[发明专利]蒸发设备

说明书

本发明公开了一种蒸发设备，旨在提供一种能够提高容积利用率，增大传热系数，蒸发效率高的蒸发设备。由多个蒸发单元组成，每个蒸发单元包括中间调配器和蒸发器件；中间调配器包括壳体，壳体内部有挡流器件，首端的蒸发单元的中间调配器的流体进口接管直接或间接与总流体进口接管连接，每个中间调配器中的液体出口接管通过蒸发器件与下一蒸发单元的中间调配器的流体进口接管连接，末端蒸发单元的蒸发器件的出口与其余蒸发单元中的中间调配器的气体出口接管并联后与集气接管连接；每个蒸发单元中的蒸发器件的流体蒸发管的直径递减。由于制冷剂侧属于液体与壁面间的对流传热，提高了容积利用率和传热效率。

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，更具体的说，是涉及一种蒸发设备。

背景技术

蒸发器是制冷四大件之一，分为干式蒸发器、再循环式蒸发器、满液式蒸发器和水平降膜式蒸发器几种。节流之后的液体制冷剂在蒸发器内，蒸发器外界的空气或者载冷剂将热量传给制冷剂，使制冷剂在蒸发器内可以沸腾蒸发，从而不断地将热源的热量带走，达到制冷的效果。

蒸发器的设计重点在于增大其传热系数，从而在换热量和传热温差不变的情况下减少面积，降低设备的初投资，或者是在换热量和传热面积不变的情况下降低换热温差，从而为提高蒸发温度留下空间，提高制冷系统的COP，降低后期运行费用。

对冷却空气型蒸发器来说，现有的增大传热系数的技术主要有加翅片，又可具体分为外翅片与内翅片。增加外翅片是为了改善空气测的传热情况，但是也使气体掠过蒸发器时的压力降增大，需要配备功率更大的风机，这在无形中增大了设备的初投资和后期运行费用，如果翅片布置的不得当，甚至导致整体系统的运行费用变大；增加内翅片的作用是增大制冷剂在蒸发器内的扰动，改变的是制冷剂的传热系数。除此以外，翅片和蒸发器因材料不同而存在导热系数不同以及因适应其材料的制造工艺不同而造成的翅片与蒸发器管束间的接触紧密程度不同也会造成传热系数有所差异。

但是以上的改进是从蒸发器的结构出发的，并没有更多的考虑到制冷剂在蒸发器内相态变化对传热的影响。而事实上，制冷剂在进入蒸发器时气体含量最少，随着在蒸发器内的吸热沸腾过程的进行，其干度会随之增加。而气体与蒸发器壁面间的对流换热系数较液体与壁面间的对流换热系数小的多，可以达到两个数量级。

而现有的冷却空气型蒸发器并没有很好地考虑到这个问题。为保证压缩机吸入得制冷剂为气体，干式蒸发器的制冷剂约为管内总容积的15％至20％，假定液体沿管子均匀分布，且润湿周长为圆周的30％，则管子的有效传热面积为管子内表面的30％，这就意味着剩下的70％的体积是浪费的，或者说是传热效果极差的，造成了设备的浪费。再循环式蒸发器中制冷剂占了蒸发器管内总容积的50％，因而内表面得到良好湿润，但是其缺点是体积大，需要的制冷剂多。满液式蒸发器属于冷却液体型蒸发器，且其体积大，制冷剂的充注量巨大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够提高容积利用率，增大传热系数，蒸发效率高的蒸发设备。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种蒸发设备，其特征在于，由多个蒸发单元组成，每个所述蒸发单元包括中间调配器和蒸发器件；所述中间调配器包括壳体，所述壳体上设置有流体进口接管、液体出口接管和出气接管，所述壳体内部设置有挡流器件，所述挡流器件用于阻挡制冷剂气体排出时带走的制冷剂小液滴；首端的所述蒸发单元的中间调配器的流体进口接管直接或间接与总流体进口接管连接，每个所述中间调配器中的所述液体出口接管通过所述蒸发器件与下一所述蒸发单元的所述中间调配器的流体进口接管连接，末端所述蒸发单元的蒸发器件的出口与其余所述蒸发单元中的中间调配器的气体出口接管并联后与集气接管连接；每个所述蒸发单元中的蒸发器件的流体蒸发管的直径递减。

多个所述蒸发单元置于外壳内。

所述外壳上设置有载冷剂进口接管和载冷剂出口接管。