管理換熱器中制冷劑的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所披露的實施例總體涉及空調(diào)系統(tǒng)的換熱器。更具體地說，本文所披露的實施例涉及管殼式換熱器，例如冷凝器。
【背景技術(shù)】
[0002]空調(diào)系統(tǒng)的換熱器通常被設(shè)置成促進兩種流體之間的熱傳遞。例如，在通常的管殼式換熱器中，多個換熱管被設(shè)置在殼的內(nèi)部空間內(nèi)，形成管程。殼的內(nèi)部空間(殼程)可被設(shè)置成攜帶第一流體，而管程可被設(shè)置成攜帶第二流體。換熱器可被設(shè)置成幫助分別在殼程和管程中的第一流體和第二流體之間的熱傳遞。換熱器可以是冷凝器。冷凝器的殼程通常是汽態(tài)的壓縮的制冷劑，而冷凝器的管程一般是冷卻劑，例如水。管程的冷卻劑可以將殼程中處于汽態(tài)的壓縮的制冷劑朝著制冷劑的飽和溫度冷卻，引起處于汽態(tài)的壓縮的制冷劑轉(zhuǎn)化為液態(tài)。一些冷凝器還可被設(shè)置成具有過冷器，以進一步冷卻處于液態(tài)的制冷劑到制冷劑的飽和溫度之下，產(chǎn)生過冷的制冷劑。過冷器通常被設(shè)置成朝向接近殼程的底部的下部部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在管殼式冷凝器中，液態(tài)的制冷劑可在換熱管的表面積聚，導(dǎo)致由于管束效應(yīng)(inundat1n effect)而降低傳熱效率。本文披露了管理管殼式冷凝器中的制冷劑流的方法和系統(tǒng)，以便降低冷凝器中的管束效應(yīng)。在一個實施例中，一種方法包括冷卻汽態(tài)的制冷劑以便處于汽態(tài)的至少一部分制冷劑轉(zhuǎn)化為液態(tài)，引導(dǎo)至少一部分液態(tài)的制冷劑朝向冷凝器的內(nèi)部空間的端部。所述方法還可包括在接近冷凝器的內(nèi)部空間的端部，引導(dǎo)處于液態(tài)的那部分制冷劑朝向位于冷凝器的內(nèi)部空間的底部的過冷部分。所述方法還可包括在過冷部分中，引導(dǎo)處于液態(tài)的那部分制冷劑朝向位于接近冷凝器的內(nèi)部空間的底部的中間部分的制冷劑出口通過過冷部分。
[0004]在一些實施例中，一種系統(tǒng)可包括位于冷凝器的換熱管束內(nèi)的至少一個分離/收集盤。分離/收集盤沿著由換熱管束的長度限定的縱向方向延伸，并且分離/收集盤可被設(shè)置成收集從汽態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)的制冷劑的至少一部分，并引導(dǎo)那部分的制冷劑朝向冷凝器的內(nèi)部空間的端部。在一些實施例中，分離/收集盤可被設(shè)置成具有翼部，所述翼部沿著分離/收集盤縱向延伸以防止制冷劑流出翼部所在區(qū)域的分離/收集盤。在一些實施例中，分離/收集盤可被設(shè)置成在分離/收集盤的端部具有切口，以使處于液態(tài)的那部分制冷劑流出分離/收集盤并朝向冷凝器的底部。在一些實施例中，從端視圖看，分離/收集盤可相對于冷凝器的垂直方向成對角線設(shè)置。
[0005]在一些實施例中，冷凝器可被設(shè)置成具有將冷凝器的內(nèi)部空間分成多個冷卻部分的多個分離/收集盤。在一些實施例中，從端視圖看，冷凝器的制冷劑入口可相對于多個冷卻部分成對角線設(shè)置，以便制冷劑可被同時引入多個冷卻部分。
