分相式制冷劑氣液分液器及制冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分相式制冷劑氣液分液器及制冷系統(tǒng)，而提供一種能夠保證各流路制冷劑流量相同，能夠?qū)崿F(xiàn)蒸發(fā)器等干度供液的分液器及制冷系統(tǒng)。該分液器由氣液兩相流供液管、環(huán)形封閉管路、液體聯(lián)箱和多支分相支路組成，氣液兩相流供液管的出口與環(huán)形封閉管路的進(jìn)口連接；每支分相支路中的液體管和氣體管對(duì)稱的與環(huán)形封閉管路連接，液體管安裝于環(huán)形封閉管路的下部，氣體管路安裝于環(huán)形封閉管路的上部；每支分相支路的液體管下部與液體聯(lián)箱的進(jìn)口連接，液體聯(lián)箱與分液管進(jìn)口連接，分液管的出口混合器的液體進(jìn)口連接，氣體管的氣體出口與混合器的氣體進(jìn)口連接，一同供給蒸發(fā)器的各個(gè)流路，提高了蒸發(fā)器的換熱性能，改善了制冷系統(tǒng)性能。
【專利說明】分相式制冷劑氣液分液器及制冷系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，是涉及一種分相式氣液分液器及制冷系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]制冷系統(tǒng)中，直接膨脹供液的蒸發(fā)器，通常采用多流路并聯(lián)的形式，以達(dá)到最佳的換熱效果，保持最佳的制冷劑流速，并把管路壓力損失限制在一定的范圍內(nèi)。從膨脹閥出來的制冷劑氣液兩相流，通常為氣泡流或團(tuán)狀流的流型，需要兩相流分配設(shè)備，把氣液兩相制冷劑充分混合，再等量地分配到各流路中。在制冷系統(tǒng)中，通常把制冷劑兩相流分配設(shè)備稱作液體分配器或分液器。
[0003]分液器應(yīng)該實(shí)現(xiàn)向蒸發(fā)器各流路均勻、等量的供液，但在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常出現(xiàn)氣液混合和進(jìn)入各流路制冷劑流量不均勻的現(xiàn)象。各流路供液量的不同，影響蒸發(fā)器的換熱性能，進(jìn)而影響整個(gè)制冷系統(tǒng)的工作性能。
[0004]首先，各流路中供液量的不同，會(huì)在出口產(chǎn)生不同的過熱度。供液量不足的流路內(nèi)，制冷劑快速蒸發(fā)成氣體，出口前有很長(zhǎng)一段氣體換熱，換熱面積沒有得到有效利用，產(chǎn)生較大過熱度。在供液量過多的流路，出口過熱度很小，甚至帶有未蒸發(fā)的液體。供液不足流路和供液過多流路的出口制冷劑在集管匯合，總的效果是換熱面積沒有充分利用，出口過熱度過小或帶有液體，膨脹閥的溫度傳感器感受到過熱度過小的信號(hào)后，相應(yīng)的動(dòng)作是關(guān)小閥門，減少供液量。流量減小后，分液器分液更加不均勻，形成惡性循環(huán)，蒸發(fā)器的有效換熱面積急劇減少，制冷量下降，膨脹閥和壓縮機(jī)效率降低，整個(gè)制冷系統(tǒng)運(yùn)行性能嚴(yán)重惡化。
[0005]其次，在食品冷庫中，在不增加加濕設(shè)備時(shí)，為減少某些被冷卻物品的干耗，必須實(shí)現(xiàn)小溫差換熱。為實(shí)現(xiàn)小溫差換熱，一方面要求管內(nèi)制冷劑有一定的流速，達(dá)到要求的換熱系數(shù)；另一方面要求蒸發(fā)器表面均勻結(jié)霜，以保持換熱系數(shù)的均勻。因此，在任何負(fù)荷情況下，分液器都應(yīng)向蒸發(fā)器各流路均勻供給制冷劑，保證各流路制冷劑流量相同。分配性能好的分液器，可以使蒸發(fā)器均勻換熱，維持較小的傳熱溫差，保證食品儲(chǔ)藏質(zhì)量，分配性能較差的分液器，通常造成蒸發(fā)器不均勻結(jié)霜，換熱溫差增大，引起冷藏食品干耗?？梢?，性能好的分液器，可以在工況變化時(shí)仍保證蒸發(fā)器換熱面積的有效利用，提高制冷系統(tǒng)性能。性能較差的分液器，不能保證均勻供液，造成蒸發(fā)器換熱量減小，膨脹閥誤動(dòng)作，在高濕度、小溫差的冷庫內(nèi)，還會(huì)造成不均勻結(jié)霜，影響系統(tǒng)性能和食品儲(chǔ)藏質(zhì)量。
