本實(shí)用新型涉及一種具有導(dǎo)流擋板的殼管冷凝器

背景技術(shù)：

殼管式冷凝器是一類熱交換器，這種類型的換熱器主要由外殼和位于外殼內(nèi)的若干根換熱管組成。一種流體從若干根換熱管中穿過，另一種流體位于殼內(nèi)從該束管道外側(cè)流過。因?yàn)閮煞N流體的起始溫度不同，所以在通過熱交換器殼體內(nèi)部時(shí)會(huì)進(jìn)行熱傳遞。

在制冷機(jī)組中的冷凝器，制冷劑往往以比較快的速度流入冷凝器中。為了防止高速的制冷劑蒸汽沖擊換熱管，造成換熱管的損壞，現(xiàn)有技術(shù)通常在殼管式冷凝器的進(jìn)氣口下端布置防沖擋板?，F(xiàn)有技術(shù)中，經(jīng)常將防沖擋板做成管狀，這將導(dǎo)致制冷劑蒸汽以高速的狀態(tài)沖出后，直接噴射到冷凝器兩端的管板上及附近區(qū)域，這就造成了防沖擋板正下方的換熱管的面積得不到充分利用，因而現(xiàn)有冷凝器的整體換熱效率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種具有導(dǎo)流擋板的殼管式冷凝器，以充分利用冷凝器的換熱面積，使得冷凝器的整體換熱效率得到提高。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種具有導(dǎo)流擋板的殼管冷凝器，包括沿橫向延伸且具有中空腔的殼體、分別設(shè)置于所述殼體兩端的兩個(gè)管板、連接在兩端的所述管板之間的換熱管，所述殼體上部設(shè)置有制冷劑進(jìn)口管、下部設(shè)置有制冷劑出口管，所述制冷劑進(jìn)口管的出口端設(shè)置有進(jìn)氣擋板，所述進(jìn)氣擋板包括沿橫向延伸的橫擋板、連接在所述橫擋板與所述制冷劑進(jìn)口管出口端之間的豎擋板，所述橫擋板的兩端部上均設(shè)置有沿上下方向貫穿的導(dǎo)風(fēng)口，所述進(jìn)氣擋板還包括分設(shè)于所述橫擋板兩端的兩塊導(dǎo)風(fēng)板，所述導(dǎo)風(fēng)板的長(zhǎng)度延伸方向與所述橫擋板相傾斜設(shè)置，且所述導(dǎo)風(fēng)板的上端沿上下方向低于所述豎擋板。

具體地，兩側(cè)的所述導(dǎo)風(fēng)板呈“八”字型排布地設(shè)置在所述橫擋板的兩端。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)風(fēng)板與所述橫擋板之間的夾角為30°～60°。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)風(fēng)板與所述橫擋板之間的夾角為45°。

更進(jìn)一步地，兩側(cè)的所述導(dǎo)風(fēng)板對(duì)稱設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述橫擋板的兩側(cè)端部均開設(shè)有U型缺口，所述導(dǎo)風(fēng)板固定地設(shè)置在所述U型缺口的開口端，使得所述導(dǎo)風(fēng)板與所述U型缺口之間形成所述的導(dǎo)風(fēng)口。

進(jìn)一步地，所述橫擋板的端部與所述導(dǎo)風(fēng)板的中部相固定連接。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)風(fēng)板與所述豎擋板之間沿橫向具有間距地設(shè)置。

由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型的殼管冷凝器中，通過在制冷劑進(jìn)口管的出口端設(shè)置新型結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣擋板，這樣，經(jīng)制冷劑進(jìn)口管高速流出的制冷劑蒸汽在沖擊到該擋板后，有一部分會(huì)在導(dǎo)風(fēng)板的引導(dǎo)下流向進(jìn)氣擋板的下方，使得進(jìn)氣擋板下方的換熱管也得到充分的利用，從而充分地利用冷凝器的換熱面積，提高冷凝器的換熱效率。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型的殼管冷凝器的透視結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為附圖1中進(jìn)氣擋板的放大圖。

附圖3為現(xiàn)有技術(shù)中殼管冷凝器的CFD模擬圖；

附圖4為本實(shí)施例的殼管冷凝器的CFD模擬圖，其中，導(dǎo)風(fēng)板與橫擋板呈45°；

附圖5為本實(shí)用新型的殼管冷凝器另一實(shí)施例的CFD模擬圖，其中，導(dǎo)風(fēng)板與橫擋板呈135°；

附圖6為本實(shí)用新型的殼管冷凝器又一實(shí)施例的CFD模擬圖；

其中：1、殼體；2、管板；3、換熱管；4、制冷劑進(jìn)口管；5、制冷劑出口管；6、進(jìn)氣擋板；61、橫擋板；62、豎擋板；63、導(dǎo)風(fēng)口；64、導(dǎo)風(fēng)板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。

參見圖1所示，一種具有導(dǎo)流擋板的殼管冷凝器，包括沿橫向延伸且具有中空腔的殼體1、分別設(shè)置于殼體1兩端的兩個(gè)管板2、連接在兩端管板2之間的多根換熱管3。殼體1上部設(shè)置有制冷劑進(jìn)口管4、下部設(shè)置有制冷劑出口管5，制冷劑蒸汽從制冷劑進(jìn)口管4中流進(jìn)冷凝器中，在冷凝器中與換熱管3外部接觸進(jìn)行熱傳遞后，再從制冷劑出口管5中流出。其中，制冷劑進(jìn)口管4的出口端下方設(shè)置有進(jìn)氣擋板6，以防止高速的制冷劑蒸汽造成換熱管3的損壞，同時(shí)改變制冷劑蒸汽的流動(dòng)方向，以使其在殼體1的內(nèi)腔中充分地流動(dòng)起來而進(jìn)行熱交換。

