CN1737470A - 肋片管式蒸发器 - Google Patents

Abstract

一种肋片管式蒸发器，属于制冷技术领域。本发明包括：铜管、肋片，肋片中间设孔后套在铜管上，肋片与铜管垂直，肋片的间距沿空气流动方向逐渐减小。所述的铜管采用顺排或叉排方式。所述的肋片，其片距相同的层之间可以采用同一片肋片，这样可以方便加工、降低成本。本发明利用蒸发器结霜厚度变化的特点，通过改变蒸发器的片距来改善其在低温结霜工况下的工作性能。由于单位制冷量所需蒸发面积不变，蒸发器的体积也不增大，从而不增加的制造成本，而且由于换热性能的改善，整个***的运行成本降低，由于除霜周期的延长也使得***稳定性以及产品的质量得到了提高。

Description

肋片管式蒸发器

技术领域

本发明涉及的是一种属于制冷技术领域的蒸发器，具体地说，是一种肋片管式蒸发器。

背景技术

目前翅片管表面式蒸发器在冷藏、冷冻装置中被广泛的使用，为减小结霜对制冷机的影响，采用的方法主要有：肋片及管表面喷涂改性材料，在蒸发器入口处设除湿装置和加大肋片间距。肋片及管表面喷涂改性材料是指蒸发器制造完成后，将一种憎水材料均匀的喷涂于整个蒸发器外表面。当蒸发器工作时，形成的霜由于材料的特性，难于附着在其表面，在气流及振动的作用下脱落。这种方法可以有效的减小霜层的厚度，但是由于增加了改性材料及喷涂工艺，其制造成本会明显提高，而且由于喷涂层的存在，传热系数也会减小；另外一种方法，是在蒸发器的入口处另设一个除湿装置，包括除湿盘管或化学吸湿层，这样就可以减小蒸发器入口处空气的含湿量，从而减小蒸发器表面的结霜程度。这一方法由于增加了新的装置，使得整个***变得复杂，而且制造费用也会提高。由于前排除湿装置的存在，使得整个蒸发器的压降增大，风机的能耗提高，***运行费用提高，而且除霜机构本身也存在一个饱和工作周期的问题。加大肋片间距带来的直接问题是单位体积内换热面积的减小，从而在冷冻装置内蒸发器需要更多的体积，而且换热铜管的长度要增加，从而导致整个***的成本的提高。

经对现有技术文献的检索发现，中国专利公开号为：1081759A，专利名称为：无霜蒸发器，该专利自述为：“以气体为载冷体，且蒸发温度低于零度的各种制冷***中的蒸发器。其结构是将蒸发器、风机置于一个与外界完全隔离的、材料用金属或非金属制成的封闭壳体内，壳体内放置干燥剂和蓄冷体。所有通往壳体内的管、线和孔进行密封。干燥剂吸收气体中的水分，使蒸发器达到无霜运行，保持较高的传热系数K值，蓄冷体与冷气流强制对流换热，提高了压缩机的效率。”该专利利用干燥剂对进入蒸发器的冷空气进行降低湿度，从而希望达到蒸发器的无霜运行。在实际运用中，干燥剂存在一个效率的问题，不可能在有限的流程内将空气的水分除净，当干燥剂饱和时必需停机更换，而且气流通过干燥剂会引起很大的压降，增加能耗。整个蒸发器全部封闭运行在工程中也很难达到，各种管线都必需穿过密封腔，而且也面临着蒸发器结构复杂体积过大的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，提供一种肋片管式蒸发器，使其提高蒸发器稳定工作周期，改进其结霜工况下的换热性能，同时降低蒸发器的制造费用。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：铜管、肋片，肋片中间设孔后套在铜管上，肋片与铜管垂直，肋片的间距沿空气流动方向逐渐减小。

