專利名稱：中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器，屬于熱工設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
冷凝換熱器是制冷系統(tǒng)中的一個重要部件，它的好壞直接影響空調(diào)設(shè)備的性能。冷凝器的熱損失要占整個空調(diào)設(shè)備的熱損失的35.5％。因此，發(fā)明一種結(jié)構(gòu)簡單，高效節(jié)能的冷凝換熱器對于提高空調(diào)器的能效比，降低其能量消耗，改善冷凝器結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化其傳熱具有重要意義。
傳統(tǒng)冷凝換熱器采用水平管凝結(jié)，隨著氣相不斷凝結(jié)，液膜厚度逐漸增長，使熱阻增加，影響換熱效果。限制冷凝換熱器效率的主要因素包括壁面凝結(jié)液膜熱阻是凝結(jié)換熱主要的熱阻所在，阻礙蒸汽與壁面的接觸，且隨著管程的增加液膜逐漸增厚，即熱阻隨管程增加。隨著蒸汽的凝結(jié)，蒸汽量逐漸降低，流速明顯下降，弱化凝結(jié)效果，換熱系數(shù)減小。在蒸汽干度明顯小于1的管段內(nèi)復(fù)雜兩相流使換熱面積利用不夠充分，導(dǎo)致?lián)Q熱器體積、重量較大，制作和運(yùn)行成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是填補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的空白，提供一種進(jìn)口段換熱與薄液膜相變換熱的強(qiáng)化效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)全程的凝結(jié)液與蒸汽的及時分離，將凝結(jié)在換熱面上的液膜排走，保持各管段凝結(jié)表面為不穩(wěn)定薄液膜或珠狀凝結(jié)形態(tài)，以此降低熱阻，提高換熱管的換熱系數(shù)的中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器，由封頭、換熱器本體，其特征在于換熱器本體內(nèi)安置換熱管組，上設(shè)置折流板組，上封頭上有進(jìn)氣管，安全閥，中間有蒸汽隔板，換熱器本體最底端有冷卻水進(jìn)水管，最上端有冷卻水出水管，換熱管組安置在管板之間，下封頭底部開孔與出液管相連，上、下封頭與換熱器本體之間用法蘭連接。
換熱管組內(nèi)通蒸汽，換熱器本體內(nèi)通冷卻水。
折流板組為板狀，設(shè)置一塊或兩塊或多塊，交錯安裝。
每塊折流板上設(shè)置與換熱管個數(shù)相同的管孔。
上封頭上的進(jìn)氣管上開有小孔?？梢源_保分氣的均勻性，控制各方面上的蒸汽流速，有效地提高換熱效率，充分利用換熱器空間。
換熱器本體為一級或兩級或多級，每兩級之間用管板連接。
換熱管組的長度根據(jù)負(fù)荷而定，負(fù)荷在0.055-8.4MW，換熱管組長度在200-1400mm。
下封頭底部設(shè)置底座。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器所具有的有益效果是采用管內(nèi)冷凝的汽液流動方式，利用重力下短管實(shí)現(xiàn)汽液自動分離，使蒸汽直接與換熱表面接觸而保持較高的換熱系數(shù)，改進(jìn)了傳統(tǒng)冷凝設(shè)備中液膜覆蓋換熱表面導(dǎo)致的換熱系數(shù)下降的缺點(diǎn)；冷卻水進(jìn)口設(shè)置在換熱器本體的最底端，便于排污，省略了排污管；冷卻水出口設(shè)置在換熱器殼體的最上端，有利于冷卻水中的氣體排出，節(jié)省了排氣閥，保證運(yùn)行穩(wěn)定、安全。在上封頭上設(shè)置安全閥，保證運(yùn)行穩(wěn)定、安全。上封頭上的進(jìn)氣管開有小孔，可以確保分氣的均勻性，控制各方面上的蒸汽流速，有效地提高換熱效率，充分利用換熱器空間。出液管設(shè)置在下封頭的最低端，可保證凝結(jié)液的集中出液，便于壓縮機(jī)的回油。上、下封頭采用螺栓和換熱器本體連接，便于維護(hù)和保養(yǎng)。隨著蒸汽量的減少縮減流通面積，使蒸汽流速在全程基本均勻一致，保持幾乎具有相同的凝結(jié)換熱效果，充分發(fā)揮換熱管的潛力。本換熱器同時具有加工簡單，不需任何特殊加工工藝，成本低，可靠性高，不增加任何運(yùn)行成本等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器的主視結(jié)構(gòu)剖示示意圖；圖2是A向示意圖；圖3是B旋轉(zhuǎn)局部放大示意圖；圖4是C旋轉(zhuǎn)局部示意圖。
