管理换热器中制冷剂的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本文所披露的实施例总体涉及空调系统的换热器。更具体地说，本文所披露的实施例涉及管壳式换热器，例如冷凝器。
【背景技术】
[0002]空调系统的换热器通常被设置成促进两种流体之间的热传递。例如，在通常的管壳式换热器中，多个换热管被设置在壳的内部空间内，形成管程。壳的内部空间(壳程)可被设置成携带第一流体，而管程可被设置成携带第二流体。换热器可被设置成帮助分别在壳程和管程中的第一流体和第二流体之间的热传递。换热器可以是冷凝器。冷凝器的壳程通常是汽态的压缩的制冷剂，而冷凝器的管程一般是冷却剂，例如水。管程的冷却剂可以将壳程中处于汽态的压缩的制冷剂朝着制冷剂的饱和温度冷却，引起处于汽态的压缩的制冷剂转化为液态。一些冷凝器还可被设置成具有过冷器，以进一步冷却处于液态的制冷剂到制冷剂的饱和温度之下，产生过冷的制冷剂。过冷器通常被设置成朝向接近壳程的底部的下部部分。
【发明内容】
[0003]在管壳式冷凝器中，液态的制冷剂可在换热管的表面积聚，导致由于管束效应(inundat1n effect)而降低传热效率。本文披露了管理管壳式冷凝器中的制冷剂流的方法和系统，以便降低冷凝器中的管束效应。在一个实施例中，一种方法包括冷却汽态的制冷剂以便处于汽态的至少一部分制冷剂转化为液态，引导至少一部分液态的制冷剂朝向冷凝器的内部空间的端部。所述方法还可包括在接近冷凝器的内部空间的端部，引导处于液态的那部分制冷剂朝向位于冷凝器的内部空间的底部的过冷部分。所述方法还可包括在过冷部分中，引导处于液态的那部分制冷剂朝向位于接近冷凝器的内部空间的底部的中间部分的制冷剂出口通过过冷部分。
[0004]在一些实施例中，一种系统可包括位于冷凝器的换热管束内的至少一个分离/收集盘。分离/收集盘沿着由换热管束的长度限定的纵向方向延伸，并且分离/收集盘可被设置成收集从汽态转化为液态的制冷剂的至少一部分，并引导那部分的制冷剂朝向冷凝器的内部空间的端部。在一些实施例中，分离/收集盘可被设置成具有翼部，所述翼部沿着分离/收集盘纵向延伸以防止制冷剂流出翼部所在区域的分离/收集盘。在一些实施例中，分离/收集盘可被设置成在分离/收集盘的端部具有切口，以使处于液态的那部分制冷剂流出分离/收集盘并朝向冷凝器的底部。在一些实施例中，从端视图看，分离/收集盘可相对于冷凝器的垂直方向成对角线设置。
[0005]在一些实施例中，冷凝器可被设置成具有将冷凝器的内部空间分成多个冷却部分的多个分离/收集盘。在一些实施例中，从端视图看，冷凝器的制冷剂入口可相对于多个冷却部分成对角线设置，以便制冷剂可被同时引入多个冷却部分。
[0006]在一些实施例中，冷凝器可被设置成在接近冷凝器的内部空间的底部处具有过冷部分，并且所述过冷部分可被设置成当那部分制冷剂朝向制冷剂出口流动时冷却制冷剂。在一些实施例中，制冷剂出口可被设置在接近冷凝器的内部空间的底部的中间部分。在一些实施例中，过冷部分可被隔板(partit1n)覆盖，所述隔板可被设置成在接近隔板的端部具有切口区域。在一些实施例中，隔板可被设置成大体与过冷部分的轮廓一致。在一些实施例中，过冷部分可被设置成在过冷部分的换热管与冷凝器的壳之间具有空间填充杆，以便降低过冷部分的换热管与冷凝器的壳之间的自由流动面积，增大制冷剂与热交换管的接触。
[0007]本文还披露了一种两级制冷剂分配器。两级制冷剂分配器可被设置在邻近制冷剂入口的换热器的内部空间中。第一级分配器和/或第二级分配器可被设置成引导至少一部分的制冷剂蒸汽沿着换热器的长度方向。在一些实施例中，第一级分配器和/或第二级分配器可被设置成允许至少一部分的制冷剂蒸汽通过。在一些实施例中，第一级分配器和/或第二级分配器可由固体材料制成，并且可被设置成片材。在一些实施例中，第一级分配器和/或第二级分配器可被设置成具有开口或槽以允许制冷剂蒸汽通过。
[0008]在一些实施例中，第二级分配器可被设置成在由换热器的长度限定的纵向方向上比第一级分配器更长。
[0009]在一些实施例中，第一级分配器和/或第二级分配器可被设置成延伸至大约换热器的长度的全长。
[0010]在一些实施例中，第一级分配器和/或第二级分配器可被设置成比换热器的全长短。