參見圖2所示，進(jìn)氣擋板6包括沿橫向延伸的橫擋板61、連接在橫擋板61與制冷劑進(jìn)口管4出口端之間的豎擋板62、分設(shè)于橫擋板61兩端的兩塊導(dǎo)風(fēng)板64、分別開設(shè)于橫擋板61的兩端部且沿上下方向貫穿的兩個(gè)導(dǎo)風(fēng)口63。在本實(shí)施例中，導(dǎo)風(fēng)口63是通過如下方式形成：橫擋板61的兩側(cè)端部均開設(shè)有U型缺口，導(dǎo)風(fēng)板64固定地設(shè)于U型缺口的開口端，導(dǎo)風(fēng)板64與U型缺口之間便形成了導(dǎo)風(fēng)口63。

參見圖2所示，兩側(cè)的導(dǎo)風(fēng)板64的長(zhǎng)度延伸方向分別與橫擋板61相傾斜設(shè)置，導(dǎo)風(fēng)板64的上端沿上下方向低于豎擋板62，使得經(jīng)制冷劑進(jìn)口管4進(jìn)入的一部分制冷劑蒸汽能夠從導(dǎo)風(fēng)板64的上方到達(dá)進(jìn)氣擋板6的左右兩側(cè)區(qū)域；導(dǎo)風(fēng)板64同時(shí)與豎擋板62之間沿橫向具有間距地設(shè)置，使得一部分制冷劑蒸汽也能夠從導(dǎo)風(fēng)板64與豎擋板62之間的間隙到達(dá)進(jìn)氣擋板6的前后兩側(cè)區(qū)域。

參見圖2所示，橫擋板61的端部與導(dǎo)風(fēng)板64的中間位置固定連接，兩側(cè)的導(dǎo)風(fēng)板64呈“八”字型地排布地設(shè)置在橫擋板61的兩端，導(dǎo)風(fēng)板64與橫擋板61之間的夾角優(yōu)選為30°～60°，最優(yōu)角度為45°。具體設(shè)置時(shí)，兩側(cè)的導(dǎo)風(fēng)板64對(duì)稱設(shè)置，且上述的橫擋板61、豎擋板62及兩側(cè)的導(dǎo)風(fēng)板64可采用一體成型設(shè)置。

這樣，當(dāng)制冷劑蒸汽自制冷劑進(jìn)口管4進(jìn)入殼體1內(nèi)腔中時(shí)，制冷劑蒸汽在沖擊到橫擋板61及兩側(cè)的導(dǎo)風(fēng)板64后，可以改變制冷劑蒸汽的流動(dòng)方向，一部分從導(dǎo)風(fēng)板64的上方流過，一部分從導(dǎo)風(fēng)板64與豎擋板62之間的間隙流過，還有一部分經(jīng)導(dǎo)風(fēng)板64引導(dǎo)后穿過導(dǎo)風(fēng)口63流至橫擋板61的下方。這樣，冷凝器殼體1的內(nèi)腔中的各區(qū)域中均充盈有制冷劑蒸汽，使得換熱管3的換熱面積得到充分的利用，進(jìn)而使得冷凝器的整體換熱效率得到顯著提高。

具體設(shè)置時(shí)，還可以通過調(diào)整兩側(cè)導(dǎo)風(fēng)板64之間的間距及導(dǎo)風(fēng)口63的大小來調(diào)節(jié)橫擋板61下方流體逆流的長(zhǎng)度，以達(dá)到充分利用橫擋板61下方換熱管3的換熱面積的目的。

為進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)效果，此處給出采用四種不同擋板結(jié)構(gòu)，針對(duì)冷凝器內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了模擬，即CFD模擬。通過CFD模擬圖能夠顯示制冷劑蒸汽的流動(dòng)路線，從而可以清楚地看出冷凝器的換熱效率，其結(jié)果如附圖3至6所示。

其中，附圖3所示為現(xiàn)有技術(shù)中常用的殼管冷凝器的結(jié)構(gòu)CFD模擬圖，從圖上可以看出，在進(jìn)氣擋板6正下方及其兩側(cè)區(qū)域內(nèi)，只有數(shù)量不多的制冷劑在該區(qū)域流動(dòng)，可見此處的換熱管3的利用率不高。

附圖4所示為導(dǎo)風(fēng)板64與橫擋板61之間的夾角為45°時(shí)殼管冷凝器的結(jié)構(gòu)CFD模擬圖；附圖5所示為導(dǎo)風(fēng)板64與橫擋板61之間的夾角為135°時(shí)殼管冷凝器的結(jié)構(gòu)CFD模擬圖；附圖6所示為導(dǎo)風(fēng)板64上端部與橫擋板61相連接，且所成角度為45°時(shí)殼管冷凝器的結(jié)構(gòu)CFD模擬圖。

通過觀察三種不同擋板結(jié)構(gòu)的CFD模擬出來的結(jié)果，并與現(xiàn)有技術(shù)的CFD模擬圖相比較，顯然可以發(fā)現(xiàn)如圖4所示的狀態(tài)下，制冷劑蒸汽的均勻流動(dòng)性最好，能夠充分利用進(jìn)氣擋板6正下方的換熱管3，從而提高冷凝器的熱交換率。

上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。