[发明专利]具有气道的满液式壳管蒸发器

说明书

一种制冷与低温技术领域的具有气道的满液式壳管蒸发器，包括：管封头、壳程筒体和换热管，其中：壳程筒体两端设有管封头，换热管以管束的方式设置于壳程筒体内部；所述的壳程筒体按横截面将壳程筒体分为底层区域、中间层区域和顶层区域，层与层之间设有横向气道，顶层区域设有若干个纵向气道。本发明能够降低气泡带来的额外热阻对换热管性能的影响，保证各区域的换热管都能充分发挥其换热能力，从而提高蒸发器的换热性能。

技术领域

本发明涉及一种制冷与低温领域的技术，具体是一种具有气道的满液式壳管蒸发器。

背景技术

满液式壳管蒸发器具有结构紧凑、换热性能好、安全可靠的优点，因而在冷水机组中具有广泛的应用。换热管作为其中最重要的换热元件，一般是通过等管距的紧凑排布方式来最大限度地提高管束的换热面积。然而满液式蒸发器在实际工作过程中会不断生成气泡，这些气泡无法及时导出会形成额外的管外热阻从而削弱管外换热能力，特别地，蒸发器顶部区域大量积聚的气泡会严重降低管外换热系数，从而造成蒸发器整体换热能力下降，整机换热性能无法得到充分发挥。因此，为了进一步提高蒸发器的换热性能，需要充分考虑减小气泡对换热管换热能力的影响。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN104819604A，公开(公告)日为2015年8月5日，公开了一种分层式的满液式蒸发器，该满液式蒸发器将管束排布进行分层处理，虽然能够减少制冷剂充注量，但是每层换热管的紧密排布方式会导致气泡容易堵塞在各换热管之间；同时由于每排换热管之间还设置有长度与横向管排总长一致的托盘，使得每层换热管表面生成的气泡无法立即导出，而是需要沿着较长的托盘向两侧流走，这样就无法保证每一层换热管的换热能力得到充分的发挥。

中国专利文献号CN203489538U，公开(公告)日为2014年3月19日，公开了一种新型高效满液式蒸发器，该满液式蒸发器通过改进分配器的结构来实现制冷剂的均匀分配，但换热管的排布仍然采用紧密的等边三角形排布，整个蒸发器底部和中部区域生成的气泡将无法快速导出，从而大量气泡将积聚在蒸发器顶部并导致整机换热能力下降。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种具有气道的满液式壳管蒸发器，能够降低气泡带来的额外热阻对换热管性能的影响，保证各区域的换热管都能充分发挥其换热能力，从而提高蒸发器的换热性能。

本发明是通过以下技术方案实现的，

本发明包括：管封头、壳程筒体和换热管，其中：壳程筒体两端设有管封头，换热管以管束的方式设置于壳程筒体内部；

所述的壳程筒体按横截面将壳程筒体分为底层区域、中间层区域和顶层区域，层与层之间设有横向气道，顶层区域设有若干个纵向气道。

所述的底层区域设有等距排布的换热管。

所述的中间层区域和顶层区域设有非等距排布的换热管，其中：换热管之间的横向间距和纵向间距相比于底层区域均增大，横向间距的增大幅度比纵向间距大，且顶层区域的横向间距和纵向间距的增大幅度比中间层区域大。

技术效果

与现有技术相比，本发明通过在各区域之间增加横向气道，并在顶层区域增加纵向气道，同时采用换热管非等距排布的方案，减少了换热管上附着的气泡数量，从而降低气泡带来的额外热阻对换热管换热能力的影响，保证了蒸发器内各区域换热能力的充分发挥，显著提高了蒸发器的换热性能。

附图说明

图1为本发明中壳程筒体的横截面示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明中气泡流动示意图，其中：箭头表示气泡流动的方向；