所述的铜管采用顺排或叉排方式。

所述的铜管与肋片之间采用液压或机械胀管连接，以减小两者间的接触热阻。

所述的肋片，其片距相同的层之间可以采用同一片肋片，这样可以方便加工、降低成本。

所述的肋片，在整个蒸发面积一定的情况下，蒸发器迎风面上肋片间距加大，后排肋片间距相应减小。

液体制冷剂在铜管内流动，不断从蒸发器周围吸收热量，在管内蒸发气化，使周围空气不断降温，从而达到制冷目的。制冷剂从进液口流入，从出液口流出为顺流，反之为逆流。液体制冷剂在刚进入蒸发器时为过冷态(顺流时)，这时的入口空气温度较高，两者的温差大，因此换热强烈，又因为入口空气的湿度也高，所以结霜明显。加大迎风面上的肋片间距，一方面避免了由于结霜严重引起的流道阻塞，而且由于前排换热面积的减小，使得制冷剂的过冷段延长，两相流发生的点后移，使得潜热换热段(两相流段)多发生在肋片间距小的后排，由于前排间距大，气流速度的衰减小，后排换热时的迎风速度加大，有利于增强换热。逆流时前排大肋片段中制冷剂为过热态，由于过热段制冷剂与来流气体的温差较小(与过冷态比)，一方面结霜量会较顺流时小，另一方面前排肋片间距加大，使二相点后移，从而换热最强的二相段位于后排较密的肋片段，从而弥补由于前排换热面积减小带来的换热损失。总之，不论是顺流还是逆流布置，显热换热段均发生在大肋片间距区，使得一小部分显热用于气流降低气流的含湿量。由于肋片征间距大，流道的阻塞小，气流速度的衰减小，从而可以保证气流以较高的速度流过而肋片间距小的部分(制冷剂的两相段)，增强潜热交换。

本发明利用霜层的厚度随冷空气流动方向渐次减小这一特性，改变整个蒸发器肋片间距不变的这一传统结构，在不增加总的蒸发面积的前提下(蒸发面积与金属材料耗用直接相关)，蒸发器肋片间距随气流方向依次减小，从而达到延长蒸发器除霜周期，降低***能耗，而又不增加制造成本的目的(金属材料的耗量与成本相关)。从换热效率考虑，这种结构在保持整个换热面积一定的情况下，蒸发器迎风面上肋片间距加大，使得后排比较密的肋片的迎面风速提高，通过这种结构，延长蒸发器的除霜周期，提高换热效率，减小风机运行能耗。本发明利用蒸发器结霜厚度变化的特点，通过改变蒸发器的片距来改善其在低温结霜工况下的工作性能。由于单位制冷量所需蒸发面积不变，蒸发器的体积也不增大，从而不增加的制造成本，而且由于换热性能的改善，整个***的运行成本降低，由于除霜周期的延长也使得***稳定性以及产品的质量得到了提高。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括：铜管1、肋片2，肋片2中间设孔后套在铜管1上，肋片2与铜管1垂直，肋片2的间距沿空气流动方向逐渐减小。

所述的铜管1采用顺排或叉排方式。

所述的铜管1与肋片2之间采用液压或机械胀管连接，以减小两者间的接触热阻。

所述的肋片2，在整个蒸发面积一定的情况下，蒸发器迎风面上肋片2间距加大，后排肋片2间距相应减小。所述的肋片2间距可以根据实际的需要，采用不同的间距组合。如：D₁＝10mm，D₂＝8mm，D₃＝8mm，D₄＝6mm，D₅＝6m的方案。

所述的肋片2，其片距相同的层之间采用同一片肋片，这样可以方便加工、降低成本。

Claims (3)

1.一种肋片管式蒸发器，包括：铜管(1)、肋片(2)，其特征在于，肋片(2)中间设孔后套在铜管(1)上，肋片(2)与铜管(1)垂直，肋片(2)的间距沿空气流动方向逐渐减小，铜管(1)采用顺排或叉排方式，肋片(2)片距相同的层之间采用同一片肋片。

2.根据权利要求1所述的肋片管式蒸发器，其特征是，所述的铜管(1)与肋片(2)之间采用液压或机械胀管连接。

3.根据权利要求1所述的肋片管式蒸发器，其特征是，所述的肋片(2)，在整个蒸发面积一定的情况下，蒸发器迎风面上肋片(2)间距加大，后排肋片(2)间距相应减小。

Images