[发明专利]一种应用于热泵系统的喷雾式蒸发器

说明书

一种应用于热泵系统的喷雾式蒸发器，包括蒸发器壳体，蒸发器壳体两端和蒸发器封头连接，两端的蒸发器封头上分别设置有热工质进口、热工质出口，蒸发器壳体顶部高点设有冷媒蒸汽逸出口，蒸发器壳体内部设置有分配管及蒸发器换热管，分配管和冷媒液体进口连接，冷媒液体进口、分配管位于蒸发器换热管上方或侧方，分配管上均布有冷媒液体喷嘴；热工质进入蒸发器换热管，冷媒液体经冷媒液体喷嘴雾化后分布在蒸发器空间或附着于蒸发器换热器管表面，蒸发器换热管内热工质与管壁的细小液滴换热实现膜态沸腾，悬浮在蒸发器换热管之间的细小液滴实现空间蒸发，形成双蒸发，蒸发器不需要满液；本发明减少了冷媒充注量，减少了蒸发器生产制造成本。

技术领域

本发明涉及蒸发器技术领域，具体涉及一种应用于热泵系统的喷雾式蒸发器。

背景技术

蒸发器是中央空调和热泵的重要组成部分，目前的蒸发器大多采用满液式蒸发，冷媒从蒸发器底部进入，受热后冷媒蒸汽从蒸发器顶部排出，蒸发器换热管始终完全浸泡在冷媒中。但是这种蒸发器冷媒充注量大，由于液体静压作用冷媒底部蒸发温度升高，冷媒蒸汽携带冷媒液体，润滑油的回收也比较困难；再有冷媒本身的热物性决定了采用满液式蒸发效率很低，造成蒸发器体积庞大，运行效率低。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种应用于热泵系统的喷雾式蒸发器，减少了冷媒充注量，减少了蒸发器生产制造成本，具有更高效，更安全的优点。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种应用于热泵系统的喷雾式蒸发器，包括蒸发器壳体3，蒸发器壳体3两端和蒸发器封头2连接形成密闭容器，一端的蒸发器封头2上设置有热工质进口1，另一端的蒸发器封头2上设置有热工质出口8，热工质进口1、热工质出口8和密闭容器连通；

蒸发器壳体3顶部高点设有冷媒蒸汽逸出口4；蒸发器壳体3内部设置有分配管10及蒸发器换热管7，分配管10位于蒸发器换热管7上方或侧方，分配管10和冷媒液体进口5连接，冷媒液体进口5位于蒸发器换热管7上方或侧方，分配管10上均匀分布有冷媒液体喷嘴6；蒸发器壳体3底部低点设置的冷媒液体排放口9和密闭容器连通。

热工质由热工质进口1进入喷雾式蒸发器，热工质进入蒸发器换热管7没走管程；冷媒液体经冷媒液体进口5及分配管10进入喷雾式蒸发器，冷媒经冷媒液体喷嘴6雾化后分布在喷雾式蒸发器空间或者附着于蒸发器换热器管7表面，处于壳程；蒸发器换热管7内热工质与覆盖于其管壁的细小液滴进行换热，实现膜态沸腾；悬浮在蒸发器换热管7之间的细小液滴实现空间蒸发，形成分层次的双蒸发，喷雾式蒸发器不需要满液；冷媒液体和热工质经过换热后，热工质由热工质出口8流出喷雾式蒸发器，冷媒液体受热蒸发由冷媒蒸汽逸出口4排出喷雾式蒸发器，少量剩余未蒸发冷媒液体由冷媒液体排放口9排出喷雾式蒸发器。

所述的冷媒液体喷嘴6为压力雾化喷嘴、离心式雾化喷嘴或双流雾化喷嘴，冷媒被雾化成直径为20-60μm的液滴。

所述的冷媒液体喷嘴6将冷媒雾化后液滴的喷射方向设置为与与蒸发器换热管7垂直，冷媒经过冷媒液体喷嘴6的初始速度和位置设置保证冷媒雾化后的液滴能覆盖整个蒸发器换热管7壁面；在冷媒流量和喷射速度确定的前提下，冷媒液体喷嘴6与蒸发器换热管7的距离也应保证冷媒液滴蒸发的时间和气泡溢出的空间。

所述的蒸发器换热管7采用光管，错列布置，光管间距既要能保证总的换热面积的需求，也要保证冷媒液滴的状态。

所述的一种应用于热泵系统的喷雾式蒸发器为立式结构或卧式结构；采用立式结构时，冷媒液体进口5及分配管10位于蒸发器换热管7侧部，蒸发器换热管7竖直布置，热工质进口1位于顶端的蒸发器封头2上，热工质出口8位于底端的蒸发器封头2上；采用卧式结构时，冷媒液体进口5及分配管10位于蒸发器换热管7顶部，蒸发器换热管7水平布置。

本发明的有益效果为：