[发明专利]一种壳板式热交换器及壳板式热交换器的使用

说明书

本发明公开了一种用于冷却和冷凝循环制冷剂的壳板式热交换器(1)。热交换器(1)包括用于降低气态制冷剂的温度到高于制冷剂的冷凝温度的过热减温器(2)，其中过热减温器(2)由一叠波纹过热减温器热量传递板(3)形成。过热减温器(2)连接到用于冷凝制冷剂的主要部分的冷凝器(4)，其中冷凝器由一叠波纹冷凝器热量传递板(5)形成。冷凝器(4)连接到用于进一步地降低制冷剂温度的过冷却器(6)，其中过冷却器(6)由一叠波纹过冷却器热量传递板(7)形成，并且其中一叠波纹过热减温器热量传递板(3)、一叠波纹冷凝器热量传递板(5)和一叠波纹过冷却器热量传递板(7)设置在同一个共同的连续壳(8)之内。冷凝器(4)和过冷却器(6)通过设置在一叠波纹冷凝器热量传递板(5)和/或一叠波纹过冷却器热量传递板(7)下部的液态制冷剂容器(9)连接，冷凝的制冷剂被收集在液态制冷剂容器(9)中，液态制冷剂通过过冷却器入口导管(10)继续进入过冷却器(6)。本发明还公开了壳板式热交换器(1)的使用。

技术领域

本发明涉及一种用于冷却和冷凝循环制冷剂的壳板式热交换器，尤其涉及一种壳板式热交换器的应用。

背景技术

壳板式(或板壳式)热交换器包括一系列的波纹板，其在外围相互焊接成对(所谓盒)，继而沿入口孔和出口孔相互焊接，以形成一个完整的板组。焊接的板组被插入并且被焊接或用螺栓固定在管壳之内，板包通常由钢形成并且不具有外围垫圈。壳板式热交换器是一种通用设计，结合了壳管式交换器的强度和板式交换器的热效率，壳板式热交换器结合了典型圆柱壳的压力和温度性能和板式热交换器的优异的热传递性能。圆形或椭圆形壳和板确保机械负载的均匀分布，而不具有发生在矩形板角部的应力集中。因此，壳板式热交换器结合了传统的壳管式热交换器的优点而且具有板式交换器所具有的高效率。

由此从专利WO 97/45689可知，板壳式热交换器被用于在冰箱电路中蒸发制冷剂，另一种板壳式热交换器被用于在冰箱回路中冷凝制冷剂。但这种热交换器设计复杂并且难以安装。

因此，本发明的一个目的是提供一种更简单和有成本效益的热交换器设计。

发明内容

本发明涉及一种用于冷却和冷凝循环制冷剂的壳板式热交换器。热交换器包括用于降低气态制冷剂温度到高于冷凝温度的过热减温器，其中过热减温器是由一叠波纹过热减温器热量传递板形成。过热减温器与用于冷凝制冷剂的冷凝器相连，其中冷凝器由一叠波纹冷凝器热量传递板形成。过热减温器与过冷却器相连，过冷却器用于进一步降低冷凝制冷剂的温度，其中过冷却器由一叠波纹过冷却器热量传递板形成，并且其中一叠波纹过热减温器热量传递板、一叠波纹冷凝器热量传递板和一叠波纹过冷却器热量传递板均设置在同一个共同的连续壳之内。冷凝器和过冷却器通过液态制冷剂容器相连接，液态制冷剂容器设置在一叠冷凝器热量传递板和/或一叠过冷却器热量传递板下面，冷凝的制冷剂被收集在液态制冷剂容器中，而液态制冷剂从液态制冷剂容器通过过冷却器入口管道继续进入过冷却器。

压力容器比如过热减温器、冷凝器和过冷却器在商业使用前必须经过独立机构的压力测试和批准。这同样是复杂的并且昂贵的。因此，通过将过热减温器、冷凝器和过冷却器设置于同一个共同的连续壳之内，所有三个功能均只通过一次测试和批准来实现。

而且，通过将过热减温器、冷凝器和过冷却器设置在同一个共同的连续壳之内，可以避免复杂的收尾设置和三者之间的管道系统，从而减少费用和简化安装。并且，壳板式热交换器总体设置更紧凑，从而简化安装和增加可用性。

而且，假如当制冷剂进入过冷却器时是气态，过冷却器的效率会严重降低。并且，假如壳板式热交换器传送气态制冷剂，例如制冷循环的效率也会严重降低，利用重力收集设置于冷凝器和/或过冷却器下方的液态制冷剂容器中的液态制冷剂以确保仅使液态制冷剂持续地进入过冷却器是有益的。

本发明的一个方面，所述过冷却器入口导管的导管入口开口设置在所述液态制冷剂容易的底部。