可調(diào)節(jié)換熱面積和管束布置方式的冷凝蒸發(fā)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可調(diào)節(jié)換熱面積和管束布置方式的冷凝蒸發(fā)器，為冷凝蒸發(fā)器的優(yōu)化設(shè)計以及冷凝蒸發(fā)器對復疊式制冷系統(tǒng)性能的影響提供便利。進口端管束固定板和進口端端蓋之間通過進口端隔板分隔成多個分流室，出口端管束固定板和出口端端蓋之間通過出口端隔板分隔成多個集流室；每個管側(cè)換熱組件單元包括穿過進口端管束固定板和出口端管束固定板并連通分流室和集流室的多根換熱管組成的管束、與相對應(yīng)的分流室連接的管側(cè)制冷劑分流管以及與相對應(yīng)的集流室連接的管側(cè)制冷劑集流管，每個管側(cè)制冷劑分流管上有制冷劑進口控制閥門并與管側(cè)制冷劑進口總管連接，每個管側(cè)制冷劑集流管上有制冷劑出口控制閥門并與管側(cè)制冷劑出口總管連接。
【專利說明】可調(diào)節(jié)換熱面積和管束布置方式的冷凝蒸發(fā)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種可調(diào)節(jié)換熱面積和管束布置方式的冷凝蒸發(fā)器。
【背景技術(shù)】
[0002]研發(fā)低溫冷藏加工設(shè)備是工商業(yè)制冷領(lǐng)域的重點任務(wù)，為制取_40°C以下的低溫，采用復疊式制冷系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟性。
[0003]在復疊式制冷系統(tǒng)中冷凝蒸發(fā)器又稱為復疊換熱器，它既是高溫循環(huán)的蒸發(fā)器，又是低溫循環(huán)的冷凝器，其換熱性能直接影響到高溫循環(huán)的蒸發(fā)溫度和低溫循環(huán)的冷凝溫度，從而最終影響復疊式制冷系統(tǒng)的性能指標和經(jīng)濟指標。因此，研究冷凝蒸發(fā)器的運行性能是冷凝蒸發(fā)器優(yōu)化設(shè)計、改善復疊式制冷系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)工作。而換熱面積和管束布置方式對冷凝蒸發(fā)器性能的影響很大，目前的冷凝蒸發(fā)器制造完成后，其換熱面積和管束布置方式就固定下來，無法調(diào)節(jié)換熱面積和改變管束布置方式，給研究工作帶來了不便，因此，急需開發(fā)一種可以方便調(diào)節(jié)換熱面積和管束布置方式的冷凝蒸發(fā)器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種可調(diào)節(jié)換熱面積和管束布置方式的冷凝蒸發(fā)器。
[0005]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種可調(diào)節(jié)換熱面積和管束布置方式的冷凝蒸發(fā)器，包括殼體、進口端端蓋、出口端端蓋、進口端管束固定板、出口端管束固定板和多個封閉的管側(cè)換熱組件單元，所述殼體的上部兩端分別連接有殼側(cè)制冷劑進口接管和殼側(cè)制冷劑出口接管；所述殼體的一端固定連接有所述進口端管束固定板和進口端端蓋，所述殼體的另一端固定連接有出口端管束固定板和出口端端蓋，所述進口端管束固定板和進口端端蓋之間通過進口端隔板分隔成多個分流室，所述出口端管束固定板和出口端端蓋之間通過出口端隔板分隔成多個集流室；每個所述管側(cè)換熱組件單元包括穿過所述進口端管束固定板和出口端管束固定板并連通相同位置上的分流室和集流室的多根換熱管組成的管束、與相對應(yīng)的所述分流室連接的管側(cè)制冷劑分流管以及與相對應(yīng)的所述集流室連接的管側(cè)制冷劑集流管，每個所述管側(cè)換熱組件單元的所述管側(cè)制冷劑分流管上分別安裝有制冷劑進口控制閥門并與管側(cè)制冷劑進口總管連接，每個所述管側(cè)換熱組件單元的所述管側(cè)制冷劑集流管上分別安裝有制冷劑出口控制閥門并與所述管側(cè)制冷劑出口總管連接；每個管側(cè)制冷劑分流管、相對應(yīng)的分流室、相對應(yīng)的集流室、連通相對應(yīng)的分流室和集流室的管束以及相對應(yīng)的集流管形成封閉的換熱空間，通過控制所述制冷劑進口控制閥門和制冷劑出口控制閥門的開啟和關(guān)閉實現(xiàn)換熱面積的調(diào)節(jié)和管束布置方式的變換。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0008]1、本發(fā)明的冷凝蒸發(fā)器通過將多個封閉的管側(cè)換熱組件單元的任意組合，在一定范圍內(nèi)可實現(xiàn)任意換熱面積、管束布置方式的調(diào)節(jié)，以便研究在不同的換熱面積、管束布置方式下冷凝蒸發(fā)器的性能，從而為冷凝蒸發(fā)器的優(yōu)化設(shè)計以及冷凝蒸發(fā)器對復疊式制冷系統(tǒng)性能的影響提供便利。
