CN103062962A - 气液分离降膜式蒸发器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气液分离降膜式蒸发器，其分配器包括挡板、压力盒和重力盒,重力盒底部均匀密布有第一通孔且沿宽度方向设有多块隔板，重力盒内装有压力盒，压力盒的四周与重力盒的四周留有间隙，压力盒的顶部均匀密布有第二通孔，压力盒的上方设有挡板，挡板的两侧固定在重力盒上，挡板的边缘设有孔板，孔板上设有盖板，孔板与盖板间留有间隙形成出气槽，挡板上设有进口管，进口管与压力盒连通。本发明采用压力势能和重力势能配合分配冷媒工质，分液均匀、可靠性高、避免了冷媒工质飞溅泄露，且压力损失小；此分配方式使得降膜式蒸发器可以充分发挥其性能优势，使得冷媒工质与换热管群充分接触，大幅提高了蒸发效率。

Description

气液分离降膜式蒸发器
技术领域
本发明涉及一种蒸发器，具体地指一种气液分离降膜式蒸发器。
背景技术
在气液分离降膜式蒸发器的工作过程中，从冷凝器输送过来的高温冷凝液体通过节流装置节流膨胀后变为低温液体和低温气体的混合流体，然后，混合流体进入降膜式蒸发器中的分配装置，根据需要滴淋到换热管上，将冷量传递给用户，自身被蒸发后，进入压缩机的吸气口，压缩后排入冷凝器。目前，现有蒸发器在上述过程中，气液两相间容易产生干扰，往往存在气液分离困难、气体通道存在较大阻碍的问题；另外，冷媒工质的均匀分配是蒸发器各部件能良好运行的基础，而目前降膜式蒸发器中冷媒工质的分配均匀度尚不够理想，不能达到要求。因此，为保证气液分离顺利及冷媒液体的均匀分配，设计一种合理而又加工精确的蒸发器是十分必要的。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题提供一种气液分离降膜式蒸发器，该降膜式蒸发器能实现冷媒工质的气液有效分离以及液体冷媒工质的均匀分配，从而使得降膜式蒸发器处于良好的运行环境。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种气液分离降膜式蒸发器，它包括壳体和固定在壳体内的换热管群，所述壳体顶部开有出气口，所述换热管群上方设有分配器，所述分配器包括挡板、压力盒和重力盒,所述重力盒底部均匀密布有第一通孔且沿宽度方向设有多块隔板，重力盒内装有压力盒，所述压力盒的四周与重力盒的四周留有间隙，所述压力盒的顶部均匀密布有第二通孔，所述压力盒的上方设有挡板，所述挡板的两侧固定在所述重力盒上，所述挡板的边缘设有孔板，孔板上设有盖板，孔板与盖板间留有间隙形成出气槽，所述挡板上设有进口管，所述进口管与所述压力盒连通。
本发明通过压力盒与重力盒配合均液，气液混合冷媒工质从进口管进入底面和周边均封闭的压力盒，然后从压力盒顶部的第二通孔均匀喷出，击打在挡板上四周散开，然后气液混合冷媒工质中的液体顺着挡板侧沿落入重力盒中，最后从重力盒底部的第一通孔均匀流出，连续不断地流至其下方的换热管上，而气液混合冷媒工质中的气体从孔板与盖板间的出气槽排出后，经壳体顶部的出气口被压缩机吸入，这种采用压力势能和重力势能相互配合分配冷媒工质，将气体冷媒工质和液体冷媒工质在重力盒中分离，并使得后续液体冷媒工质分液可靠性高，均匀性好，可以实现分液均匀、防止冷媒工质飞溅泄露，且压力损失小；本发明中冷媒工质的分配方式使得降膜式蒸发器可以充分发挥其性能优势，使得冷媒工质与换热管群充分接触，大幅提高了蒸发效率；本发明结构简单紧凑，工艺性好。
进一步地，所述压力盒中的第二通孔的数量为：15个～150个，所述第二通孔的孔径为：4mm～40mm。利用压力势能在第二通孔处实现冷媒工质的第一次均匀分配，均匀密布的第二通孔可匀化液流，防止从压力盒中喷出的冷媒工质飞溅。
进一步地，所述重力盒中的第一通孔的数量为：800个～4000个，所述第一通孔的孔径为：2mm～10mm。利用重力势能在第一通孔处实现冷媒工质的最终均匀分配。
更进一步地，所述分配器设置在所述壳体的出气口的正下方。分配器设置在出气孔的正下方，有利于分配器内分离出的气体从出气孔顺利排出。
优选地，所述隔板为细长隔板，所述隔板的高度为：5mm～50mm。隔板用于将压力盒与重力盒的底面隔开，以便留出过水空间。
进一步优选地，所述孔板上均布有若干气孔，所述气孔的流通面积为：0.01m2～0.3 m2。重力盒中分离出的气体经孔板上的气孔，再从孔板与盖板间的出气槽排出分配器。
附图说明
图1为气液分离降膜式蒸发器的剖视结构示意图。
图2为图1中分配器的结构示意图。
图3为图2中分配器的分解结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1，一种气液分离降膜式蒸发器，它包括壳体1和水平设置在壳体1内的换热管群2，所述壳体1顶部开有出气口3，所述壳体1的出气口3的正下方（换热管群的正上方）设有分配器4。
如图2，图3所示，分配器4包括呈长方形且顶端敞开的重力盒403，所述重力盒403底部均匀密布有圆形的第一通孔5，所述重力盒403底部沿宽度方向均匀设有四块互相平行的细长隔板6，所述隔板6上设有长方形呈中空状的压力盒402，所述压力盒402的外侧侧壁12与重力盒403的内侧侧壁13间留有间隙，即：重力盒403内装有压力盒402，压力盒402的四周与重力盒403的四周不接触，留有过液间隙，所述压力盒402的顶部均匀密布有圆形的第二通孔7，所述压力盒402的上方设有挡板401，所述挡板401的两侧固定在所述重力盒403上，将重力盒403的顶端覆盖住，所述挡板401的顶部与重力盒403内的压力盒402顶部间留有间隙，所述挡板401的边缘设有孔板8，孔板8上设有呈弯折状的盖板9，孔板8与盖板9间留有间隙形成出气槽10，所述挡板401上设有进口管11，所述进口管11与所述压力盒402内部连通。其中，重力盒403顶端的孔板8上均布有若干气孔801，气孔801的流通面积优选0.01m2～0.3m2；另外，所述压力盒402中的第二通孔7的数量优选15个～150个，所述第二通孔7的孔径优选4mm～40mm；所述重力盒403中的第一通孔5的数量优选800个～4000个，所述第一通孔5的孔径优选2mm～10mm；重力盒403底部的细长隔板6的高度优选在5 mm～50 mm。
本发明的工作过程如图1所示：气液混合冷媒工质进入分配器4后，充满整个压力盒402，然后从压力盒402顶部设置的第二通孔7均匀喷射出，保证第二通孔7处喷射均匀的方法是控制整个压力盒402的压降，而保证实际压力盒402的压降是否等于设计压降的方法是利用流体分析软件（CFD）模拟；气液混合冷媒工质从第二通孔7均匀喷射出后，击打在挡板401上，液滴或液流四周散开，气液混合冷媒工质中的液体如箭头14所示，从压力盒402与重力盒403侧壁间的间隙均匀回落至重力盒403中，通过重力盒403底部的第一通孔5连续不断地流到其下方的换热管群2上，气液混合冷媒工质中的气体如箭头15所示，从重力盒403顶端的挡板401边缘孔板8上的气孔801流出，进而从孔板8与盖板9之间的间隙形成的出气槽10排出，经蒸发器壳体1顶部的出气口3被压缩机吸入，进入压缩机被压缩，气体冷媒工质和液体冷媒工质在重力盒403中分离。

