满液式蒸发器的制作方法

1.本实用新型涉及热交换器领域，具体涉及一种小型化的满液式蒸发器。


背景技术：

2.满液式蒸发器广泛用于制冷系统。由于满液式蒸发器具有比干式蒸发器更高的换热效率、不易产生污垢和可靠性高等优点，被越来越多应用。现有技术的冷水机组用的满液式蒸发器(如图1所示)的筒体长度普遍在2500mm至4000mm，直径在500mm至1000mm。


技术实现要素：

3.实用新型要解决的技术问题
4.由于现有技术的满液式蒸发器尺寸较大，造成采用该类型满液式蒸发器的冷水机组尺寸也较大。在一些改造项目中，由于机房通道和门的尺寸有限，升级改造冷水机组时，如果冷水机组尺寸较大，往往需要拆解冷水机组，甚至拆墙，然后将拆解后的冷水机组的散件搬运至机房内再组装，给施工方和用户均造成很大的不便。另外，用户现场将冷水机组拆解后再组装，往往因为现场的空间、工具、组装工艺等不如厂家生产线的条件，导致冷水机组质量可能下降。
5.用于解决上述技术问题的方案
6.为解决上述问题，本实用新型提供一种满液式蒸发器，包括筒体和设置在筒体中的多个换热管，多个换热管配置在筒体中的下部，且各个换热管的管径均在15.5mm
‑
16.5mm之间，在筒体的宽度方向上相邻的换热管的管中心之间的距离在21.5mm
‑
22.5mm之间。
7.更优选地，各个换热管的管径为16.5mm，在筒体的宽度方向上相邻的换热管的管中心之间的距离为22.5mm。
8.根据上述技术方案，15.5mm
‑
16.5mm管径的换热管的管径相比较于现有技术中19mm或更大管径的换热管具有小尺寸的优点，能够在更小体积的筒体内布置更多数量的换热管，通过合理的管间距和布置方式，保证了总体的换热效率能够达到要求。
9.优选地，多个换热管配置为四组，每组换热管包括沿宽度方向延伸且沿筒体的高度方向上下设置的两排换热管。
10.根据上述技术方案，利用多组换热管的形式，各组换热器相互隔开，避免了现有技术中所有换热管都集中排布的弊端，每组所具备的两排换热管可以使冷媒与换热管之间的换热更加充分。
11.优选地，每组换热管在高度方向上的间隔为15mm以上。
12.根据上述技术方案，冷媒在一组换热管进行换热后，能够有足够的空间进行充分混合，之后再流至下一组换热管所在区域进行换热。
13.优选地，筒体的直径在445mm
‑
455mm之间。
14.根据上述技术方案，筒体的直径在445mm
‑
455mm之间，在同等制冷量和同等性能情况下实现了小型化。
15.优选地，满液式蒸发器还包括设置在筒体中的上部的多个回热换热管。
16.冷媒在与满液式蒸发器的下部的换热管进行换热后，被蒸发为气态冷媒，但部分未完全蒸发的冷媒会形成冷媒液滴而随着气态冷媒一起上升。在现有技术中，并未在上部设置换热管。在本实用新型中，根据上述技术方案，利用设置在筒体中的上部的多个回热换热管，能够将未被完全蒸发的上述冷媒液滴蒸发为气态冷媒，缓解乃至防止冷媒液滴进入冷媒出口管造成液击现象。
17.优选地，多个回热换热管的管径均在15.5mm
‑
16.5mm之间，在宽度方向上相邻的回热换热管的管中心之间的距离在21.5mm
‑
22.5mm之间。
18.更优选地，每组换热管中的两排换热管中不处于同一排的所述换热管在宽度方向上错开配置。
19.根据上述技术方案，冷媒从筒体底部进入蒸发器后，每一排换热管均不会直接挡住另一排管。两排换热管上下错开，冷媒在错开的换热管之间流动形成湍流，提高了换热效率。
20.优选地，每组换热管中的两排换热管中，任一换热管与处于另一排的对应换热管的管中心之间的距离在21.5mm
‑
22.5mm之间。
21.实用新型效果
22.本实用新型提出了一种满液式蒸发器，在同等制冷量和同等性能情况下实现了小型化，从而实现冷水机组的小型化。
附图说明
23.图1是现有技术的满液式蒸发器的示意图。
24.图2是本实用新型的满液式蒸发器的剖视示意图。
25.图3是本实用新型的满液式蒸发器的立体图。
26.附图标记说明
27.1筒体；2换热管；3冷媒入口管；4分液板；5冷媒出口管；6支撑板；61通孔；7回热换热管；x宽度方向；y高度方向。
具体实施方式
28.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、完整的描述，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。
