專利名稱：一種可轉換流程的換熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種換熱器，具體涉及一種可轉換流程的換熱器。
背景技術：
目前，在我國北方寒冷地區(qū)，傳統(tǒng)的集中采暖方式以燃煤為主，這種供暖方式無論在節(jié)能、環(huán)保還是安全方面都存在很大問題，特別是燃煤所致的大量煙塵排放，導致大部分的北方城市在冬季高頻度出現(xiàn)霧霾和PM2.5嚴重超標等惡劣天氣現(xiàn)象，所以近幾年來國家在大力推廣清潔供暖方式，很多建筑采用水源熱泵機組作為供暖主機來取代傳統(tǒng)的燃煤鍋爐，且以水-水型水源熱泵機組為主。市場上現(xiàn)有的水-水型水源熱泵機組制冷、制熱模式轉換基本都是采用水路切換的模式:夏季制冷時水源水(地下水、江、河、湖泊水等)進入機組冷凝器內與制冷劑進行換熱并帶走冷凝熱，末端空調水進入機組蒸發(fā)器內與制冷劑換熱并放出熱量；冬季制熱時水源水進入機組蒸發(fā)器內與制冷劑進行換熱并放出熱量，末端供暖水進入機組冷凝器內與制冷劑換熱并帶走冷凝熱；在夏季和冬季經(jīng)過蒸發(fā)器和冷凝器的水流量是互換的，且一般水源熱泵機組蒸發(fā)器和冷凝器的額定水流量差別很大，也就是說經(jīng)過同一個換熱器的水流量在夏季和冬季是有很大變化的，而現(xiàn)有換熱器大都是是按定流程設計的，水流量變化后換熱器流程并沒有變化，則換熱器內的水流速會發(fā)生變化，從而影響換熱性能或使水阻力增大，從而使水源熱泵機組及系統(tǒng)的運行能耗增加。另外，隨著國家對節(jié)能減排的重視，為有效降低建筑能耗，很多建筑采用了變水量的中央空調系統(tǒng)，特別是一次泵變流量系統(tǒng)的運用越來越多。一般中央空調系統(tǒng)大部分都使用水冷式冷水機組作為主機，現(xiàn)有的水冷式冷水機組均采用定流程換熱器作為蒸發(fā)器和冷凝器，這種定流程換熱器用于變流量系統(tǒng)中，當水流量隨著負荷變化后其水流速和水阻力會發(fā)生變化，從而影響換熱器的換熱效果和系統(tǒng)運行能耗。另外，一般的換熱器在使用過程中是無法實現(xiàn)換熱面積的改變的，在現(xiàn)實使用中，一些水源熱泵機組或水冷冷水機組的某些運行工況(如在過渡季節(jié)空調工況、長年制冷或長年制熱的工藝工況等)由于蒸發(fā)器出水溫度較高或冷凝器進水溫度較低，且壓縮機往往又在最小負荷下運行，從而導致出現(xiàn)蒸發(fā)器溫度較高或冷凝器溫度較低的現(xiàn)象，蒸發(fā)溫度較高和冷凝壓力過低會導致壓縮機過載、壓縮機供油壓差不足和加載困難等不安全問題的存在，而在某些使用場合又需要機組在這些惡劣工況下運行，如果在這些工況下，可以減小換熱器的換熱面積則可實現(xiàn)降低蒸發(fā)溫度和提高冷凝溫度的目的，從而保證機組在惡劣工況下運行的可靠性和安全性，而現(xiàn)有設計換熱器在使用過程中是無法實現(xiàn)換熱面積的改變的。

實用新型內容實用新型目的:本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種通過水室分程和轉換閥門可使換熱器的水側流程發(fā)生變化及換熱面積發(fā)生變化的可轉換流程的換熱器。[0006]技術方案:本實用新型提供了一種可轉換流程的換熱器，包括殼體、換熱管、前管板、后管板、前水室組件、后水室組件、進水口、出水口、制冷劑氣體接口和制冷劑液體接口，所述前管板和所述后管板的平面分別靠接在所述殼體的兩端口，所述前管板和所述后管板對應開有管孔，所述換熱管連接對應的所述管孔貫穿于所述殼體內，所述制冷劑氣體接口和所述制冷劑液體接口與殼體內部連通，換熱管內部為管程空間，進入換熱器的水在管程空間里流動，換熱器與殼體之間為殼程空間，進入換熱器的制冷劑在殼程空間內流動；所述前管板的另一側固定所述前水室組件，所述后管板的另一側固定后水室組件，所述前水室組件包括豎隔筋、