專利名稱：螺桿經(jīng)濟器氨用液體過冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于螺桿經(jīng)濟器制冷系統(tǒng)的一種新型液體過冷器(換熱器)。
“螺桿經(jīng)濟器系統(tǒng)”是八十年代初國際、國內(nèi)制冷行業(yè)發(fā)展推出的一種節(jié)能制冷系統(tǒng)；與基本制冷系統(tǒng)相比，其特征在于增置了螺桿主機〔14〕的回氣補償口〔20〕、液體過冷器〔17〕和輔助節(jié)流閥〔16〕，以使得進入主節(jié)流閥〔18〕的工作制冷液獲得更大的過冷度，從而取得提高系統(tǒng)制冷效率即節(jié)能的效果。
已有的螺桿經(jīng)濟器系統(tǒng)普遍采用殼管式液體過冷器，此種殼管式結(jié)構(gòu)的技術(shù)要點是一種形式是制冷液從進液口〔13〕進入，流過一組金屬管子并與管外來自輔助節(jié)流閥〔16〕的輔助制冷液換熱后再由出液口〔12〕流出；另一種形式是制冷液從進液口〔9〕進入，經(jīng)隔板〔10〕導(dǎo)向，流經(jīng)里面流動著輔助制冷液的管束間的許多狹縫，實現(xiàn)換熱后，再經(jīng)出液口〔11〕流出。
上述兩種形式的殼管式液體過冷器的明顯缺陷是制冷液流通面積大，流速低，通常只有0.1m／S以下，雷諾數(shù)很低；亦即制冷液只能處于換熱系數(shù)不高的“層流”狀態(tài)下進行換熱。因此，要想取得大的換熱量，勢必只能加大傳熱面積，即增加該裝置的體積、重量為代價來換取。
本實用新型正是針對殼管式液體過冷器的上述重大缺陷進行了突破性改進；本實用新型利用了(1)、螺桿經(jīng)濟器系統(tǒng)中，制冷液流經(jīng)過冷器時，令其溫度下降得更多，則即使因阻力稍大而伴生較大的壓力降時，也因畢竟離兩相區(qū)還遠而不致生成氣泡；和(2)、壓力降原來就是制冷液進入蒸發(fā)器以前的必要條件之一(主節(jié)流閥〔18〕即是承擔(dān)此功能的)，則過冷器〔17〕中因阻力稍大而增大了部份的預(yù)壓力降事實上對總結(jié)果毫無影響這樣二點，推出了立式螺旋管結(jié)構(gòu)的螺桿經(jīng)濟器氨用液體過冷器。
本實用新型的特征在于一個由小管徑金屬管〔2〕(對于不同的工況負荷要求，本實用新型分別設(shè)有相應(yīng)的管徑)預(yù)繞成螺旋狀并支承于支承架〔3〕上的過冷器芯體〔6〕，封裝于外面開有進液口〔1〕、出液口〔5〕、供液口〔4〕、回氣口〔8〕的殼體〔7〕內(nèi)；當(dāng)從系統(tǒng)前置裝置冷凝器〔15〕流出的工作制冷氨液從進液口〔1〕進入過冷器芯體〔6〕時，由于金屬管〔2〕管徑很小且盤成螺旋狀，致使制冷氨液迅速獲得很高的流速，通?？蛇_0.7～3m／S，雷諾數(shù)可達5萬以上，也就是工作制冷氨液在過冷器芯內(nèi)進入到“旺盛紊流”狀態(tài)，在與從輔助節(jié)流閥〔16〕處流來并從供液口〔4〕進入過冷器殼體內(nèi)并彌漫于過冷器芯體〔6〕周圍的輔助致冷氨液進行高效換熱后，工作制冷氨液即由出液口〔5〕流出，進主節(jié)流閥〔18〕和蒸發(fā)器〔19〕；輔助制冷氨液則從回氣口〔8〕流出，回至螺桿主機〔14〕的補氣口〔20〕處。
本實用新型由于實現(xiàn)了“旺盛紊流”狀態(tài)的高效換熱，故傳熱面積可以大大減少，即過冷器可以做得又小又輕。例如本實用新型與殼管式結(jié)構(gòu)相比傳熱面積僅需后者的30％～40％；金屬用量則僅為后者的20％～30％；而溫差損失亦僅為后者的20％～33％。
本實用新型的一個實施例在一個標(biāo)準(zhǔn)工況冷量25萬KCal／h的螺桿經(jīng)濟器系統(tǒng)中，一臺配套的國產(chǎn)殼管式液體過冷器傳熱面積要達4M2，重量達478kg；換用一臺金屬管〔2〕內(nèi)徑14mm的本實用新型螺桿經(jīng)濟器氨用液體過冷器，其傳熱面積僅需1.2M2，重量僅98.8kg。此外，尤其值得指出的是本實用新型的低溫差損失，實測上述的經(jīng)濟器系統(tǒng)，本實用新型的傳熱溫差損失僅為1℃左右，而日本神戶出產(chǎn)的殼管式液體過冷器，其傳熱溫差損失實際達5℃左右。
附


圖1、附圖2、附圖3中〔1〕是進液口，〔2〕是金屬管，〔3〕是支承架，〔4〕是供液口，〔5〕是出液口，〔6〕是芯體，〔7〕是殼體，〔8〕是回液口，〔9〕是進液口，〔10〕是隔板，〔11〕是出液口，〔12〕是出液口，〔13〕是進液口，〔14〕是螺桿骰?，?5〕是冷凝器，〔16〕是輔助節(jié)流閥，〔17〕是液體過冷器，〔18〕是主節(jié)流閥，〔19〕是蒸發(fā)器，〔20〕是補氣口。
權(quán)利要求一種螺桿經(jīng)濟器系統(tǒng)氨用液體過冷器，其特征在于(1)、一個由小管徑(不同的工況負荷，管徑相應(yīng)不同)金屬管[2]預(yù)繞成螺旋狀并支承于支承架[3]的過冷器芯體[6]；(2)、一個外部開有進液口[1]，出液口[5]，供液口[4]，回氣口[8]的過冷器外封殼體[7]；(3)、芯體[6]封裝于殼體[7]內(nèi)。
專利摘要螺桿經(jīng)濟器系統(tǒng)是八十年代初國際、國內(nèi)制冷行業(yè)推出的節(jié)能制冷系統(tǒng)。本實用新型進一步針對該系統(tǒng)中傳統(tǒng)的殼管式換熱器制冷液流速低，只能處于“層流”狀態(tài)實現(xiàn)低效換熱的缺陷進行了突破性改進，推出了本實用新型立式螺旋金屬管結(jié)構(gòu)液體過冷器，其特征在于由小管徑金屬管(2)，過冷器芯體(6)，殼體(7)等部件組成，實現(xiàn)了制冷液在“旺盛紊流”狀態(tài)下高效換熱，從而在大大減輕了液體過冷器體積和重量的同時還可觀地降低了溫差損失。
文檔編號F25D17/00GK2050581SQ89208478
公開日1990年1月3日 申請日期1989年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月5日
發(fā)明者郭萬數(shù) 申請人:武漢冷凍機廠