[0006]在一些實施例中，冷凝器可被設(shè)置成在接近冷凝器的內(nèi)部空間的底部處具有過冷部分，并且所述過冷部分可被設(shè)置成當那部分制冷劑朝向制冷劑出口流動時冷卻制冷劑。在一些實施例中，制冷劑出口可被設(shè)置在接近冷凝器的內(nèi)部空間的底部的中間部分。在一些實施例中，過冷部分可被隔板(partit1n)覆蓋，所述隔板可被設(shè)置成在接近隔板的端部具有切口區(qū)域。在一些實施例中，隔板可被設(shè)置成大體與過冷部分的輪廓一致。在一些實施例中，過冷部分可被設(shè)置成在過冷部分的換熱管與冷凝器的殼之間具有空間填充桿，以便降低過冷部分的換熱管與冷凝器的殼之間的自由流動面積，增大制冷劑與熱交換管的接觸。
[0007]本文還披露了一種兩級制冷劑分配器。兩級制冷劑分配器可被設(shè)置在鄰近制冷劑入口的換熱器的內(nèi)部空間中。第一級分配器和/或第二級分配器可被設(shè)置成引導(dǎo)至少一部分的制冷劑蒸汽沿著換熱器的長度方向。在一些實施例中，第一級分配器和/或第二級分配器可被設(shè)置成允許至少一部分的制冷劑蒸汽通過。在一些實施例中，第一級分配器和/或第二級分配器可由固體材料制成，并且可被設(shè)置成片材。在一些實施例中，第一級分配器和/或第二級分配器可被設(shè)置成具有開口或槽以允許制冷劑蒸汽通過。
[0008]在一些實施例中，第二級分配器可被設(shè)置成在由換熱器的長度限定的縱向方向上比第一級分配器更長。
[0009]在一些實施例中，第一級分配器和/或第二級分配器可被設(shè)置成延伸至大約換熱器的長度的全長。
[0010]在一些實施例中，第一級分配器和/或第二級分配器可被設(shè)置成比換熱器的全長短。
[0011]在一些實施例中，冷凝器可被設(shè)置成包括沿著殼的內(nèi)部空間的縱向方向延伸的至少一個導(dǎo)流擋板，其中所述擋板被設(shè)置成引導(dǎo)處于液態(tài)的至少一部分制冷劑朝向過冷部分。
[0012]在一些實施例中，冷凝器可被設(shè)置成包括第二收集盤，所述第二收集盤沿位于多個換熱管內(nèi)的殼的內(nèi)部空間的長度的縱向方向運行，其中第二收集盤被設(shè)置在沿著殼的內(nèi)部空間的高度不同于第一收集盤的高度水平的高度水平。
[0013]在一些實施例中，冷凝器可被設(shè)置成包括制冷劑入口，所述制冷劑入口相對于由殼的內(nèi)部空間的高度限定的垂直方向成對角線設(shè)置。
[0014]在一些實施例中，冷凝器可被設(shè)置成使得分離/收集盤相對于冷凝器的垂直方向成對角線設(shè)置。
[0015]在一些實施例中，冷凝器可被設(shè)置成包括被設(shè)置在接近冷凝器的殼的底部的過冷部分；覆蓋過冷部分的隔板，所述隔板具有至少一個翼部沿著隔板的縱向方向延伸；其中隔板具有大體與隔板下方的過冷部分的輪廓的形狀一致的頂部，并且隔板的至少一個翼部向上傾斜并大體與殼的內(nèi)表面的形狀一致。
[0016]在一些實施例中，冷凝器可被設(shè)置成使得隔板的至少一端被設(shè)置成具有至少一個切口區(qū)域，以允許液態(tài)的制冷劑流出隔板。在一些實施例中，冷凝器可被設(shè)置成使得過冷部分被設(shè)置成在過冷部分的換熱管與冷凝器的殼之間具有空間填充桿。
[0017]在一些實施例中，冷凝器可被設(shè)置成使得分離/收集盤的側(cè)面具有翼部，以防止制冷劑從側(cè)面流出分離/收集盤。