橫隔筋和前翻邊封頭，所述豎隔筋從豎直平面將所述前翻邊封頭與前管板之間的內部空間分為兩側，其中一側由所述橫隔板從水平平面分為上下兩側，所述后水室組件包括后翻邊封頭和隔筋，所述隔筋將后翻邊封頭和所述后管板之間的內部空間分為上下兩側，位于所述豎隔筋一側的所述橫隔筋之上的管孔對應的換熱管程區(qū)為A程，橫隔筋之下的管孔對應的換熱管程區(qū)為D程；位于所述豎隔筋另一側的所述隔筋之上的管孔對應的換熱管程區(qū)為B程，隔筋之下的管孔對應的換熱管程區(qū)為C程；所述A程通過A閥和F閥與所述進水口相連，所述B程和所述C程分別通過B閥和C閥和進水口相連，所述D程通過所述D閥與所述出水口相連，A閥和F閥之間通過E閥與所述進水口相連。為了防止在運行環(huán)境溫度較低時，長時間停機后由于排水不凈導致?lián)Q熱管凍傷，所述橫隔筋和所述隔筋上設有漏水孔，用于在使用完畢后排盡管程空間的殘留水；考慮到在換熱器運行時漏水孔的漏水旁通作用不宜過大，保證換熱水在原定的管程空間內運行，所述漏水孔數(shù)量為橫隔筋和隔筋上各I個，直徑為5mm。優(yōu)選地，所述前翻邊封頭和所述后翻邊封頭的上部均設有放氣口，用于排除進入換熱器內的空氣，防止空氣影響換熱效率；所述前翻邊封頭和所述后翻邊封頭的下部均設有排污口，用于排出換熱水在運行過程中帶來的雜質沉淀并可進行輔助排水。優(yōu)選地，所述A閥、B閥、C閥、D閥、E閥和F閥為手動蝶閥或電動蝶閥，當本實用新型換熱器用在水源熱泵機組中，對于水源熱泵機組一般只需在冬季和夏季運行模式轉換時才需調整閥門狀態(tài)，閥門可采用手動蝶閥，對于一些需要頻繁調整閥門狀態(tài)的場合可以采用電動蝶閥實現(xiàn)自動控制。上述可轉換流程的換熱器的使用方法為:當所述換熱管中水流量小時，將A閥、D閥和F閥打開，B閥、C閥和E閥關閉，換熱器為四流程換熱器，換熱水從所述進水口經(jīng)過D程、C程、B程和A程最后從所述出水口流出與殼程空間的制冷劑進行熱交換；當所述換熱管中水流量大時，將A閥、B閥、C閥、D閥和E閥打開，F(xiàn)閥關閉，換熱水從所述進水口同時由D程到C程和A程到B程最后從所述出水口流出與殼程空間的制冷劑進行熱交換，換熱器為兩流程換熱器；當需要減小換熱面積時，將C閥和D閥打開，A閥、B閥、E閥和F閥關閉，換熱器為兩流程換熱器且A程和B程的換熱管不工作，或將A閥、B閥和E閥打開，C閥、D閥和F閥關閉，換熱器為兩流程換熱器且C程和D程的換熱管不工作。有益效果:1、本實用新型通過水室分程和轉換閥門的作用，可根據(jù)夏季和冬季不同大小的水流量，或者當換熱器使用在變流量系統(tǒng)中，使換熱器在二流程和四流程的換熱器之間轉換，保證換熱水流速和水阻力的穩(wěn)定，明顯提高了機組的換熱效率，避免換熱水的變化對換熱性能的影響，降低機組運行的能耗；2、通過水室分程和轉換閥門的作用，可使換熱器在二流程工作狀態(tài)下進一步減小一半換熱面積，保證在惡劣工況下實現(xiàn)降低蒸發(fā)溫度和提高冷凝溫度，避免壓縮機過載、壓縮機供油壓差不足或加載困難等問題，提升機組的可靠性和安全性；3、本實用新型還具有安裝方便和使用簡單等特點，可安裝在水源熱泵機組和水冷冷水機組上作為冷凝器使用，也可安裝在滿液式水源熱泵機組和水冷冷水機組上作為滿液式蒸發(fā)器使用，廣泛用于各種水源熱泵機組和水冷冷水機組上。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型所述前水室組件的局部放大圖；圖3為本實用新型所述后水室組件的局部放大圖；圖4為本實用新型所述前管板的結構示意圖；圖5為本實用新型所述后管板的結構示意圖；圖6為本實用新型所述四流程換熱器前水室的工作原理圖；圖7為本實用新型所述四流程換熱器后水室的工作原理圖；圖8為本實用新型所述兩流程換熱器前水室的工作原理圖；圖9為本實用新型所述兩流程換熱器后水室的工作原理圖；圖10為本實用新型所述兩流程換熱器只有D程C程工作的前水室工作原理圖；圖11為本實用新型所述兩流程換熱器只有D程C程工作的后水室工作原理圖；圖12為本實用新型所述兩流程換熱器只有A程B程工作的前水室工作原理圖；圖13為本實用新型所述兩流程換熱器只有A程B程工作的后水室工作原理圖。