[0009]2、本發(fā)明的冷凝蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單，安全高效，操作便利。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1所示為本發(fā)明可調(diào)節(jié)換熱面積和管束布置方式的冷凝蒸發(fā)器的示意圖；
[0011]圖2所示為具有9個管側(cè)換熱組件單元的冷凝蒸發(fā)器的主視圖；
[0012]圖3所示為圖2的左視圖；
[0013]圖4所示為圖2的右視圖；
[0014]圖5所示為圖2的A-A剖視圖；
[0015]圖6所示為圖2的B-B剖視圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0017]本發(fā)明可調(diào)節(jié)換熱面積和管束布置方式的冷凝蒸發(fā)器的示意圖如圖1所示，包括殼體5、進口端端蓋1、出口端端蓋7、進口端管束固定板、出口端管束固定板和多個封閉的管側(cè)換熱組件單元。所述殼體5的上部兩端分別連接有殼側(cè)制冷劑進口接管6和殼側(cè)制冷劑出口接管2。所述殼體5的一端固定連接有所述進口端管束固定板和進口端端蓋1，所述殼體5的另一端固定連接有出口端管束固定板和出口端端蓋7。其中,進口端管束固定板和出口端管束固定板與所述殼體焊接連接，出口端端蓋和進口端端蓋分別通過螺栓3、螺母4以及相應(yīng)的密封墊片與所述殼體固定連接。所述進口端管束固定板和進口端端蓋I之間通過進口端隔板分隔成多個分流室，所述出口端管束固定板和出口端端蓋7之間通過出口端隔板分隔成多個集流室。每個所述管側(cè)換熱組件單元包括穿過所述進口端管束固定板和出口端管束固定板并連通相同位置上的分流室和集流室的多根換熱管15組成的管束、與相對應(yīng)的所述分流室連接的管側(cè)制冷劑分流管10以及與相對應(yīng)的所述集流室連接的管側(cè)制冷劑集流管13，每個所述管側(cè)換熱組件單元的所述管側(cè)制冷劑分流管10上分別安裝有制冷劑進口控制閥門8并與管側(cè)制冷劑進口總管9連接，每個所述管側(cè)換熱組件單元的所述管側(cè)制冷劑集流管13上分別安裝有制冷劑出口控制閥門11并與所述管側(cè)制冷劑出口總管12連接。每個管側(cè)制冷劑分流管、相對應(yīng)的分流室、相對應(yīng)的集流室、連通相對應(yīng)的分流室和集流室的管束以及相對應(yīng)的集流管形成封閉的換熱空間，通過控制所述制冷劑進口控制閥門8和制冷劑出口控制閥門11的開啟和關(guān)閉實現(xiàn)換熱面積的調(diào)節(jié)和管束布置方式的變換。
[0018]以下以9個管側(cè)換熱組件單元為例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0019]本發(fā)明具有9個管側(cè)換熱組件單元的冷凝蒸發(fā)器的示意圖如圖2-圖6所示,包括殼體5、進口端端蓋1、出口端端蓋7、進口端管束固定板14、出口端管束固定板19和9個封閉的管側(cè)換熱組件單元。所述殼體5的上部兩端分別連接有殼側(cè)制冷劑進口接管6和殼側(cè)制冷劑出口接管2。所述殼體5的一端固定連接有所述進口端管束固定板14和進口端端蓋I，所述殼體5的另一端固定連接有出口端管束固定板19和出口端端蓋7，所述進口端管束固定板14和進口端端蓋I之間通過進口端隔板16分隔成第一分流室17-1、第二分流室17-2、第三分流室17-3、第四分流室17-4、第五分流室17_5、第六分流室17_6、第七分流室17-7、第八分流室17-8和第九分流室17-9共9個分流室，所述出口端管束固定板19和出口端端蓋7之間通過出口端隔板18分隔成第一集流室20-1、第二集流室20-2、第三集流室20-3、第四集流室20-4、第五集流室20-5、第二集流室20_6、第七集流室20_7、第八集流室20-8和第九集流室20-9共9個集流室20。