[发明专利]低水温高效换热管满液式蒸发器

说明书

技术领域

本发明涉及蒸发器，具体涉及一种低水温高效换热管满液式蒸发器。

背景技术

水源热泵具有高效、节能的特点，其运行需要有合适的可用水源。江、河、湖、海水蕴藏着巨大的低温热能，该低温热能的有效利用无疑会对水源热泵提供广泛的应用前景。目前用于获取低温水源热能的壳管型满液式蒸发器，大多由外壳与置于外壳内的管板和换热管组成供低温水通过的管程和供制冷剂通过的壳程而构成，经换热管进行热交换。其换热管一般使用表面轧制有螺旋低肋片(肋高约为1.5mm左右)的铜管，由于其换热管肋化系数较低，换热效率难以提高，因此其换热管需采用多水程布置结构，并且需要提高流速，导致蒸发器的体积大，造价高。并且由于在冬季许多江、河、湖、海的水温会在2～-2.5℃之间，在此低水温下运行，目前的蒸发器极易发生冻结，从而限制了水源热泵冬季对江、河、湖、海等低温水源的利用。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种体积小，制造费用低，换热效率高，可有效避免在冬季使用江、河、湖、海等低温水源时发生冻结的低水温高效换热管满液式蒸发器。

实现上述目的的技术方案是：一种低水温高效换热管满液式蒸发器，它包括有配置进水口、出水口和制冷剂液体进口、气体出口的外壳体，在外壳体内径两端部的管板使换热管水平固定装配于外壳体内并将外壳体分隔成经换热管束相连通的进水腔和出水腔以及置于两管板间的制冷剂液存置腔，对应于存置腔内的制冷剂液面位置于外壳体上装配有回油口和液位控制器；其所述的换热管为由铝合金材料经模具挤拉工艺一体成型的圆形截面基管和置于基管外表面沿圆周成辐射状均布的轴向肋片构成，其肋片的高度为基管外径的0.2～0.8倍，且其换热管于外壳体内为直管单水程方式布置。

本发明的技术方案还包括：所述换热管上的肋片为成矩形截面、三角形截面或曲面型的肋片；在外壳体的上方与制冷剂气体出口相配置有由供制冷剂液通过的管程腔与供制冷剂气体通过的壳程腔组成的气液热交换器，其气液热交换器由多个进气管与外壳体相连接，气液热交换器的出液口与置于外壳体下方的制冷剂液进口相连接；与制冷剂液体进口相配置有进液分配器，其分配器由横置于外壳体下方的均布有多个与制冷剂液存置腔相连通的制冷剂液分配管构成；与进水腔相配置有分水器，该分水器由分隔进水腔成多等份的分隔板与连接进水口的多路分水管组成。

本发明采用基管与肋片一体成型的高肋化系数换热管，且将其按照直管单水程方式于外壳体内布置，从而使蒸发器的换热效率大幅度提高，并使低温水为短流程直通方式通过换热管，避免了在冬季低水温环境下运行时蒸发器发生冻结，从而可充分利用冬季低温江、河、湖、海水作为水源热泵的水源，且使蒸发器的体积大大减小，并降低蒸发器的制造成本。

本发明将换热管肋片设置成外表平整的矩形截面或三角形等截面，有利于改善换热管表面的抗结垢性能，而将换热管的肋片设置成由光滑过渡相接的弧面或圆弧面形成的曲面型肋片，则有利于增加肋片的换热面积，提高其换热效率。

本发明在外壳体的上方设置气液热交换器，可进行制冷剂液体与制冷剂气体的先期热交换，有利于蒸发器能效比的进一步提高及回气的除湿。

本发明通过配置进液分配器，有利于进入存置腔内的制冷剂液体的分布均匀，提高制冷剂液体与通过换热管内的低温水的热交换效率。

本发明于进水腔侧装配分水器，有利于各换热管内的水流均匀，避免单管进水方式扩径现象的发生，提高蒸发器的换热效率。

附图说明

图1是本低水温高效换热管满液式蒸发器结构示意图。

图2为矩形肋片的换热管横截面示意图。

图3为三角形肋片的换热管横截面示意图。

图4为由弧面光滑过渡相接构成曲面型肋片的换热管横截面示意图。

图5为图1的A向视图。

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。