具體實施方式
下面對本實用新型技術方案進行詳細說明，但是本實用新型的保護范圍不局限于所述實施例。實施例:本實用新型一種可轉換流程的換熱器，如圖1所示，包括殼體16、換熱管
17、前管板13、后管板19、前水室組件25、后水室組件21、進水口2、出水口 1、制冷劑氣體接口 18、制冷液體接口 20、安全閥座14、檢修閥座15、A閥12、B閥8、C閥7、D閥5、E閥4、F閥10、三通deh3、三通bcg6、三通fgj9和三通aefll，前管板13和后管板19的平面分別靠接在殼體16的兩端口，如圖4、5所示，前管板13和后管板19對應分別開有4組管孔37:A組、B組、C組和D組，換熱管17穿過對應的管孔37與前管板13和后管板19進行脹接固定并貫穿于殼體16內，換熱管17和管孔37緊密連接保證水流通過不漏水，制冷劑氣體接口
18、安全閥座14和檢修閥座15連接于殼體16的上部，制冷液體接口20連接于殼體16的下部，換熱管17內部為管程空間，進入換熱器的水在管程空間里流動，換熱器與殼體16之間為殼程空間，進入換熱器的制冷劑在殼程空間內流動；前管板13的另一側固定前水室組件25，后管板19的另一側固定后水室組件21，如圖2所示，前水室組件25包括豎隔筋30、橫隔筋33和前翻邊封頭28，如圖3所示，后水室組件21包括后翻邊封頭23和隔筋22，前翻邊封頭28和后翻邊封頭23的外圈一周上均勻分布有一組螺栓孔，并且前管板13和后管板19上對應位置分別開有一組螺栓孔，通過螺栓將前翻邊封頭28的凹面與前管板13相對固定在其上，后翻邊封頭23亦是如此安裝在后管板19上；橫隔筋33和隔筋22上分別設有一個直徑為5mm的漏水孔32 ;24，用于在停機后進行排水，防止在冬季長時間停機后由于排水不凈導致?lián)Q熱管17凍傷；前翻邊封頭28和后翻邊封頭23的上部均設有放氣口 35，用于排除進入換熱器內的空氣，防止空氣影響換熱效率；前翻邊封頭28和后翻邊封頭23的下部均設有排污口 36，用于排出換熱水在運行過程中帶來的雜質沉淀并可進行輔助排水；豎隔筋30從豎直平面將前翻邊封頭28與前管板13之間的內部空間分為兩側，其中一側由橫隔板從水平平面分為上下兩側，隔筋22將后翻邊封頭23和后管板19之間的內部空間分為上下兩側，位于豎隔筋30 —側的橫隔筋33之上的A組管孔37對應的換熱管17程區(qū)為A程，橫隔筋33之下的D組管孔37對應的換熱管17程區(qū)為D程；位于豎隔筋30另一側的隔筋22之上的B組管孔37對應的換熱管17程區(qū)為B程，隔筋22之下的C組管孔37對應的換熱管17程區(qū)為C程；在前翻邊封頭28的凸面與A程對應位置接有A接管26，與B程對應位置接有B接管27，與C程對應位置接有C接管29，與D程對應位置接有D接管31，A接管26、B接管27、C接管29和D接管31分別與A閥12、B閥8、C閥7和D閥5對接，A閥12的另一端通過三通aefll與E閥4和F閥10相連，具體為:三通aefll的a端與A閥12相連，三通aefll的e端與E閥4相連，三通aefll的f端與F閥10相連；D閥5通過三通deh3分別與E閥4的另一端和進水口 2相連，具體為:三通deh3的d端與D閥5相連，三通deh3的e端與E閥4相連，三通deh3的h端與進水口 2相連；B閥8和C閥7通過三通bcg6與三通fgj9相連,具體為:三通bcg6的b端與B閥8相連,三通bcg6的c端與C閥7相連，三通bcg6的g端與三通fgj9的g端相連；另外，三通fgj9的f端與F閥10的另一端相連，三通fgj9的j端與出水口 I相連。各個閥門、三通、進水口 2和出水口I之間均采用法蘭連接，保證密封性能。當本實施例作為地下水源熱泵機組的冷凝器使用時，在制冷工況時的工作原理，如圖6、7所示:將A閥12、D閥5和F閥10打開，B閥8、C閥7和E閥4關閉。