[0006]傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)的分液器存在分液不均等技術(shù)問題，通常是通過降壓增速來實(shí)現(xiàn)向蒸發(fā)器各個(gè)流路的均勻供液，增速可以實(shí)現(xiàn)氣液的攪動(dòng)，降壓可以縮小蒸發(fā)器各個(gè)流路的阻力差。但在變工況或者在部分負(fù)荷工作時(shí)，系統(tǒng)的流量減小，分液器的阻力降低，分配性能下降甚至失去分配能力。所以必須設(shè)計(jì)和開發(fā)新型的分液器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種能夠?yàn)檎舭l(fā)器各流路均勻供給制冷劑，保證各流路制冷劑流量相同，分配性能好，能夠?qū)崿F(xiàn)蒸發(fā)器等干度供液的分液器。
[0008]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠提高蒸發(fā)器的換熱性能，進(jìn)而提高整個(gè)系統(tǒng)工作性能的制冷系統(tǒng)。
[0009]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:
一種分相式制冷劑氣液分液器，由氣液兩相流供液管、環(huán)形封閉管路、液體聯(lián)箱和多支分相支路組成，每支所述分相支路包括液體管、氣體管、分液管和混合器；所述氣液兩相流供液管的出口與所述環(huán)形封閉管路的進(jìn)口連接；每支所述分相支路中的液體管和氣體管對(duì)稱的與所述環(huán)形封閉管路連接，每支所述分相支路中的液體管和氣體管以連接處的所述環(huán)形封閉管路為對(duì)稱軸；所述液體管安裝于所述環(huán)形封閉管路的下部，所述氣體管路安裝于所述環(huán)形封閉管路的上部；每支所述分相支路的液體管下部與所述液體聯(lián)箱的進(jìn)口連接，所述液體聯(lián)箱分別與每支所述分相支路的分液管進(jìn)口連接，每支所述分相支路的分液管的出口所述混合器的液體進(jìn)口連接，所述氣體管的氣體出口與所述混合器的氣體進(jìn)口連接。
[0010]所述氣液兩相流供液管與環(huán)形封閉管路通過三通連接；所述環(huán)形封閉管路與每支所述分相支路中的液體管和氣體管分別采用四通連接。
[0011]一種制冷系統(tǒng)，包括依次連接組成封閉循環(huán)的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、分液器和蒸發(fā)器，所述分液器由氣液兩相流供液管、環(huán)形封閉管路、液體聯(lián)箱和多支分相支路組成，每支所述分相支路包括液體管、氣體管、分液管和混合器；所述氣液兩相流供液管的出口與所述環(huán)形封閉管路的進(jìn)口連接；每支所述分相支路中的液體管和氣體管對(duì)稱的與所述環(huán)形封閉管路連接，每支所述分相支路中的液體管和氣體管以連接處的所述環(huán)形封閉管路為對(duì)稱軸；所述液體管安裝于所述環(huán)形封閉管路的下部，所述氣體管路安裝于所述環(huán)形封閉管路的上部；每支所述分相支路的液體管下部與所述液體聯(lián)箱的進(jìn)口連接，所述液體聯(lián)箱分別與每支所述分相支路的分液管進(jìn)口連接，每支所述分相支路的分液管的出口所述混合器的液體進(jìn)口連接，所述氣體管的氣體出口與所述混合器的氣體進(jìn)口連接；所述壓縮機(jī)的出口與所述冷凝器的進(jìn)口連接，所述冷凝器的出口通過所述膨脹閥與所述分液器的氣液兩相流供液管的進(jìn)口連接；每支所述分相支路中的所述混合器的氣液混合流體出口分別與所述蒸發(fā)器的某一流路進(jìn)口連接，所述蒸發(fā)器的出口與所述壓縮機(jī)的進(jìn)口連接；所述分液管的數(shù)量與所述蒸發(fā)器的流路數(shù)量相同。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明的分液器在降速和重力作用下使氣液兩相分離，單相的氣體和液體分別通過各自的分配管均勻分配后，在蒸發(fā)器各個(gè)流路前匯合，一同供給蒸發(fā)器的各個(gè)流路，將復(fù)雜的兩相流分配轉(zhuǎn)化為單相流分配，避免氣相對(duì)分配性能的干擾，能夠?yàn)檎舭l(fā)器各流路均勻供給制冷劑，保證各流路制冷劑流量相同，分配性能好，能夠?qū)崿F(xiàn)蒸發(fā)器等干度供液，提高了蒸發(fā)器的換熱性能，進(jìn)而改善了制冷系統(tǒng)性能。
[0013]2、本發(fā)明的分液器壓降大幅減小，可以提高蒸發(fā)壓力，改善制冷系統(tǒng)性能。
