[实用新型]一种高效冷凝器

说明书

技术领域

本发明属于空调、冷冻冷藏等制冷领域，具体是涉及一种冷凝器。

背景技术

随着社会对节能、环保要求的越来越高，如何提升空调、制冷设备的能效比则变得尤为重要。目前，在制冷、空调领域，大型中央空调和冷冻冷藏场所的制冷机组普遍采用水冷型管壳式冷凝器作为主要的换热设备，冷凝器的换热效率直接决定着制冷机组的能效比。现有制冷用壳管式冷凝器大多采用卧式结构，换热管多采用具有外肋三维齿型的高效换热管，以有色金属材质的换热管为主，如铜管，其单管冷凝换热性能很高，但对于由很多换热管组成的管束其综合换热性能较单根换热管要下降很多，主要是因为上部管束冷凝下来的制冷剂液体会滴落到下部的换热管上，形成较厚的液膜，从而影响制冷剂气体与换热管金属壁面的接触，增加了传热热阻，所以现有的冷凝器越来越多地采用管直径较大的换热管，以减少管数量和管排数，从而减少由于管排数较多造成的下部换热管换热效率低下的影响。

然而对于换热量较大的冷凝器，换热管数量巨大，仍然存在上述问题，只有通过增加更多的换热管以满足换热面积的要求，而巨量的换热管也必然带来成本的巨大增加。虽然也有技术试图通过改变换热管外的肋化齿形使液体制冷剂能够快速滴落从而实现减少液膜的厚度，但如果管排数较多时仍然效果不明显。

如果提高了卧式冷凝器的传热效率，从而提高制冷系统的能效比，则可实现节约能源的目的；如果保持现有制冷系统性能不变的前提下能有效降低换热器成本，从而减少有色金属的使用量，则可减少资源的消耗，从而实现节约资源的目的。所以如何进一步提高卧式冷凝器的传热效率，现已成为一个技术难题。

另外，现有冷凝器一般在冷凝器筒体内的下部布置一些换热管（俗称过冷管），以期继续与已经冷凝成液体的制冷剂进行热交换，从而降低制冷剂液体的温度，提高其过冷度，从而进一步降低制冷剂进入蒸发器前的焓值，实现制冷系统能效比的提升。但一般过冷管只是用常规冷凝管布置在冷凝器壳体内的最下部，冷凝管自然侵泡在已经冷凝的制冷剂液体里，制冷剂液体与换热管内的冷却水换热并不强烈，过冷度的提升并不明显。如何进一步的提高过冷管的效用，提升过冷度也是本发明需要解决的问题之一。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术的不足，提供一种避免换热管在冷凝换热过程中产生较厚液膜引起换热效率变低的问题，并强化过冷换热从而提高传热效率，实现节约能源、资源的目的的高效冷凝器。

技术方案：本发明所述高效冷凝器，包括壳体，固定在所述壳体两端第一端盖和第二端盖，以及分别设置在所述第一端盖、第二端盖和壳体之间，封闭所述壳体的第一管板和第二管板，所述壳体中部的顶端和底端分别设置有制冷剂气体进口和制冷剂液体出口，壳体内空间自上而下分别由若干根换热管和过冷管形成一冷凝换热区和一过冷区，各换热管和过冷管的两端分别穿过所述第一管板和第二管板，连通所述第一端盖和第二端盖的内腔；所述第一端盖内设置有分程隔筋，将所述第一端盖的内腔分割为上、下两个腔体，其中上腔体设置有冷却水出口，下腔体设置有冷却水进口；

所述冷凝换热区包括上、下两层，上层的换热管穿入所述第一端盖与所述冷却水出口连通，下层的换热管与所述过冷区的过冷管穿入所述第一端盖与所述冷却水进口连通；上层与下层的换热管通过固定在所述壳体内的多个支撑板支撑固定，并通过穿过所述支撑板的挡液板隔开，所述挡液板整体向其宽度方向的其中一侧倾斜10~15°，其位置较低的一侧边缘部分向上弯折，所述挡液板的四边边缘部分与所述壳体和壳体两端的管板之间留有一定间隙，便于制冷剂气体由间隙部位进入冷凝换热区的下层；

所述冷凝换热区与所述过冷区之间通过覆盖在所述过冷区上方的过冷区上封板隔开，所述过冷区上封板的纵向边缘与所述壳体满焊固定，长度短于所述挡液板的长度，且两端与所述壳体两端的管板之间留有间隙。

本发明的具体工作原理是：冷却水由冷却水进口进入第一端盖，并通过挡液板下方的换热管和过冷管进入壳体内的冷凝换热区下层和过冷区，再经过第二端盖的内腔，由第二端盖的下部涌至上部，进入挡液板上方的换热管内，最后由第一端盖上部的冷却水出口流出；制冷剂气体由壳体上的制冷剂气体进口进入壳体内，与壳体内的换热管中的冷却水进行热交换，换热管外的气态制冷剂不断冷凝成液态，从上层换热区的换热管上滴落的制冷剂液体被挡液板拦截后滑落到较低位置的弯折处，并从挡液板纵向的两端滴落至壳体底部的过冷区，从而降低挡液板下方的换热管上的液膜厚度；冷凝换热区下层的换热管上滴落的冷却剂液体由过冷区上封板拦截，并从过冷区上封板纵向两端流入下部的过冷区内。