[0018]在一些實施例中，冷凝器可被設(shè)置成使得分離/收集盤被設(shè)置成基本上覆蓋冷凝器的內(nèi)部空間的過冷區(qū)域，所述過冷區(qū)域包括一個或多個位于鄰近冷凝器的內(nèi)部空間的底部的換熱管。
[0019]在一些實施例中，冷凝器可被設(shè)置成使得分離/收集盤在過冷區(qū)域的端部具有切
□ O
[0020]在一些實施例中，冷凝器可被設(shè)置成使得分離/收集盤被設(shè)置成大體與由過冷區(qū)域中的換熱管限定的過冷區(qū)域的輪廓的形狀一致，以便減少分離/收集盤和過冷區(qū)域中的換熱管之間的自由流動面積。
[0021]在一些實施例中，換熱器的制冷劑分配器可被設(shè)置成包括制冷劑入口 ；鄰近制冷劑入口設(shè)置的第一級分配器，所述第一級分配器沿著換熱器的長度的縱向方向延伸；和，鄰近第一級分配器設(shè)置的第二級分配器，所述第二級分配器沿著換熱器的長度的縱向方向延伸。
[0022]在一些實施例中，制冷劑分配器可被設(shè)置成使得第一級分配器和/或第二級分配器由片材材料制成。
[0023]在一些實施例中，制冷劑分配器可被設(shè)置成使得第一級分配器和/或第二級分配器包括被設(shè)置成允許制冷劑通過的一個開口。
[0024]在一些實施例中，制冷劑分配器可被設(shè)置成使得第二級分配器比第一級分配器更長。
[0025]在一些實施例中，制冷劑分配器可被設(shè)置成使得第一級分配器是具有孔的部件。
[0026]在一些實施例中，制冷劑分配器可被設(shè)置成使得第一級分配器和/或第二級分配器被設(shè)置成允許至少一部分的制冷劑蒸汽通過，并引導(dǎo)一部分的制冷劑蒸汽沿著換熱器的長度的方向流動。
[0027]在一些實施例中，制冷劑分配器可被設(shè)置成使得制冷劑分配器相對于換熱器的垂直方向成對角線設(shè)置。
[0028]在一些實施例中，制冷劑分配器可被設(shè)置成使得第一級分配器和/或第二級分配器具有多排開口。
[0029]在一些實施例中，制冷劑分配器可被設(shè)置成使得第一級分配器和/或第二級分配器沿著第一級分配器和/或第二級分配器的長度具有可變的寬度。
[0030]在一些實施例中，制冷劑分配器可被設(shè)置成使得第一級分配器和/或第二級分配器的輪廓是大致矩形。
[0031]在一些實施例中，制冷劑分配器可被設(shè)置成使得可變寬度在第一級分配器和/或第二級分配器的長度的大約中間部分是最寬的。
[0032]在一些實施例中，一種管理冷凝器中的制冷劑的方法可被設(shè)置成包括引導(dǎo)汽態(tài)的制冷劑進入冷凝器的內(nèi)部空間；冷卻制冷劑蒸汽以便處于汽態(tài)的至少一部分制冷劑轉(zhuǎn)化為液態(tài)；引導(dǎo)處于液態(tài)的至少一部分制冷劑朝向接近冷凝器的內(nèi)部空間的端部；在接近冷凝器的內(nèi)部空間的端部，引導(dǎo)所述處于液態(tài)的至少一部分制冷劑朝向冷凝器的內(nèi)部空間的底部；和，引導(dǎo)所述處于液態(tài)的至少一部分制冷劑朝向設(shè)置在接近冷凝器的內(nèi)部空間的底部的中間部分的制冷劑出口。
[0033]在一些實施例中，管理冷凝器中的制冷劑的方法可被設(shè)置成包括在引導(dǎo)處于液態(tài)的至少一部分制冷劑朝向設(shè)置在接近冷凝器的內(nèi)部空間的底部的中間部分的制冷劑出口的過程中，冷卻所述處于液態(tài)