体11包括位于导流板41下方的第一下腔体111和位于导流板42下方的第二下腔体112。所述导流板41、42沿壳体10长度方向分布于液管30的两侧(结合图3所示)。当然,所述导流板40的个数也可以是一个,比如导流板41、42中的一个,相应地,所述第一腔体11即包括第一下腔体111和第二下腔体112中的一个。本申请对此不作具体限定。所述第一下腔体111和第二下腔体112均为密封且受压的腔体。以减少原本需要在第一下腔体111和第二下腔体112中积存的冷凝后的液体冷媒。比如,以冷媒充注量为1203Kg的壳管式冷凝器为例,在设置两个导流板的情况下,大致可节约6%的冷媒,从而有效降低冷凝器的使用成本。
进一步的,所述导流板40所在的平面与水平面之间的夹角为α,0.5°≤α<3°。即所述导流板40倾斜的角度范围为0.5°至3°。比如,所述导流板40所在的平面与所述壳体10的长度方向之间的夹角α为1°。本申请对所述导流板40的倾斜角度不做具体限定,可根据具体应用环境进行设置。
在一些实施例中,所述导流板40的厚度与壳体10的厚度大致相同。
进一步的,在一些实施例中,所述液管30设置于壳体下部的中间位置。相应地,上述导流板41、42可在液管30两侧左右对称设置。
进一步的,所述冷凝器1还包括在壳体10内部沿壳体长度方向设置、并供换热管穿过的多个隔板50(结合图2和图3)。所述多个隔板50的上端通过安装部15固定安装于壳体10上部的内侧,比如,安装于第一壳体101的内侧。而上述导流板40则位于所述多个隔板50的下方,并且与隔板50不相连。需要说明的是,上述导流板40设置的角度,应能够保证所述多个隔板50(尤其靠近壳体两端的隔板)不阻挡导流板40上液态冷媒流动,以利于导流板40将第二腔体12内的液态冷媒导流至液管。比如,每一隔板50的下端与导流板40之间均不接触且保留相应地距离。
进一步的,所述隔板50设置有多个供换热管穿过的通孔51(结合图6)。
进一步的,所述液管30为冷媒出口,所述冷凝器1还包括位于壳体10上部的冷媒入口60、及设置于壳体左右两端的接口71、72(结合图2)。其中,所述接口71、72中的一个为换热介质入口,另一个为换热介质出口。比如接口71作为换热介质入口,接口72作为换热介质出口。当然,接口71也可作为换热介质出口,相应地接口72作为换热介质入口即可。需要说明的是。所述换热介质与第二腔体内的冷媒为不同的介质。所述换热介质可以是液态介质,比如水。当然,所述换热介质也可以是气态介质。本申请对此不做具体限定。
进一步的,所述冷凝器1还包括设置于所述第二腔体12内的过滤板16。所述过滤板16位于冷媒入口60下侧,且位于隔板50上侧(结合图2和图4)。
进一步的,所述冷凝器1还包括设置于所述壳体10下部,并且与所述第一腔体11连通的服务阀接口81、82,以回收冷媒,方便维修。具体地,每一个第一腔体设置一个服务阀接口,比如,第一下腔体111设置有服务阀接口81,第二下腔体112设置有服务阀接口82,则服务阀接口81与第一下腔体111连通,服务阀接口82与第二下腔体112连通。当然,每一个第一腔体设置的服务阀接口个数也可以为多个。本申请对此不作限定,可根据具体应用环境进行设置。
进一步的,所述冷凝器1还包括设置于所述壳体下部,并位于液管30与导流板40之间的传感器接口90。以便测量壳体10内的冷媒温度。
进一步的,所述冷凝器1还包括设置于壳体10两端的管板20。所述壳体10通过连接件13设置于管板20上。所述管板20上设置有多个吊装孔21,以利于安装(结合图2)。
本申请提供的上述冷凝器1,通过在冷凝器内部设置倾斜的导流板,将冷凝器的壳体内部的空间分为相互隔离的第一腔体和第二腔体。将位于换热管下部的一部分空间密封起来,使冷凝后的冷媒不在此存积。有利于系统冷媒的循环,减少系统中冷媒的充注量,从而降低成本。此外,所述导流板的倾斜设置有利于将第二腔体内的液态冷媒导流至液管处,有利于加速液态冷媒自冷凝器流出,进一步有利于系统中冷媒的循环,并且有利于冷凝器中位于下侧的换热管与气态冷媒充分接触,以提高冷凝器的换热效率。同时,保证液管上方液态冷媒的液面高度,防止气态冷媒进入下一流程而影响冷媒的循环利用。
图7所示为本申请一示例型实施例提供的另一种冷凝器2。结合图7和图8,该冷凝器2除具有上述冷凝器1所具有的各部件之外,还包括设置于所述壳体10外侧,并用于连通第一腔体11和第二腔体12的连接管100。
以冷凝器2中设置有两个导流板40为例,相应地,所述冷凝器2中具有第一下腔体111和第二下腔体112。则在一些实施例中,所述连接管100包括连通第一下腔体111与第二腔体12的第一连接管1001,及连通第二下腔体112与第二腔体12的第二连接管1002。以使第一下腔体111和第二下腔体112为密闭而非受压的腔体。如此,冷凝器2中导流板的厚度可以相对冷凝器1中的导流板薄,以减少导流板的材料成本。
进一步的,所述壳体10下部设置有与所述第一腔体11连通的引射接口110。该引射接口110用以及时将液态冷媒自冷凝器2内部导出。由于连接管100的连通,使得第一腔体11内会进入少许冷媒。且流入第一腔11内的冷媒有部分会液化,则可通过该引射接口110及时将液态冷媒导出,减少液态冷媒积累对冷凝器2造成的性能影响。同时,及时导出液态冷媒以对液态冷媒进行气化,以继续向冷凝器的第二腔体2中提供气态冷媒,实现冷媒的循环利用,从而避免冷凝器所属的制冷机组出现冷媒不足的影响。
需要说明的是,连接管100选用的管径较小,使得在向所述第二腔体12充注冷媒时,冷媒自连接管100向第一腔体11流通的量很少,可忽略不计。则冷凝器2中系统需求的冷媒的量与冷凝器1中系统需求的冷媒的量大致相等。因而,冷凝器2同样有利于减少冷媒的充注量。同时,有利于减小导流板承受的来自第二腔体内的流体压力,且有利于降低导流板的成本。
此外,本申请还提供一种换热系统。该换热系统包括压缩机、蒸发器和节流元件。所述换热系统还包括上述的冷凝器1或冷凝器2。
所述压缩机用以为换热系统提供动力,以使换热系统中的冷媒循环利用。所述节流元件(比如膨胀阀),用以调节换热系统中冷媒的流量,以提高换热系统的工作效率。在换热系统工作时,蒸发器可将内部的液态冷媒蒸发为气态冷媒,进而向冷凝器1或冷凝器2提供气态冷媒。
以上所述仅是本申请的较佳实施例而已,并非对本申请做任何形式上的限制,虽然本申请已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本申请技术方案的内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本申请技术方案的范围内。