第一分流室17_1上連接有第一管側(cè)制冷劑分流管，第一管側(cè)制冷劑分流管上安裝有第一制冷劑進口控制閥門8-1，第二分流室17-2上連接有第二管側(cè)制冷劑分流管，第二管側(cè)制冷劑分流管上安裝有第二制冷劑進口控制閥門8-2，第三分流室17-3上連接有第三管側(cè)制冷劑分流管，第三管側(cè)制冷劑分流管上安裝有第三制冷劑進口控制閥門8-3，第四分流室17-4上連接有第四管側(cè)制冷劑分流管，第四管側(cè)制冷劑分流管上安裝有第四制冷劑進口控制閥門8-4，第五分流室17-5上連接有第五管側(cè)制冷劑分流管，第五管側(cè)制冷劑分流管上安裝有第五制冷劑進口控制閥門8-5，第六分流室17-6上連接有第六管側(cè)制冷劑分流管，第六管側(cè)制冷劑分流管上安裝有第六制冷劑進口控制閥門8-6，第七分流室17-7上連接有第七管側(cè)制冷劑分流管，第七管側(cè)制冷劑分流管上安裝有第七制冷劑進口控制閥門8-7，第八分流室17-8上連接有第八管側(cè)制冷劑分流管，第八管側(cè)制冷劑分流管上安裝有第八制冷劑進口控制閥門8-8，第九分流室17-9上連接有第九管側(cè)制冷劑分流管，第九管側(cè)制冷劑分流管上安裝有第九制冷劑進口控制閥門8-9。第一管側(cè)制冷劑分流管、第二管側(cè)制冷劑分流管、第三管側(cè)制冷劑分流管、第四管側(cè)制冷劑分流管、第五管側(cè)制冷劑分流管、第六管側(cè)制冷劑分流管、第七管側(cè)制冷劑分流管、第八管側(cè)制冷劑分流管和第九管側(cè)制冷劑分流管分別與管側(cè)制冷劑進口總管9連接。第一集流室20-1上連接有第一管側(cè)制冷劑集流管，第一管側(cè)制冷劑集流管上安裝有第一制冷劑出口控制閥門11-1，第二集流室20-2上連接有第二管側(cè)制冷劑集流管，第二管側(cè)制冷劑集流管上安裝有第二制冷劑出口控制閥門11-2，第三集流室20-3上連接有第三管側(cè)制冷劑集流管，第三管側(cè)制冷劑集流管上安裝有第三制冷劑出口控制閥門11-3，第四集流室20-4上連接有第四管側(cè)制冷劑集流管，第四管側(cè)制冷劑集流管上安裝有第四制冷劑出口控制閥門11-4，第五集流室20-5上連接有第五管側(cè)制冷劑集流管，第五管側(cè)制冷劑集流管上安裝有第五制冷劑出口控制閥門11-5，第六集流室20-6上連接有第六管側(cè)制冷劑集流管，第六管側(cè)制冷劑集流管上安裝有第六制冷劑出口控制閥門11-6，第七集流室20-7上連接有第七管側(cè)制冷劑集流管，第七管側(cè)制冷劑集流管上安裝有第七制冷劑出口控制閥門11-7，第八集流室20-8上連接有第八管側(cè)制冷劑集流管，第八管側(cè)制冷劑集流管上安裝有第八制冷劑出口控制閥門11-8，第九集流室20-9上連接有第九管側(cè)制冷劑集流管，第九管側(cè)制冷劑集流管上安裝有第九制冷劑出口控制閥門11-9。第一管側(cè)制冷劑集流管、第二管側(cè)制冷劑集流管、第三管側(cè)制冷劑集流管、第四管側(cè)制冷劑集流管、第五管側(cè)制冷劑集流管、第六管側(cè)制冷劑集流管、第七管側(cè)制冷劑集流管、第八管側(cè)制冷劑集流管和第九管側(cè)制冷劑分流管分別與管側(cè)制冷劑出口總管12連接。第一分流室17-1和第一集流室20-1相對設(shè)置，第二分流室17-2和第一集流室20-2相對設(shè)置，第三分流室17-3和第一集流室20_3相對設(shè)置，第四分流室17-4和第四集流室20-4相對設(shè)置，第五分流室17-5和第五集流室20_5相對設(shè)置，第六分流室17-6和第六集流室20-6相對設(shè)置，第七分流室17-7和第七集流室20-7相對設(shè)置，第八分流室17-8和第八集流室20-8相對設(shè)置，第九分流室17_9和第九集流室20-9相對設(shè)置。
[0020]換熱管15分為9組管束穿過進口端管束固定板14和出口端管束固定板19，分別連通第一分流室17-1與第一集流室20-1、第二分流室17-2和第二集流室20-2、第三分流室17-3和第三集流室20-3、第四分流室17-4和第四集流室20_4、第五分流室17_5和第五集流室20-5、第六分流室17-6和第六分流室20-6、第七分流室17-7和第七集流室20_7、第八分流室17-8和第八集流室20-8、第九分流室17-9和第九集流室20_9。第一分流管、第一集流管、連通第一分流室與第一集流室的管束、安裝于第一分流管上的第一制冷劑進口控制閥門、安裝于第一集流管上的第一制冷劑出口控制閥門組成封閉的第一管側(cè)換熱組件單元；第二分流管、第二集流管、連通第二分流室與第二集流室的管束、安裝于第二分流管上的第二制冷劑進口控制閥門、安裝于第二集流管上的第二制冷劑出口控制閥門組成封閉的第二管側(cè)換熱組件單元；以此類推，共組成9個封閉的管側(cè)換熱組件單元。
