[发明专利]雾化喷嘴式分流器及制冷系统

说明书

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种雾化喷嘴式分流器，其特征在于，包括雾化阶段、流型整定阶段和临界分流阶段,所述雾化阶段包括两相流供液管和雾化喷嘴，所述流型整定阶段包括整流器，所述临界分流阶段包括分流体、隔板、分配室、音速喷嘴、分流管、供液腔、环形分配腔；所述两相流供液管内部安装有雾化喷嘴，所述两相流供液管的出口与所述整流器的进口连接，所述整流器的出口与所述供液腔连接。本发明的分流器通过雾化喷嘴、流体整流器将膨胀节流后的气液两相制冷剂的流型调整为理想雾状流，再通过各流路前的音速喷嘴实现向蒸发器各流路均匀供液，改善了蒸发器的换热性能，提高蒸发器的制冷能力。

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种雾化喷嘴式分流器及制冷系统。

背景技术

在制冷系统蒸发器中，面临将上游节流后的气液两相制冷剂均匀分流到下游多个蒸发支路的问题。在分流过程中，受气液两相流不稳定性的影响，下游各支路气液流量和干度并不完全一致，即出现相分离现象。相分离现象的发生会导致两相制冷剂分流不均匀，使得蒸发器换热面积不能得到有效利用，引起膨胀阀阀芯震荡，并且容易造成压缩机液击等。此外，多支路蒸发器偏离理论运行工况时，各支路的非均匀换热导致各支路阻力的不一致性增大，造成气液两相流体在支路中出现相分离现象，严重恶化蒸发器综合换热性能。

与单相流相比，气液两相流相互作用机理复杂，受到的影响因素很多。但根据对相分离影响的原因，主要可以分为以下几类：气液两相分流原理、上游流体流动状态、下游支路非均匀换热、安装角度和分流器结构。其中，下游支路非均匀换热会引起各支路阻力不一致，导致气液两相流在流动过程中发生不稳定扰动，使系统多支路发生周期性或间歇性震荡，震荡的压力波通过支路向上游传递，影响两相流均匀分流过程，恶化相分离现象。

而现有分流器由于其在分流原理上存在先天不足和分流不均等技术问题，无法解决气液两相分流原理、上游流体流动状态、下游支路非均匀换热、安装角度和分流器结构对相分离的影响，分配性能下降甚至失去分配能力。因此，必须设计和开发新型的分流器，以解决现有分流技术中存在的技术缺陷，克服上流流动状态和下流非均匀换热对分流性能的影响，进而提高整个制冷系统的工作性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种雾化喷嘴式分流器及制冷系统。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种雾化喷嘴式分流器，其特征在于，包括雾化阶段、流型整定阶段和临界分流阶段,所述雾化阶段包括两相流供液管和雾化喷嘴，所述流型整定阶段包括整流器，所述临界分流阶段包括分流体、隔板、分配室、音速喷嘴、分流管、供液腔、环形分配腔；所述两相流供液管内部安装有雾化喷嘴，所述两相流供液管的出口与所述整流器的进口连接，所述整流器的出口与所述供液腔连接；所述分流体内部设置有中心的供液腔和圆周上的环形分配腔，所述环形分配腔通过隔板分隔成多个分配室，每个所述分配室上连通有分流管，每个所述分配室内安装有朝向所述分流管轴线方向喷射的音速喷嘴；所述分配室、音速喷嘴和分流管以所述环形分配腔中心线为中心呈圆形阵列布置，且所述分配室、音速喷嘴和分流管的中心线呈一条直线。

一种制冷系统，其特征在于，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、雾化喷嘴式分流器和蒸发器；所述压缩机的出口与所述冷凝器的进口连接，所述冷凝器的出口通过所述膨胀阀与所述雾化喷嘴式分流器的两相流供液管的进口连接，所述雾化喷嘴式分流器的分流管分别与所述蒸发器的流路连接，所述蒸发器的出口与所述压缩机的进口连接。

本发明的有益效果是:1、本发明的分流器通过雾化喷嘴、流体整流器将膨胀节流后的气液两相制冷剂的流型调整为理想雾状流，再通过各流路前的音速喷嘴实现向蒸发器各流路均匀供液，各流路气液两相制冷剂在各音速喷嘴喉部达到当地音速的临界点，使各支路流量不受下游蒸发器各流路非均匀换热导致的阻力不一致、供液高差等不良因素的影响，实现各支路、等干度供液，从而改善了蒸发器的换热性能，提高蒸发器的制冷能力。