[0014]3、本發(fā)明的分液器可以根據(jù)兩相流的供液管中的干度，自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸發(fā)器各流路入口的干度，實(shí)現(xiàn)各流路的制冷劑干度與供液總管的干度相等，在變工況時(shí)，仍有較好的分液效果。
[0015]4、本發(fā)明的制冷系統(tǒng)中，由于分液器能夠?yàn)檎舭l(fā)器各流路均勻供給制冷劑，保證各流路制冷劑流量相同，提高了蒸發(fā)器的換熱性能，從而提高了制冷系統(tǒng)性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1所示為本發(fā)明分相式制冷劑氣液分液器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2所示為本發(fā)明的制冷系統(tǒng)的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]本發(fā)明的分相式制冷劑氣液分液器的示意圖如圖1所示，由氣液兩相流供液管1、環(huán)形封閉管路2、液體聯(lián)箱7和多支分相支路組成。每支所述分相支路包括液體管6、氣體管5、分液管8和混合器9，所述氣液兩相流供液管1的出口與所述環(huán)形封閉管路2的進(jìn)口連接。每支所述分相支路中的液體管6和氣體管5對(duì)稱的與所述環(huán)形封閉管路2連接，每支所述分相支路中的液體管6和氣體管5以連接處的所述環(huán)形封閉管路2為對(duì)稱軸。所述液體管6安裝于所述環(huán)形封閉管路2的下部，所述氣體管路5安裝于所述環(huán)形封閉管路2的上部。每支所述分相支路的液體管6下部與所述液體聯(lián)箱7的進(jìn)口連接，所述液體聯(lián)箱7分別與每支所述分相支路的分液管8進(jìn)口連接，每支所述分相支路的分液管8的出口所述混合器7的液體進(jìn)口連接，所述氣體管5的氣體出口與所述混合器7的氣體進(jìn)口連接。
[0020]本實(shí)施例中，氣液兩相流供液管1與環(huán)形封閉管路2通過三通3連接，所述環(huán)形封閉管路2與每支所述分相支路中的液體管6和氣體管5分別采用四通4連接。
[0021]本發(fā)明的制冷系統(tǒng)的示意圖如圖1所示，包括依次連接組成封閉循環(huán)的壓縮機(jī)14、冷凝器10、膨脹閥11、分液器12和蒸發(fā)器13，所述分液器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由氣液兩相流供液管1、環(huán)形封閉管路2、液體聯(lián)箱7和多支分相支路組成。每支所述分相支路包括液體管6、氣體管5、分液管8和混合器9，所述氣液兩相流供液管1的出口與所述環(huán)形封閉管路2的進(jìn)口連接。每支所述分相支路中的液體管6和氣體管5對(duì)稱的與所述環(huán)形封閉管路2連接，每支所述分相支路中的液體管6和氣體管5以連接處的所述環(huán)形封閉管路2為對(duì)稱軸。所述液體管6安裝于所述環(huán)形封閉管路2的下部，所述氣體管路5安裝于所述環(huán)形封閉管路2的上部。每支所述分相支路的液體管6下部與所述液體聯(lián)箱7的進(jìn)口連接，所述液體聯(lián)箱7分別與每支所述分相支路的分液管8進(jìn)口連接，每支所述分相支路的分液管8的出口所述混合器7的液體進(jìn)口連接，所述氣體管5的氣體出口與所述混合器7的氣體進(jìn)口連接。所述壓縮機(jī)14的出口與所述冷凝器10的進(jìn)口連接，所述冷凝器10的出口通過所述膨脹閥11與所述分液器12的氣液兩相流供液管1的進(jìn)口連接，每支所述分相支路中的所述混合器7的氣液混合流體出口分別與所述蒸發(fā)器13的某一流路進(jìn)口連接，所述蒸發(fā)器13的出口與所述壓縮機(jī)14的進(jìn)口連接；所述分液管的數(shù)量與所述蒸發(fā)器的流路數(shù)量相同。