29.本实用新型的满液式蒸发器，如图2和图3所示，包括筒体1和设置在筒体1中的多个换热管2，多个换热管2配置在筒体1中的下部，且各个换热管2的管径均在15.5mm
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16.5mm之间，在筒体1的宽度方向 x上相邻的换热管2的管中心之间的距离在21.5mm
‑
22.5mm之间。更优选地，各个换热管2的管径均为16mm，在筒体1的宽度方向x上相邻的换热管2的管中心之间的距离为22mm。在此所说的管中心是指换热管的几何中心，优选地，换热管为圆形管，则管中心为圆心。
30.优选地，多个换热管2配置为四组，每组换热管2包括沿宽度方向 x延伸且沿筒体1
的高度方向y上下设置的两排换热管2。
31.在本实施方式中，满液式蒸发器在运行时，筒体1内所含有的冷媒对满液式蒸发器的工作性能有较大的影响，冷媒液面应控制在一定高度，具体的液面高度与冷媒种类有关。此外，若冷媒液面过低，满液式蒸发器的有效换热面积过小，不能充分发挥换热性能；反之，若冷媒液面过高，则有可能使气态冷媒更容易将冷媒液滴带入压缩机，造成液击现象，缩短机组寿命。
32.在本实施方式中，四组换热管2都布置在筒体1高度方向y一半以下即配置在筒体1的下部，一方面考虑到冷媒液面不会在筒体1内过高，因此为了使换热管2与冷媒能够换热更充分，四组换热管2都布置在筒体1下部，使得换热管2基本都处在冷媒液面之下；另一方面进入筒体 1的冷媒一般都含有一定量的机油，而机油的密度小于冷媒的密度，因此机油往往位于冷媒液面的上层。四组换热管2都布置在在筒体1下部，可以避免换热管2被机油包覆以及在换热管2表面形成油膜，因此提高了换热效率。
33.优选地，每组换热管2在高度方向y上的间隔为15mm以上。
34.在本实施方式中，两排换热管2可以使冷媒与换热管2之间的换热更加充分，此外，利用15mm以上的间隔设置，使得冷媒在一组换热管2 进行换热后，能够有足够的空间进行充分混合，再进入下一组换热管2。
35.更优选地，每组换热管2中的两排换热管2中，任一换热管2与处于另一排的对应换热管2的管中心之间的距离在21.5mm
‑
22.5mm之间。
36.在本实施方式中，在筒体1的底部设置有冷媒入口管3，冷媒从冷媒入口管3进入筒体1内，经过分液板4然后与换热管2进行换热。筒体1顶部设置有冷媒出口管5，冷媒在与换热管2进行换热后被蒸发为气态冷媒，气态冷媒进入冷媒出气管5之后离开满液式蒸发器。
37.在本实施方式中，15.5mm
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16.5mm管径的换热管2的管径相比较于 19mm或更大管径的换热管2,具有小尺寸的优点，能够在更小体积的筒体 1内布置更多数量的换热管2，通过合理的管间距和布置方式，保证了总体的换热效率能够达到要求。
38.在本实施方式中，相邻的两根换热管2的管中心之间的距离与换热管2外径之比应保持在合适的范围。换热管2的管中心之间的距离在 21.5mm
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22.5mm之间，与现有技术相比扩大了间距，即使在换热管2的管径与现有技术相比减小的情况下，也能够利用间距扩大而增加换热面积，实现良好的换热。
39.分液板4设置在换热管2与进液管之间，分液板4可将冷媒均匀地导向换热管2，冷媒在通过冷媒入口管3进入筒体1后，设置分液板4 来合理地将进入蒸发器的冷媒液体进行分液，避免冷媒集中在一个方向流向换热管2。使冷媒在换热管2所在区域分布的更加均匀，提高整体换热效率。
40.如图3所示，在筒体1内设置有支撑板6，起到支撑换热管2的作用。支撑板6上形成有多个通孔61，使得换热管2能够穿过支撑板6的通孔61。优选地，筒体1内设置有多个支撑板6，可以更好地保持换热管2的稳定性，使得在冷媒进入筒体1与换热管2进行换热时，能够减少换热管2因冷媒流动而产生的晃动。
41.为了增加各个换热管2之间冷媒的流速和减少满液式蒸发器的筒体 1尺寸以节省材料并减少体积，换热管2的管中心之间的距离应在满足要求的条件下尽量选择小一些。换热管2的管中心之间的距离的选择要考虑支撑板6的强度和清洗换热管2外表面时所需的空