Claims (6)

1.一种气液分离降膜式蒸发器，它包括壳体（1）和固定在壳体（1）内的换热管群（2），所述壳体顶部开有出气口（3），所述换热管群（2）上方设有分配器（4），其特征在于：所述分配器（4）包括挡板(401)、压力盒(402)和重力盒(403),所述重力盒(403)底部均匀密布有第一通孔(5)且沿宽度方向设有多块隔板(6)，重力盒(403)内装有压力盒(402)，所述压力盒(402)的四周与重力盒(403)的四周留有间隙，所述压力盒(402)的顶部均匀密布有第二通孔(7)，所述压力盒(402)的上方设有挡板(401)，所述挡板(401)的两侧固定在所述重力盒(403)上，所述挡板(401)的边缘设有孔板(8)，孔板(8)上设有盖板(9)，孔板(8)与盖板(9)间留有间隙形成出气槽（10），所述挡板(401)上设有进口管(11)，所述进口管(11)与所述压力盒(402)连通。
2.根据权利要求1所述的一种气液分离降膜式蒸发器，其特征在于：所述压力盒(402)中的第二通孔(7)的数量为：15个～150个，所述第二通孔(7)的孔径为：4mm～40mm。
3.根据权利要求1所述的一种气液分离降膜式蒸发器，其特征在于：所述重力盒(403)中的第一通孔(5)的数量为：800个～4000个，所述第一通孔(5)的孔径为：2mm～10mm。
4.根据权利要求1所述的一种气液分离降膜式蒸发器，其特征在于：所述分配器（4）设置在所述壳体（1）的出气口（3）的正下方。
5.根据权利要求1所述的一种气液分离降膜式蒸发器，其特征在于：所述隔板(6)为细长隔板（6），所述隔板（6）的高度为：5mm～50mm。
6.根据权利要求1所述的一种气液分离降膜式蒸发器，其特征在于：所述孔板(8)上均布有若干气孔（801），所述气孔（801）的流通面积为：0.01m2～0.3 m2。
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