本發(fā)明涉及溴化鋰吸收式制冷機生產(chǎn)領(lǐng)域,特別涉及到能夠作為制冷矩陣獨立單元的小型吸收式制冷機及其內(nèi)部的斜面導(dǎo)流冷凝器。
背景技術(shù):
吸收式制冷機具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點,易于使用太陽能和工業(yè)余熱廢熱等新型能源,得到了不斷的發(fā)展。小型化、家庭化將會是其付諸工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域后的又一趨勢。
溴化鋰吸收式制冷機是以純水為冷媒,即依靠純水在高真空環(huán)境下蒸發(fā)吸熱實現(xiàn)制冷功能的。吸熱蒸發(fā)后的冷媒蒸汽被溴化鋰溶液吸收、搬運、加熱再生、冷凝,重新變回液態(tài)后,再次吸熱蒸發(fā),源源不斷的進行制冷循環(huán)。
在前述循環(huán)過程中,對加熱再生后的冷媒蒸氣進行冷卻、凝結(jié),使其變回液態(tài)以便重新蒸發(fā)吸收的裝置叫做冷凝器。
傳統(tǒng)的冷凝器所采用的管殼式冷凝器結(jié)構(gòu),是在冷凝器內(nèi)分布多排換熱管,當冷媒蒸汽進入冷凝器內(nèi)與換熱管發(fā)生熱交換放熱液化后在換熱管表面形成水滴,并在重力的作用下匯集和自由滴落。這種結(jié)構(gòu)中,冷凝水在下滴過程中不斷滴到下方各排換熱管,在換熱管表面形成連續(xù)水膜,增加蒸氣與換熱管之間的傳熱阻力,不利于冷媒蒸汽與換熱管的接觸,熱交換效率不高。
事實上,換熱效率高的吸收式制冷機具有優(yōu)秀的節(jié)能潛力,使其有不斷向小型化家庭化方向進化的趨勢和動力,市場迫切需要發(fā)展具備重量輕、傳熱效率高、抗腐蝕等性能的節(jié)能環(huán)保型吸收式制冷機。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了解決以上技術(shù)問題,目的之一,在于為吸收式制冷單元提供一種熱交換效率高、冷凝效果好的冷凝器。所述冷凝器為吸收式制冷單元斜面導(dǎo)流冷凝器。所謂吸收式制冷單元,指的是具有完整制冷功能的小型溴化鋰吸收式制冷機,可以單獨使用,也具備組合擴展成大規(guī)模制冷矩陣的能力。
具體技術(shù)方案如下:
一種吸收式制冷單元斜面導(dǎo)流冷凝器,包括:
若干排呈上下層排列的導(dǎo)流槽;
在各層導(dǎo)流槽的上方鋪設(shè)換熱管;
冷媒蒸氣在所述換熱管外部流動,冷卻水在所述換熱管內(nèi)部流通;
冷媒蒸氣與所述換熱管接觸時,與換熱管內(nèi)部的冷卻水發(fā)生熱交換而液化成冷凝水,冷凝水被所述導(dǎo)流槽收集并導(dǎo)流流出。
進一步的,所述導(dǎo)流槽是長方形的淺槽;所述導(dǎo)流槽與水平面傾斜。
進一步的,所述換熱管設(shè)置在所述導(dǎo)流槽上方,且所述換熱管的排列面與槽底面平行。
進一步的,所述吸收式制冷單元在所述冷凝器一側(cè)設(shè)有發(fā)生器;
在所述發(fā)生器與所述吸收式制冷單元斜面導(dǎo)流冷凝器之間,設(shè)有斜坡式隔液板,用于截留冷媒蒸氣中夾帶的液滴,只允許冷媒蒸氣通過。
進一步的,所述導(dǎo)流槽槽底最低處設(shè)有若干下水孔,冷凝水流經(jīng)所述導(dǎo)流槽槽底并從所述下水孔流出。
進一步的,所述相鄰兩層導(dǎo)流槽上的下水孔在豎直方向上對齊。
