[发明专利]热回收式冷凝器装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器装置，特别是涉及一种制冷空调系统中的冷凝器装置及使用方法。

背景技术

制冷空调系统中的主要部件包括：压缩机，油分离器，热回收器，冷凝器，储液器，膨胀阀，蒸发器等管路和电控设备。其制冷循环过程是将压缩机排出的高压过热的制冷剂和冷冻油气相混合物经过油分离器进行气液两相分离后，制冷剂再进入冷凝器内通过常温载冷剂吸热冷凝成高压过冷液体，经过膨胀阀节流后在蒸发器内再通过常温载冷剂放热气化成低压过热蒸气被压缩机吸入，如此往复循环实现制冷过程。其中热回收器和冷凝器对整个制冷空调的能源重复利用起着关键的核心作用。

在制冷空调系统中，目前通常采用单独热回收器和冷凝器，管路系统复杂，压降增大，能效降低。阀件设置较多，漏点增多，制冷剂泄漏严重，污染环境。另外采用单独的热回收器和冷凝器，使空调机组的外形体积较大，整体结构复杂。

发明内容

近来，由于能源供求紧缺，环保和节能产品将是市场发展的方向。因此，在制冷空调系统中有必要对热回收器和冷凝器进行重新设计和整合来优化结构以提高能效。提供一种在制冷空调系统中使用的热回收式冷凝器是本发明的目的所在。本发明的技术方案要在同一圆筒内实现热回收系统与热交换冷凝系同时使用，并将高压过热的制冷剂和冷冻油气相混合物的显热全部回收，气相制冷剂直接冷凝成液态，从而可以降低压降，提高能效。本发明的技术方案通过如下的技术措施来具体实现的，在制冷空调系统中使用的一种热回收式冷凝器，其特征在于它由圆筒1、进气管2、热回收管束3、分隔板4、冷凝管束5、支承板6、制冷剂液态出口7、管板8、热回收侧载冷剂进出口9和常温侧载冷剂进出口10组成，其中：将热回收系统和冷凝管束5设置在同一个横置的钢制圆筒1内，具体是将热回收系统中的热回收管束3布置在圆筒1内的上方，并与圆筒1上部的进气管2联接相通；热回收管束3的下方设置一沿着圆筒长度和宽度方向的分隔板4，使热回收系统形成一个相对封闭的气流腔，分隔板4的两长侧边与圆筒1内侧焊接固定，轴向两短侧边端留出气相制冷剂通道，此通道的流通截面积为进气管2的通径的2-6倍，使显热气流分布均匀，热交换充分。分隔板4的下方为阵列式冷凝管束5，排列形式为正三角形，热回收管束3和冷凝管束5与两端管板8胀接固定，中间用支承板6支撑，分隔板4的底面与冷凝管束5顶部之间留有一定的(10-30mm)间隔为气流通道，以便气相制冷剂沿着冷凝管束5的长度和宽度方向均匀分布。圆筒1的下部设置制冷剂液态出口7，热回收侧载冷剂进出口9和常温侧载冷剂进出口10分别设置在圆筒1的左、右两端，也可以都设置在圆筒1的同一端。

本装置的热回收过程是这样实现的：高压过热的制冷剂和冷冻油气相混合物由进气管2进入热回收系统，并以恒定的流速均匀地分配在热回收管束3上，经过热回收侧载冷剂吸热交换后，高压过热的制冷剂和冷冻油气相混合物的温度下降，其相态没有改变，显热被全部回收。气相制冷剂由分隔板4两端的气流通道进入下方列管式冷凝器管束5，经过常温侧载冷剂吸热交换后，直接冷凝成过冷液态，并通过圆筒1下部的出口7进入膨胀装置。

本发明的有益效果是，热回收式冷凝器将原来单独的热回收器和冷凝器两件设备整合在同一个圆筒内，取消了热回收器作为一个单独的压力容器设备，省去了两者之间的所有管路和大部分的阀件，整体结构简单，体积减小，从而可以降低压降，减少泄漏点，提高能效，降低能耗。充分利用压缩机排出的高压过热的制冷剂和冷冻油气相混合物的显热，可以回收利用10-15％的余热制成生活用热水，实现能源重复利用。是一件节能、节地、节材料的装置。

附图说明

图1、本发明热回收式冷凝器实施例的径向剖面结构示意图。

图2、本发明热回收式冷凝器实施例的轴向剖面结构示意图。

附图中各图例标记分别表示如下的意义：

1----圆筒、        2----进气管、    3----热回收管束、          4----分隔板、

5----冷凝管束、    6----支承板、    7----制冷剂液态出口、      8----管板、

9----热回收侧载冷剂进出口、         10----常温侧载冷剂进出口，

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

在本实施例是应用在制冷量为365kW，其中热回收负荷量为55kW，型号为ELNR15/50H制冷空调系统中使用的一种热回收式冷凝器，按图1和图2的结构安装起来的，它由圆筒1、进气管2、热回收管束3、分隔板4、冷凝管束5、支承板6、制冷剂液态出口7、管板8、热回收侧载冷剂进出口9和常温侧载冷剂进出口10组成，其中：将热回收系统和冷凝管束5设置在同一个横置的外径为Φ362mm的钢制圆筒1内，将热回收系统中的热回收管束3布置在圆筒1内的上方，并与圆筒1上部的外径为Φ76mm进气管联接相通；热回收管束3的下方设置一沿着圆筒长度和宽度方向的分隔板4，使热回收系统形成一个相对封闭的气流腔，分隔板4的两长侧边与圆筒1内侧焊接固定，两短侧边两端留出气相制冷剂通道，此通道的流通截面积为进气管2的通径的2倍，使显热气流分布均匀，热交换充分。分隔板4的下方为阵列式冷凝管束5，排列形式为正三角形，热回收管束3和冷凝管束5与两端管板8胀接固定，中间用支承板6支撑，分隔板4与冷凝管束5顶部之间留有10mm间距的气流通道，以便气相制冷剂沿着冷凝管束5的长度和宽度方向均匀分布。圆筒1的下部设置外径为Φ48mm的制冷剂液态出口7，热回收侧载冷剂进出口9和常温侧载冷剂进出口10分别设置在圆筒1的左、右两端。