圖1-4是本發(fā)明中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器的最佳實(shí)施例，其中1上封頭2上管板 3換熱器本體 4換熱管組 5折流板 6下管板 7下封頭 8出液管 9底座 10安全閥 11進(jìn)氣管 12冷卻水出水管 13蒸汽隔板 14冷卻水進(jìn)水管。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖1-4對本發(fā)明中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器做進(jìn)一步說明參照圖1-2本中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器由封頭1、上管板2、換熱器本體3、換熱管組4、折流板5、下管板6、下封頭7、出液管8、底座9、安全閥10、進(jìn)氣管11、冷卻水出水管12、蒸汽隔板13、冷卻水進(jìn)水管14組成。換熱器本體3為一級，內(nèi)安置換熱管組4，換熱管組4內(nèi)通蒸汽，換熱器本體3內(nèi)通冷卻水。換熱管組4上設(shè)置折流板組5，折流板組5為一塊或兩塊或多塊，本發(fā)明為兩塊，交錯安裝。折流板組5上設(shè)置與換熱管個數(shù)相同的管孔。上封頭1上有進(jìn)氣管11，安全閥10，中間有蒸汽隔板13，換熱器本體3最底端有冷卻水進(jìn)水管14，最上端有冷卻水出水管12，換熱管組4安置在管板2、6之間，下封頭7底部開孔與出液管8相連，上、下封頭1、7與換熱器本體3之間用法蘭連接。下封頭7底部設(shè)置底座9，便于安裝固定。
換熱器本體3根據(jù)需要或設(shè)計為兩級或多級。
換熱管組4的長度根據(jù)負(fù)荷而定，負(fù)荷在0.055-8.4MW，換熱管組4長度在200-1400mm。
出液管8設(shè)置在下封頭7的底部，便于液體集中排出，并起到阻蒸汽的作用，另外可保證壓縮機(jī)油的順利返回壓縮機(jī)。
上封頭1和下封頭7和換熱器本體之間采用法蘭螺栓連接，連接方式簡單，便于維護(hù)和保養(yǎng)。
折流板組5經(jīng)過合理優(yōu)化設(shè)計，可確保冷卻水在殼體中的流速，保證換熱效果，折流板組5可根據(jù)實(shí)際水流量設(shè)計滿足要求。
冷卻水進(jìn)管14設(shè)置在換熱器本體3的最底端，便于排污。冷卻水出口12設(shè)置在換熱器殼體的最上端，有利于將冷卻水中的氣體排出。在上封頭1上設(shè)置安全閥10，保證運(yùn)行穩(wěn)定、安全。
參照圖3上封頭1上的進(jìn)氣管11上開有小孔，可以確保分氣的均勻性，控制各方向上的蒸汽流速，充分利用結(jié)構(gòu)分布強(qiáng)化和充分發(fā)揮每一根管子的傳熱作用。
參照圖4上封頭1上有進(jìn)氣管11，安全閥10，保證運(yùn)行穩(wěn)定、安全。
工作原理與工作過程如下冷卻水由換熱器本體3下端的冷卻水進(jìn)水管14進(jìn)入，經(jīng)過折流板組5幾個流程，與換熱管組4進(jìn)行熱交換后由換熱器本體3上端的冷卻水出水管12排出。
蒸汽由進(jìn)氣管11進(jìn)入換熱器上封頭1，在蒸汽隔板13的阻隔下向下進(jìn)入換熱管組4的部分換熱管，與管外冷卻水進(jìn)行熱交換并部分冷凝。凝結(jié)液在重力的作用下實(shí)現(xiàn)汽液自動分離進(jìn)入下封頭7。蒸汽經(jīng)過下封頭7后向上進(jìn)入換熱管組4的另一部分換熱管，與管外的冷卻水換熱冷凝，凝結(jié)液在重力下實(shí)現(xiàn)汽液自動分離回流至下封頭7，最終全部凝結(jié)成凝結(jié)液，下封頭7內(nèi)的凝結(jié)液由集中出液管8排出。
