[发明专利]内循环式液体换热器

说明书

本发明内循环式液体换热器是一种热交换器设备，属于热力工程的制冷空调技术领域。

对于表面式液体换热器，要提高其传热效率，必须同时提高换热器传热管内和管外两侧的放热系数。提高管内流体的放热系数，在相同条件下取决于传热管内的齿形及流体的流速；提高管外流体的放热系数，取决于管外流体的流速与流向。如盘管沉浸式蒸发器，尽管管内制冷剂侧放热系数很大，由于管外流体的流速很慢，通常条件下仅为因温差而产生的一些自然对流，即使采用了搅拌器也只能使液体发生混和，因此虽然盘管沉浸式蒸发器工艺简单，适应范围广，由于热效率太低，在专业工厂已经很少生产。而干式管壳式蒸发器，由于在传热管的外侧装有若干折流板，迫使液流以一定的速度沿传热管的径向呈波浪状有序流动，因此换热性能大大增强。但是因为干式管壳式蒸发器结构的特点，两端盖密封性较差，给安装和维修带来困难。另外，由于装配的需要，折流板与筒体，折流板与传热管之间都留有一定的设计间隙，制造中为装配方便又往往将其放大，从而造成被冷却液短路，降低了放热系数。第三，被冷却液在筒体内延传热管径向呈波浪状流动，流速也随着筒体截面变化而变化，由此而造成在传热管排列最多的筒体直径位置上流速最慢。第四，筒体内被冷却液体流速受筒外水泵流量控制，故无法保证对每一台设备，每一种工况下，都取得最佳流速，获得理想效果。第五，对于较大冷量的冷水机组，蒸发器传热管的根数多，要保证氟利昂液体均匀地分配至每一根管子，限于现有结构及加工技术的原因，相当困难。

本发明的目的就是针对以上存在的问题，创造出一种内循环式液体换热器。用这种方法可使液体以理想速度流过换热器管束进行加热或冷却，其方法工艺简单，成本低，传热效率高，适用性广泛。

本发明内循环式液体换热器是在一封闭的矩形箱体内，其内侧设一两端开口的中间导流管，中间导流管内一端装有螺旋桨，螺旋桨轴伸出端通过轴封穿过箱体与电动机联接。箱体中间设有若干折流板，折流板与箱体固定并分别依次在上边和下边留有缺口形成通道，与内侧中间的导流管组成首尾相连的回路，使液体在螺旋桨(或叶轮)的驱动下以所设计的速度在箱内循环流动。在箱体的上面和下面各有一孔口用于进液和出液。传热管穿窜各折流板，两端用U形管连接成蛇形管组，各管组两端分别通向集流、分流管以形成换热器冷(热)源的进出口。

本发明内循环式液体换热器的优点在于：

1、可通过对电机转速及螺旋桨的几何特性的改变获得所需流速，取得更好的传热效果。

2、适用性好，应用范围广。此种换热器可用于液体的加热，冷却；可作为制冷空调设备的蒸发器，冷凝器，也可用于冰蓄冷空调系统的制冰蓄冷设备。

3、加工制造中工艺性好，使用中性能可靠。

4、由于传热效率提高，所用材料减少，加工工艺简单，工费降低，经济性好。

附图1为本内循环式液体换热器的结构示意图的主视图，其中内循环通道由中间导流管(1-2)及折流板(2-1)(2-2)组成。附图2是图1的A-A剖面剖视图，其中(2-1)是缺口在上面的折流板。附图3是图1的B-B剖面剖视图，其中(2-2)是缺口在下面的折流板。

本发明实施方案如下：

在无盖的矩形箱体(1-1)内，其底部中间有一两端开口的中间导流管(1-2)，中间导流管内一端装有螺旋桨(4-1)，螺旋桨轴伸出端通过轴封(4-2)穿过箱体与(调速)电动机(4-3)连接。折流板有两种，分别在上部(2-1)和下部(2-2)留有缺口，在折流板上按设计要求有若干圆孔，将传热管(3)从各折流板上的圆孔中依次穿过，串成管束，两端用U形管连接形成若干蛇形管组，各管组的两端分别通向集流器(3-3)，分流器(3-2)以形成换热器冷(热)源的进出口。试验合格后，由箱体开口处放入箱内，使两端的折流板固定在箱内底部中间导流管两端及其它相应位置，以组成一个首尾相连的回路。装上箱顶(1-3)给予封闭，即组成本内循环式液体换热器。