進一步的,在所述導(dǎo)流槽的的上下兩面,設(shè)置與所述導(dǎo)流槽邊緣呈一定夾角的支撐條,所述支撐條用于支撐上下管道,并改變導(dǎo)流槽內(nèi)冷凝水的流動方向,產(chǎn)生紊流。
進一步的,所述導(dǎo)流槽由工程塑料制成;換熱管采用不銹鋼材料制成。
本發(fā)明目的之二,是提供一種吸收式制冷單元,包括前文所述的吸收式制冷單元斜面導(dǎo)流冷凝器。
本發(fā)明目的之三,是提供一種吸收式制冷矩陣,包括:
若干個吸收式制冷單元;
所述吸收式制冷單元包括前文所述的吸收式制冷單元斜面導(dǎo)流冷凝器。
本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明的斜面導(dǎo)流冷凝器及吸收式制冷單元,通過在每層換熱管下方設(shè)置導(dǎo)流槽來收集在換熱管上液化凝結(jié)的冷凝水,使其不繼續(xù)滴落到下層換熱管的表面形成水膜,阻隔冷媒蒸汽與換熱管的接觸;并且,將導(dǎo)流槽和換熱管與水平面傾斜,可加快導(dǎo)流槽內(nèi)冷凝水的流動。因而,使包圍整個換熱管 弧面的冷凝水膜的平均厚度得以降低。同時,冷媒蒸氣被各層導(dǎo)流槽引導(dǎo)不斷改向,局部紊流強化了冷媒蒸氣與換熱管之間的對流傳熱系數(shù),使整個冷凝器的工作效率提高。
附圖說明
圖1是本發(fā)明冷凝器導(dǎo)流槽與一側(cè)的再生器結(jié)構(gòu)的橫截面視圖;
圖2是本發(fā)明冷凝器導(dǎo)流槽的結(jié)構(gòu)立體圖;
圖3是本發(fā)明冷凝器導(dǎo)流槽的結(jié)構(gòu)爆炸圖。
其中,部分結(jié)構(gòu)標記如下:
發(fā)生器 101
斜坡式隔液板 102;
冷凝器 103;
換熱管 110、112(圖中部分管道省略);
導(dǎo)流槽 114、116;
支撐條 205;
下水孔 206、308。
具體實施方式
附圖構(gòu)成本說明書的一部分;下面將參考附圖對本發(fā)明的各種具體實施方式進行描述。應(yīng)能理解的是,為了方便說明,本發(fā)明使用了表示方向的術(shù)語,諸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等來描述本發(fā)明的各種示例結(jié)構(gòu)部分和元件,但這些方向術(shù)語僅僅是依據(jù)附圖中所顯示的示例方位來確定的。由于本發(fā)明所公開的實施例可以按照不同的方向設(shè)置,所以這些表示方向的術(shù)語只是作為說明而不應(yīng)視作為限制。在可能的情況下,本發(fā)明中使用的相同或者相類似的附圖標記,指的是相同的部件。
圖1是本發(fā)明斜面導(dǎo)流冷凝器與一側(cè)的發(fā)生器結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
如圖1所示為吸收式制冷單元的重要部件:左側(cè)的發(fā)生器101和右側(cè)的冷凝器103,中間為斜坡式隔液板102。
需要補充說明:左側(cè)發(fā)生器101的作用是將溴化鋰稀溶液進行加熱,使 稀溶液中吸收的冷媒水不斷汽化變成冷媒蒸氣,冷媒蒸氣進入右側(cè)的冷凝器103遇冷降溫后凝結(jié),成為高壓低溫的液態(tài)冷媒水;當冷凝器103內(nèi)的冷媒水通過節(jié)流孔進入制冷單元的蒸發(fā)器時,大量吸收蒸發(fā)器管程內(nèi)流動的冷水的熱量而汽化,從而達到給冷水降溫制冷的目的。本發(fā)明的冷凝器103的作用即是將再生器產(chǎn)生的冷媒蒸氣進行冷卻凝結(jié),變成冷媒水。