本中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器采用管內(nèi)冷凝的汽-液流動方式，利用重力下短管實(shí)現(xiàn)汽液自動分離，使蒸汽直接與換熱表面接觸而保持較高的換熱系數(shù)，改進(jìn)了傳統(tǒng)冷凝設(shè)備中液膜覆蓋換熱表面導(dǎo)致的換熱系數(shù)下降的缺點(diǎn)；冷卻水進(jìn)口14設(shè)置在換熱器本體3的最底端，便于排污，省略了排污管；冷卻水出口12設(shè)置在換熱器本體3的最上端，有利于冷卻水中的氣體排出，節(jié)省了排氣閥，保證運(yùn)行穩(wěn)定、安全。在上封頭1上設(shè)置安全閥10，保證運(yùn)行穩(wěn)定、安全。上封頭1上的進(jìn)氣管11開有小孔，可以確保分氣的均勻性，控制各方面上的蒸汽流速，有效地提高換熱效率，充分利用換熱器空間。出液管8設(shè)置在下封頭7的最低端，可保證凝結(jié)液的集中出液，便于壓縮機(jī)的回油。上、下封頭1、7采用螺栓和換熱器本體3連接，便于維護(hù)和保養(yǎng)。
本換熱器加工簡單，不需任何特殊加工工藝，成本低，可靠性高，不增加任何運(yùn)行成本。
權(quán)利要求
1.中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器，包括上、下封頭(1)、(7)，換熱器本體(3)，其特征在于換熱器本體(3)內(nèi)安置換熱管組(4)，上設(shè)置折流板組(5)，上封頭(1)上有進(jìn)氣管(11)，安全閥(10)，中間有蒸汽隔板(13)，換熱器本體(3)底端有冷卻水進(jìn)水管(14)，上端有冷卻水出水管(12)，換熱管組(4)安置在管板(2)、(6)之間，下封頭(7)底部開孔與出液管(8)相連，上、下封頭(1)、(7)與換熱器本體(3)之間用法蘭連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器，其特征在于換熱管組(4)內(nèi)通蒸汽，換熱器本體(3)內(nèi)通冷卻水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器，其特征在于折流板組(5)為板狀，設(shè)置一塊或兩塊或多塊，交錯安裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器，其特征在于每塊折流板上設(shè)置與換熱管個數(shù)相同的管孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器，其特征在于上封頭(1)上的進(jìn)氣管(11)上開有小孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器，其特征在于換熱器本體(3)為一級或兩級或多級，每兩級之間用管板連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器，其特征在于換熱管組(4)的長度根據(jù)負(fù)荷而定，負(fù)荷在0.055-8.4MW，換熱管組(4)長度在200-1400mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器，其特征在于下封頭(7)底部設(shè)置底座(9)。
全文摘要
中央空調(diào)機(jī)組用自動氣液分離冷凝器，屬于熱工設(shè)備領(lǐng)域。包括上、下封頭(1)、(7)，換熱器本體(3)，其特征在于換熱器本體(3)內(nèi)安置換熱管組(4)，上設(shè)置折流板組(5)，上封頭(1)上有進(jìn)氣管(11)，安全閥(10)，中間有蒸汽隔板(13)，換熱器本體(3)最底端有冷卻水進(jìn)水管(14)，最上端有冷卻水出水管(12)，換熱管組(4)安置在管板(2)、(6)之間，下封頭(7)底部開孔與出液管(8)相連，上、下封頭(1)、(7)與換熱器本體(3)之間用法蘭連接。具有利用重力下短管實(shí)現(xiàn)汽液自動分離，使蒸汽直接與換熱表面接觸而保持較高的換熱系數(shù)，改進(jìn)了傳統(tǒng)冷凝設(shè)備中液膜覆蓋換熱表面導(dǎo)致的換熱系數(shù)下降的缺點(diǎn)。
文檔編號F25B39/04GK1971171SQ20051004524
公開日2007年5月30日 申請日期2005年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月22日
發(fā)明者彭曉峰, 張揚(yáng), 李允征, 劉洪波, 林志勇, 謝捷鴻 申請人:淄博創(chuàng)爾沃中央空調(diào)有限公司