[0022]由壓縮機(jī)14排出的高溫高壓的氣體制冷劑進(jìn)入冷凝器10放熱，冷凝為高壓中溫的液體制冷劑，然后進(jìn)入膨脹閥11節(jié)流降壓后變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庖簝上嘀评鋭瑲庖簝上嘀评鋭┻M(jìn)入分液器12，通過氣液兩相流供液管1進(jìn)入環(huán)形封閉管路2中流體均勻分配到每個(gè)分相支路，每個(gè)分相支路中，在環(huán)形封閉管路2與液體管6和氣體管5相交處，在降速和重力作用下氣液兩相分離，單相的氣體進(jìn)入氣體管5中，單項(xiàng)的液體進(jìn)入液體管6中，多支分相支路的液體管中液體進(jìn)入液體聯(lián)箱7中再經(jīng)過分液管8進(jìn)行液體分配。經(jīng)過每支分相支路的分液管8中的液體進(jìn)入混合器7中，與通過氣體管5進(jìn)入混合器中的氣體混合，再一同供給蒸發(fā)器的各個(gè)流路，在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)制冷，然后制冷劑氣體返回壓縮機(jī)，完成一個(gè)制冷循環(huán)。由于兩相制冷劑向蒸發(fā)器各流路的等干度供液，提高了蒸發(fā)器的換熱性能，進(jìn)而改善了制冷系統(tǒng)性能。同時(shí)，可以根據(jù)兩相流的供液管中的干度，自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸發(fā)器各流路入口的干度，實(shí)現(xiàn)各流路的制冷劑干度與供液總管的干度相等，在變工況時(shí)，仍有較好的分液效果Ο
[0023]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)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(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種分相式制冷劑氣液分液器，其特征在于，由氣液兩相流供液管、環(huán)形封閉管路、液體聯(lián)箱和多支分相支路組成，每支所述分相支路包括液體管、氣體管、分液管和混合器；所述氣液兩相流供液管的出口與所述環(huán)形封閉管路的進(jìn)口連接；每支所述分相支路中的液體管和氣體管對(duì)稱的與所述環(huán)形封閉管路連接，每支所述分相支路中的液體管和氣體管以連接處的所述環(huán)形封閉管路為對(duì)稱軸；所述液體管安裝于所述環(huán)形封閉管路的下部，所述氣體管路安裝于所述環(huán)形封閉管路的上部；每支所述分相支路的液體管下部與所述液體聯(lián)箱的進(jìn)口連接，所述液體聯(lián)箱分別與每支所述分相支路的分液管進(jìn)口連接，每支所述分相支路的分液管的出口所述混合器的液體進(jìn)口連接，所述氣體管的氣體出口與所述混合器的氣體進(jìn)口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分相式制冷劑氣液分液器，其特征在于，所述氣液兩相流供液管與環(huán)形封閉管路通過三通連接；所述環(huán)形封閉管路與每支所述分相支路中的液體管和氣體管分別采用四通連接。
3.一種采用權(quán)利要求1所述分相式制冷劑氣液分液器的制冷系統(tǒng)，包括依次連接組成封閉循環(huán)的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、分液器和蒸發(fā)器，其特征在于，所述分液器由氣液兩相流供液管、環(huán)形封閉管路、液體聯(lián)箱和多支分相支路組成，每支所述分相支路包括液體管、氣體管、分液管和混合器；所述氣液兩相流供液管的出口與所述環(huán)形封閉管路的進(jìn)口連接；每支所述分相支路中的液體管和氣體管對(duì)稱的與所述環(huán)形封閉管路連接，每支所述分相支路中的液體管和氣體管以連接處的所述環(huán)形封閉管路為對(duì)稱軸；所述液體管安裝于所述環(huán)形封閉管路的下部，所述氣體管路安裝于所述環(huán)形封閉管路的上部；每支所述分相支路的液體管下部與所述液體聯(lián)箱的進(jìn)口連接，所述液體聯(lián)箱分別與每支所述分相支路的分液管進(jìn)口連接，每支所述分相支路的分液管的出口所述混合器的液體進(jìn)口連接，所述氣體管的氣體出口與所述混合器的氣體進(jìn)口連接；所述壓縮機(jī)的出口與所述冷凝器的進(jìn)口連接，所述冷凝器的出口通過所述膨脹閥與所述分液器的氣液兩相流供液管的進(jìn)口連接；每支所述分相支路中的所述混合器的氣液混合流體出口分別與所述蒸發(fā)器的某一流路進(jìn)口連接，所述蒸發(fā)器的出口與所述壓縮機(jī)的進(jìn)口連接；所述分液管的數(shù)量與所述蒸發(fā)器的流路數(shù)量相同。
【文檔編號(hào)】F25B43/00GK104457056SQ201410826234
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】孫志利, 臧潤(rùn)清, 姬衛(wèi)川 申請(qǐng)人:天津商業(yè)大學(xué)