隙，还与换热管 2在支撑板6上的固定方法有关。
42.在本实施方式中，换热管2的材料为铜，铜具有良好的导热性能。在本实用新型的另外一些实施方式中，换热管2的材料也可以采用其他导热性能好的材料。
43.优选地，筒体1的直径在445mm
‑
455mm之间。
44.根据上述技术方案，筒体1的直径在445mm
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455mm之间，在同等制冷量和同等性能情况下进行小型化。
45.在本实施方式中，换热管2布置应尽量在支撑板6上排满使换热管 2与筒体1内壁之间的间隙尽量小，这不仅可以获得最大传热面积，而且可以避免换热管2与筒体1内壁之间形成旁通短路。旁通短路使得一部分冷媒未与换热管2进行换热直接从筒体1内壁与换热管2之间流过，从而导致了满液式蒸发器的换热效率降低。通过减小换热管2与筒体1 内壁之间的距离而减小环隙。为了满足满液式蒸发器制造时的工艺要求及支撑板6强度的要求，换热管2与筒体1内壁之间的环隙径向距离(即最外层换热管2外表面与筒体1内壁间的距离)约10mm。
46.优选地，满液式蒸发器还包括设置在筒体1中的上部的多个回热换热管7。多个回热换热管7的管径均在15.5mm
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16.5mm之间，在宽度方向x上相邻的回热换热管7的管中心之间的距离在21.5mm
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22.5mm之间。更优选地，多个回热换热管7的管径为16mm，在宽度方向x上相邻的回热换热管7的管中心之间的距离为22mm。
47.在本实施方式中，冷媒在与换热管2进行换热后，被蒸发为气态冷媒,但部分未完全蒸发冷媒形成冷媒液滴随着气态冷媒一起上升。通过设置回热换热管7，能够与未被完全蒸发的冷媒液滴进行热交换，将其蒸发为气态冷媒，缓解乃至防止冷媒液滴进入冷媒出口管5造成液击现象。
48.优选地，每组换热管中的两排换热管中不处于同一排的换热管2在宽度方向x上错开配置。
49.在本实施方式中，由于不处于同一排的换热管2在宽度方向x上错开配置，冷媒从筒体1的底部进入蒸发器后，每一排换热管2均不会直接挡住同组中的另一排换热管2。两排换热管2上下错开，冷媒在错开的换热管2之间流动，相邻冷媒流层间不但有滑动，还有混合。这时的冷媒作不规则运动，这种运动称为湍流。冷媒的流动出现湍流后可以发生湍流传热，换热效率相比层流传热有所提高。此外，冷媒的流向并未受到完全阻挡，冷媒在碰到错开的换热管2后能够绕开继续向上流动，避免了换热管2阻碍冷媒流向而带来的冷媒流速过慢。因此这种排布方式提高了换热效率。
50.在本实施方式中，以100冷吨制冷量为例，采用以上技术的满液式蒸发器，尺寸约为长1950mm,直径约为450mm。而普通满液式蒸发器尺寸约为长3000
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3500mm,直径为500mm以上。小型化的满液式蒸发器在尺寸方面优势明显，提高了运输便利性，减少了机房占地面积。
51.总的来说，在本实施方式中，对于换热管2进行了整体设计，将换热管2的管径、彼此的距离以及多个换热管2的层间布置等都进行了改进，从而获得了小型化的满液式蒸发器。此外，在本实施方式中，还新设计了上部的回热换热管7，从而缓解乃至防止冷媒液滴进入冷媒出口管5造成液击现象。
52.本领域技术人员能够理解的是，可以对各个实施方式中的具体技术特征进行适应
性地拆分或合并。对具体技术特征的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本实用新型的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围内。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
53.至此，已经结合附图所示的多个实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。