地下水從進水口 2進入，通過D閥5進入前水室，然后經(jīng)D程換熱管17內由前水室流向后水室，由于后水室的隔筋22結構后水室的D程空間與C程空間連通，地下水從后水室進入C程換熱管17內由后水室流向前水室，由于前水室的豎隔筋30結構前水室的C程空間和B程空間連通，地下水從前水室進入B程換熱管17內由前水室流向后水室，由于后水室的隔筋22結構,后水室的B程空間和A程空間連通,地下水由后水室進入A程換熱管17內由后水室流向前水室，到達前水室后的地下水再依次經(jīng)過A閥12、F閥10和三通fgj9流出出水口 I。地下水按照上述的流經(jīng)路線在管程空間內均流過四個流程:D程、C程、B程和A程，制冷劑氣體從殼體16上部的制冷劑氣體接口 18進入換熱器的殼程空間，與換熱管17內的地下水進行換熱，制冷劑由氣體冷凝為液體，從殼體16下部的制冷液體接口 20流出，制冷劑在冷凝的過程中向換熱管17內流動的地下水放熱，從而使地下水的溫度升高，實現(xiàn)了制冷劑的冷卻作用，帶走了冷凝熱。當本實施例作為地下水源熱泵機組的冷凝器使用時，在制熱工況時的工作原理，如圖8、9所示:將A閥12、B閥8、C閥7、D閥5和E閥4打開，F(xiàn)閥10關閉。供暖熱水從進水口 2進入，其中一半水通過D閥5進入前水室的D程空間，然后經(jīng)D程換熱管17內由前水室流向后水室，同時另一半水順次通過E閥4和A閥12進入前水室的A程區(qū)域，然后經(jīng)A程換熱管17內由前水室流向后水室，由于后水室的隔筋22結構,在后水室里A程區(qū)域和B程區(qū)域是連通的，D程換熱管17和C程換熱管17是連通的，所以流過A程換熱管17的供暖熱水在后水室進入B程換熱管17內由后水室流向前水室，同時流過D程換熱管17的供暖熱水進入C程換熱管17內由后水室流向前水室，到達前水室后再經(jīng)過B閥8和C閥7流出前水室，并在三通bcg6處匯合再經(jīng)過三通fgj9從出水口 I流出。所有供暖熱水在管程空間內均流過兩個流程:D程和C程，或者是A程和B程，制冷劑氣體從殼體16上部的制冷劑氣體接口 18進入換熱器的殼程空間，與換熱管17內的供暖熱水進行換熱，制冷劑由氣體冷凝為液體，從殼體16下部的制冷液體接口 20流出，制冷劑在冷凝的過程中向換熱管17內流動的供暖熱水放熱，從而使供暖熱水的溫度升高，實現(xiàn)了制熱。當本實施例作為地下水源熱泵機組的滿液式蒸發(fā)器使用時，在制熱工況時的工作原理也如圖6、7所示，地下水從進水口 2流經(jīng)D程、C程、B程和A程從出水口 I流出，制冷劑液體從殼體16底部的制冷液體接口 20進入換熱器的殼程空間，與換熱管17內的地下水進行換熱，制冷劑液體蒸發(fā)為氣體，吸收換熱管17內流動的地下水的熱量，從而使地下水的溫度降低，實現(xiàn)了從地下取熱。當本實施例作為地下水源熱泵機組的滿液式蒸發(fā)器使用時，在制冷工況時的工作原理也如圖8、9所示，冷凍水從進水口 2流經(jīng)D程和C程，或者是A程和B程從出水口 I流出，制冷劑液體從殼體16底部的制冷液體接口 20進入換熱器的殼程空間，與換熱管17內的冷凍水進行換熱，制冷劑液體蒸發(fā)為氣體，吸收換熱管17內流動的冷凍水的熱量，從而使冷凍水溫度降低，實現(xiàn)了制冷。在作為地下水源熱泵機組的冷凝器的制熱工況時或地下水源熱泵機組的滿液式蒸發(fā)器的制冷工況時，若需進一步降低換熱程度，減小水在流程空間內與制冷劑的換熱效率，可如圖10、11所示，在圖8、9的基礎上再將A閥12、B閥8和E閥4關閉，使換熱水只在D程和C程中流動進行換熱，減小換熱面積；或如圖12、13所示，在圖8、9的基礎上再將C閥7和D閥5關閉，使換熱水只在A程和B程中流動進行換熱，減小換熱面積。如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本實用新型，但其不得解釋為對本實用新型自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本實用新型的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節(jié)上作出各種變化。