[0011]在一些实施例中，冷凝器可被设置成包括沿着壳的内部空间的纵向方向延伸的至少一个导流挡板，其中所述挡板被设置成引导处于液态的至少一部分制冷剂朝向过冷部分。
[0012]在一些实施例中，冷凝器可被设置成包括第二收集盘，所述第二收集盘沿位于多个换热管内的壳的内部空间的长度的纵向方向运行，其中第二收集盘被设置在沿着壳的内部空间的高度不同于第一收集盘的高度水平的高度水平。
[0013]在一些实施例中，冷凝器可被设置成包括制冷剂入口，所述制冷剂入口相对于由壳的内部空间的高度限定的垂直方向成对角线设置。
[0014]在一些实施例中，冷凝器可被设置成使得分离/收集盘相对于冷凝器的垂直方向成对角线设置。
[0015]在一些实施例中，冷凝器可被设置成包括被设置在接近冷凝器的壳的底部的过冷部分；覆盖过冷部分的隔板，所述隔板具有至少一个翼部沿着隔板的纵向方向延伸；其中隔板具有大体与隔板下方的过冷部分的轮廓的形状一致的顶部，并且隔板的至少一个翼部向上倾斜并大体与壳的内表面的形状一致。
[0016]在一些实施例中，冷凝器可被设置成使得隔板的至少一端被设置成具有至少一个切口区域，以允许液态的制冷剂流出隔板。在一些实施例中，冷凝器可被设置成使得过冷部分被设置成在过冷部分的换热管与冷凝器的壳之间具有空间填充杆。
[0017]在一些实施例中，冷凝器可被设置成使得分离/收集盘的侧面具有翼部，以防止制冷剂从侧面流出分离/收集盘。
[0018]在一些实施例中，冷凝器可被设置成使得分离/收集盘被设置成基本上覆盖冷凝器的内部空间的过冷区域，所述过冷区域包括一个或多个位于邻近冷凝器的内部空间的底部的换热管。
[0019]在一些实施例中，冷凝器可被设置成使得分离/收集盘在过冷区域的端部具有切
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[0020]在一些实施例中，冷凝器可被设置成使得分离/收集盘被设置成大体与由过冷区域中的换热管限定的过冷区域的轮廓的形状一致，以便减少分离/收集盘和过冷区域中的换热管之间的自由流动面积。
[0021]在一些实施例中，换热器的制冷剂分配器可被设置成包括制冷剂入口 ；邻近制冷剂入口设置的第一级分配器，所述第一级分配器沿着换热器的长度的纵向方向延伸；和，邻近第一级分配器设置的第二级分配器，所述第二级分配器沿着换热器的长度的纵向方向延伸。
[0022]在一些实施例中，制冷剂分配器可被设置成使得第一级分配器和/或第二级分配器由片材材料制成。
[0023]在一些实施例中，制冷剂分配器可被设置成使得第一级分配器和/或第二级分配器包括被设置成允许制冷剂通过的一个开口。
[0024]在一些实施例中，制冷剂分配器可被设置成使得第二级分配器比第一级分配器更长。
[0025]在一些实施例中，制冷剂分配器可被设置成使得第一级分配器是具有孔的部件。
[0026]在一些实施例中，制冷剂分配器可被设置成使得第一级分配器和/或第二级分配器被设置成允许至少一部分的制冷剂蒸汽通过，并引导一部分的制冷剂蒸汽沿着换热器的长度的方向流动。
[0027]在一些实施例中，制冷剂分配器可被设置成使得制冷剂分配器相对于换热器的垂直方向成对角线设置。
[0028]在一些实施例中，制冷剂分配器可被设置成使得第一级分配器和/或第二级分配器具有多排开口。
[0029]在一些实施例中，制冷剂分配器可被设置成使得第一级分配器和/或第二级分配器沿着第一级分配器和/或第二级分配器的长度具有可变的宽度。
[0030]在一些实施例中，制冷剂分配器可被设置成使得第一级分配器和/或第二级分配器的轮廓是大致矩形。
[0031]在一些实施例中，制冷剂分配器可被设置成使得可变宽度在第一级分配器和/或第二级分配器的长度的大约中间部分是最宽的。
[0032]在一些实施例中，一种管理冷凝器中的制冷剂的方法可被设置成包括引导汽态的制冷剂进入冷凝器的内部空间；冷却制冷剂蒸汽以便处于汽态的至少一部分制冷剂转化为液态；引导处于液态的至少一部分制冷剂朝向接近冷凝器的内部空间的端部；在接近冷凝器的内部空间的端部，引导所述处于液态的至少一部分制冷剂朝向冷凝器的内部空间的底部；和，引导所述处于液态的至少一部分制冷剂朝向设置在接近冷凝器的内部空间的底部的中间部分的制冷剂出口。
[0033]在一些实施例中，管理冷凝器中的制冷剂的方法可被设置成包括在引导处于液态的至少一部分制冷剂朝向设置在接近冷凝器的内部空间的底部的中间部分的制冷剂出口的过程中，冷却所述处于液态