如圖1、圖2所示,冷凝器103包括多排換熱管110、112(圖中僅示出了部分換熱管)和導(dǎo)流槽114、116。
換熱管110、112呈上下層排列;換熱管110、112內(nèi)流通有冷卻水,用于對進入冷凝器103內(nèi)的冷媒蒸氣降溫冷凝。換熱管110、112之下分別設(shè)有導(dǎo)流槽114、116,導(dǎo)流槽114、116是長方形的淺槽(見圖2、圖3)。冷媒蒸氣在換熱管110、112表面被冷卻液化后形成小水滴;小水滴不斷匯集落下被導(dǎo)流槽114、116收集并導(dǎo)出,避免了水滴繼續(xù)滴落到下方各排換熱管,從而防止在下方的換熱管表面形成連續(xù)水膜,降低蒸氣與換熱管之間的傳熱阻力。
導(dǎo)流槽114、116與換熱管110、112平行,且都與水平面呈約為10°的傾角,這種傾角有利于導(dǎo)流槽114、116內(nèi)收集的冷媒水在重力作用下加速排出。
斜坡式隔液板102設(shè)置在導(dǎo)流槽114、116的較高一側(cè)邊緣,用于截留左側(cè)發(fā)生器101加熱蒸發(fā)產(chǎn)生的冷媒蒸汽中夾帶的液滴,只允許冷媒蒸汽越過斜坡式隔液板102進入右側(cè)的冷凝器103。
圖2是本發(fā)明斜面導(dǎo)流冷凝器的結(jié)構(gòu)立體圖。
如圖2所示,上層導(dǎo)流槽114的槽底設(shè)有與導(dǎo)流槽114邊緣呈45°至135°夾角的支撐條205,支撐條205的作用是支撐上部換熱管,并且使換熱管與導(dǎo)流槽114的槽底之間形成縫隙,方便槽底的冷凝水快速流出。
此外,作為一個實施例,導(dǎo)流槽114的槽底下沿最低處設(shè)有10個下水孔206,冷凝水流經(jīng)所述導(dǎo)流槽114槽底,經(jīng)支撐條205導(dǎo)流并從下水孔206中流出。
圖3是本發(fā)明斜面導(dǎo)流冷凝器的結(jié)構(gòu)爆炸圖。
如圖3所示,上排導(dǎo)流槽114和下排導(dǎo)流槽116被拉開了一段距離,兩塊導(dǎo)流槽平行設(shè)置,且傾斜的角度相同。上排導(dǎo)流槽114邊沿的的10個下水 孔206與下層導(dǎo)流槽116邊沿的10個下水孔308(部分下水孔被上排導(dǎo)流槽114擋住)在豎直方向上下對齊,使冷凝水在重力作用下排走時,上層下水孔中的水流直接從對齊的下層下水孔中流過,上下兩排導(dǎo)流槽之間的泄流相互不受干擾。
此外,本發(fā)明中換熱管110的外徑為2.5-3.5mm,上下兩排所述換熱管110的最短圓心距為7mm,同一排相鄰所述換熱管110的圓心距為4mm,如此密集排列,在單位體積上取得極高的傳熱面積。導(dǎo)流槽全部由工程塑料制成,其密度小、重量輕,有利于制冷單元小型化。換熱管由不銹鋼制成。
盡管參考附圖中出示的具體實施方式將對本發(fā)明進行描述,但是應(yīng)當理解,在不背離本發(fā)明教導(dǎo)的精神、范圍和背景下,本發(fā)明的斜面導(dǎo)流冷凝器和采用該斜面導(dǎo)流冷凝器的吸收式制冷單元和制冷矩陣可以有許多變化形式,例如傾斜角度和換熱管的尺寸和距離的改變,等等。本領(lǐng)域技術(shù)內(nèi)普通技術(shù)人員還將意識到有不同的方式來改變本發(fā)明所公開的實施例中的參數(shù)、尺寸,但這均落入本發(fā)明和權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。