權利要求1.一種可轉換流程的換熱器，包括殼體(16)、換熱管(17)、前管板(13)、后管板(19)、前水室組件(25)、后水室組件(21 )、進水口(2)、出水口( I )、制冷劑氣體接口( 18)和制冷劑液體接口(20)，所述前管板(13)和所述后管板(19)的平面分別靠接在所述殼體(16)的兩端口，所述前管板(13)和所述后管板(19)對應開有管孔(37)，所述換熱管(17)連接對應的所述管孔(37)貫穿于所述殼體(16)內，所述前管板(13)的另一側固定所述前水室組件(25)，所述后管板(19)的另一側固定后水室組件(21)，所述制冷劑氣體接口(18)和所述制冷劑液體接口(20)與殼體(16)內部連通，其特征在于:所述前水室組件(25)包括豎隔筋(30)、橫隔筋(33)和前翻邊封頭(28)，所述豎隔筋(30)從豎直平面將所述前翻邊封頭(28)與前管板(13)之間的內部空間分為兩側，其中一側由所述橫隔板從水平平面分為上下兩偵牝所述后水室組件(21)包括后翻邊封頭(23)和隔筋(22)，所述隔筋(22)將后翻邊封頭(23)和所述后管板(19)之間的內部空間分為上下兩側，位于所述豎隔筋(30)—側的所述橫隔筋(33)之上的管孔(37)對應的換熱管(17)程區(qū)為A程，橫隔筋(33)之下的管孔(37)對應的換熱管(17)程區(qū)為D程，位于所述豎隔筋(30)另一側的所述隔筋(22)之上的管孔(37)對應的換熱管(17)程區(qū)為B程，隔筋(22)之下的管孔(37)對應的換熱管(17)程區(qū)為C程，所述A程通過A閥(12 )和F閥(10 )與所述進水口( 2 )相連，所述B程和所述C程分別通過B閥(8)和C閥(7)和進水口(2)相連，所述D程通過所述D閥(5)與所述出水口(I)相連，A閥(12)和F閥(10)之間通過E閥(4)與所述進水口(2)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的可轉換流程的換熱器，其特征在于:所述橫隔筋(22)和所述隔筋(22)上分別設有漏水孔(32) (24)。
3.根據(jù)權利要求1所述的可轉換流程的換熱器，其特征在于:所述前翻邊封頭(28)和所述后翻邊封頭(23 )的上部均設有放氣口( 35 )，所述前翻邊封頭(28 )和所述后翻邊封頭(23)的下部均設有排污口(36)。
4.根據(jù)權利要求1所·述的可轉換流程的換熱器，其特征在于:所述A閥(12)、B閥(8)、C閥(7)、D閥(5)、E閥(4)和F閥(10)為手動蝶閥或電動蝶閥。
專利摘要本實用新型公開了一種可轉換流程的換熱器，豎隔筋從豎直平面將前翻邊封頭與前管板之間的內部空間分為兩側，其中一側由橫隔板從水平平面分為上下兩側，隔筋將后翻邊封頭和后管板之間的內部空間分為上下兩側，位于豎隔筋一側的橫隔筋之上的管孔對應的換熱管程區(qū)為A程，橫隔筋之下的管孔對應的換熱管程區(qū)為D程，位于豎隔筋另一側的隔筋之上的管孔對應的換熱管程區(qū)為B程，隔筋之下的管孔對應的換熱管程區(qū)為C程；本實用新型通過水室分程和轉換閥門的作用，使換熱器在二流程和四流程之間轉換，并且可在二流程工作狀態(tài)下進一步減小一半換熱面積，明顯提高了機組的換熱效率，降低機組運行的能耗，保證在惡劣工況下的可靠性和安全性。
文檔編號F28F27/00GK203163347SQ201320112729
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月13日 優(yōu)先權日2013年3月13日
發(fā)明者王雪峰 申請人:南京金典制冷實業(yè)有限公司