[0021]以R290/C02復疊式制冷系統(tǒng)為例，低溫循環(huán)CO2氣體作為管側(cè)制冷劑，從壓縮機排出，經(jīng)管側(cè)制冷劑進口總管9，分別經(jīng)第一制冷劑進口控制閥門8-1、第二制冷劑進口控制閥門8-2、第三制冷劑進口控制閥門8-3、第四制冷劑進口控制閥門8-4、第五制冷劑進口控制閥門8-5、第六制冷劑進口控制閥門8-6、第七制冷劑進口控制閥門8-7、第八制冷劑進口控制閥門8-8和第九制冷劑進口控制閥門8-9進入相對應(yīng)的管束內(nèi)，并放熱冷凝成液體后，分別經(jīng)第一制冷劑出口控制閥門11-1、第二制冷劑出口控制閥門11-2、第三制冷劑出口控制閥門11-3、第四制冷劑出口控制閥門11-4、第五制冷劑出口控制閥門11-5、第六制冷劑出口控制閥門11-6、第七制冷劑出口控制閥門11-7、第八制冷劑出口控制閥門11-8和第九制冷劑出口控制閥門11-9匯集進入管側(cè)制冷劑出口總管12，流出冷凝蒸發(fā)器，進入CO2低溫循環(huán)的節(jié)流降壓元件；經(jīng)過節(jié)流降壓后的高溫循環(huán)工質(zhì)R290，作為殼側(cè)制冷劑，從殼側(cè)制冷劑進口管6進入殼體5內(nèi)吸熱沸騰成氣體，經(jīng)殼側(cè)制冷劑出口管2流出冷凝蒸發(fā)器，進入高溫循環(huán)壓縮機。
[0022]試驗過程中，可以根據(jù)使用需要，通過關(guān)閉相對應(yīng)的管側(cè)換熱組件單元中的制冷劑進口控制閥門和制冷劑出口控制閥門，可將九個封閉的管側(cè)換熱組件單元任意組合，從而實現(xiàn)任意換熱面積、管束布置方式的調(diào)節(jié)。
[0023]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出的是，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)節(jié)換熱面積和管束布置方式的冷凝蒸發(fā)器，其特征在于，包括殼體、進口端端蓋、出口端端蓋、進口端管束固定板、出口端管束固定板和多個封閉的管側(cè)換熱組件單元，所述殼體的上部兩端分別連接有殼側(cè)制冷劑進口接管和殼側(cè)制冷劑出口接管；所述殼體的一端固定連接有所述進口端管束固定板和進口端端蓋，所述殼體的另一端固定連接有出口端管束固定板和出口端端蓋，所述進口端管束固定板和進口端端蓋之間通過進口端隔板分隔成多個分流室，所述出口端管束固定板和出口端端蓋之間通過出口端隔板分隔成多個集流室；每個所述管側(cè)換熱組件單元包括穿過所述進口端管束固定板和出口端管束固定板并連通相同位置上的分流室和集流室的多根換熱管組成的管束、與相對應(yīng)的所述分流室連接的管側(cè)制冷劑分流管以及與相對應(yīng)的所述集流室連接的管側(cè)制冷劑集流管，每個所述管側(cè)換熱組件單元的所述管側(cè)制冷劑分流管上分別安裝有制冷劑進口控制閥門并與管側(cè)制冷劑進口總管連接，每個所述管側(cè)換熱組件單元的所述管側(cè)制冷劑集流管上分別安裝有制冷劑出口控制閥門并與所述管側(cè)制冷劑出口總管連接；每個管側(cè)制冷劑分流管、相對應(yīng)的分流室、相對應(yīng)的集流室、連通相對應(yīng)的分流室和集流室的管束以及相對應(yīng)的集流管形成封閉的換熱空間，通過控制所述制冷劑進口控制閥門和制冷劑出口控制閥門的開啟和關(guān)閉實現(xiàn)換熱面積的調(diào)節(jié)和管束布置方式的變換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)換熱面積和管束布置方式的冷凝蒸發(fā)器，其特征在于，所述管側(cè)換熱組件單元的數(shù)量為2-9個。
【文檔編號】F25B39/00GK103776201SQ201410049822
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月13日
【發(fā)明者】寧靜紅, 曾凡星, 劉圣春 申請人:天津商業(yè)大學