一种可变流程的翅片管式换热器及其工作方法

本发明涉及翅片管式换热器，具体涉及一种可变流程的翅片管式换热器及其工作方法。

背景技术：

1、翅片管式换热器是最常用的换热器之一，由于它具有制造简单、适应性强等特点，被广泛应用于空调系统、汽车散热器等各种工业领域。国标gb 21455-2019《房间空气调节器能效限定值及能效等级》要求以全年能源消耗效率apf作为房间空气调节器的性能评价指标，对于各空调厂商产品开发提出了更大的挑战。同时，也强调了房间空气调节器在多种测试工况和多种负荷下性能表现的重要性。

2、常规的翅片管式换热器集气管的分配结构通常是固定的，外界负荷的变化引起制冷剂流量的变化，此时，分配管的固定分配结构并不能很好的和制冷剂流量变化相匹配，不能满足不同制冷剂流量下的最佳分配。在实际运行过程中，制冷剂流量是随着制热或者制冷负荷变化的，需要采用与制冷剂流量适配的分配管结构来提升翅片管式换热器的综合性能。

技术实现思路

1、为解决上述现有翅片管式换热器存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种可变流程的翅片管式换热器及其工作方法，翅片管式换热器的分配结构可根据负荷的大小灵活调整，当翅片管式换热器在最大负荷下工作时，制冷剂流过所有的换热管03，分配孔07的数量为8n个；当翅片管式换热器工作在中间负荷时，分配孔07的数量减小为4n个，制冷剂流过所有的换热管03，这是因为在中间负荷时减少分配孔07的数量有利于提升制冷剂流出分配孔07的流速，进而优化翅片管式换热器性能；当翅片管式换热器工作在最小负荷时，分配孔07的数量为4n个，制冷剂只流经换热器后半部分的换热管03，这是由于流量较小时，使制冷剂流过更少的换热管03，可以降低制冷剂的压降，节约换热面积，提升换热性能。

2、为达到上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种可变流程的翅片管式换热器，其特征在于：包括集气管01、翅片02、多个换热管03、挡板04、第一分配管05以及第二分配管06，挡板04安装在集气管01内壁和第二分配管06外壁的间隙中且位于集气管01高度1/2位置处，挡板04将集气管01均匀分隔为上下两个互不连通的制冷剂分配腔，多个换热管03均匀的垂直插入集气管01内的制冷剂分配腔中，多个换热管03出口连通，第二分配管06装配在第一分配管05的外部后一起套装在集气管01内部，其中第一分配管05是固定的，第二分配管06是能够旋转的，并且第一分配管05和第二分配管06上分布有不同数量和位置的分配孔07；第一分配管05上只有一排分配孔07，且沿着管长方向均匀分布，第一分配管05上的分配孔07的数量为8n个；第二分配管06上有相互间隔120°分布的三排分配孔07，第一排的分配孔07沿管长度方向均匀分布，第一排的分配孔07的数量为4n个，第二排的分配孔07只均匀分布在位于挡板04空间位置之下的第二分配管06的后半段，第二排的分配孔07的数量为4n个，第三排的分配孔07沿管长方向均匀分布，第三排分配孔07的数量为8n个，其中n≥1且为整数；通过控制第二分配管06的旋转角度，使第二分配管06上适合于当前工况的一组分配孔07与第一分配管05上的分配孔07重合，制冷剂从第一分配管05流经相应的分配孔07进入对应的制冷剂分配腔区域，从而实现与制冷剂流量适配的分配孔07数量和位置的调整。

4、翅片管式换热器面对不同的工作环境及负荷，其制冷剂流量有较大差别，因此，分配孔07的分布位置和数量都需要根据实际情况进一步的调节，从而使制冷剂流量与环境负荷变化相匹配，进而提升换热器在多种工况下的性能。

5、所述的一种可变流程的翅片管式换热器的工作方法，当翅片管式换热器工作在中间负荷时，第二分配管06的第一排的分配孔07和第一分配管05的分配孔07重合，此时，集气管01中制冷剂入口的分配孔07数量为4n个，制冷剂流过所有的换热管03；

6、当翅片管式换热器工作在最小负荷时，第二分配管06的第二排的分配孔07和第一分配管05的分配孔07重合，此时，集气管01中制冷剂入口的分配孔07数量为第二分配管06后半段的4n个，并且制冷剂只流经一半的换热管03；

7、当翅片管式换热器满负荷时，第二分配管06的第三排的分配孔07和第一分配管05的分配孔07重合，此时，集气管01中制冷剂入口的分配孔07数量达到了最大的8n个，制冷剂流过所有的换热管03。

8、和现有技术相比，本发明具有以下优点：

9、1、本发明提出了一种可变流程的翅片管式换热器及其工作方法，能根据翅片管式换热器的负荷，调整分配孔的位置和数量，提升翅片管式换热器在不同负荷时的性能。

10、2、本发明提出了一种可变流程的翅片管式换热器及其工作方法，能根据翅片管式换热器的负荷，灵活调整制冷剂的流程，减小制冷剂侧压降，提升翅片管式换热器性能。

技术特征：

1.一种可变流程的翅片管式换热器，其特征在于：包括集气管(01)、翅片(02)、多个换热管(03)、挡板(04)、第一分配管(05)以及第二分配管(06)，挡板(04)安装在集气管(01)内壁和第二分配管(06)外壁的间隙中且位于集气管(01)高度1/2位置处，挡板(04)将集气管(01)均匀分隔为上下两个互不连通的制冷剂分配腔，多个换热管(03)均匀的垂直插入集气管(01)内的制冷剂分配腔中，多个换热管(03)出口连通，第二分配管(06)装配在第一分配管(05)的外部后一起套装在集气管(01)内部，其中第一分配管(05)是固定的，第二分配管(06)是能够旋转的，并且第一分配管(05)和第二分配管(06)上分布有不同数量和位置的分配孔(07)；第一分配管(05)上只有一排分配孔(07)，且沿着管长方向均匀分布，第一分配管(05)上的分配孔(07)的数量为8n个；第二分配管(06)上有相互间隔120°分布的三排分配孔(07)，第一排的分配孔(07)沿管长度方向均匀分布，第一排的分配孔(07)的数量为4n个，第二排的分配孔(07)只均匀分布在位于挡板(04)空间位置之下的第二分配管(06)的后半段，第二排的分配孔(07)的数量为4n个，第三排的分配孔(07)沿管长方向均匀分布，第三排分配孔(07)的数量为8n个，其中n≥1且为整数；通过控制第二分配管(06)的旋转角度，使第二分配管(06)上适合于当前工况的一组分配孔(07)与第一分配管(05)上的分配孔(07)重合，制冷剂从第一分配管(05)流经相应的分配孔(07)进入对应的制冷剂分配腔区域，从而实现与制冷剂流量适配的分配孔(07)数量和位置的调整。

2.根据权利要求1所述的一种可变流程的翅片管式换热器，其特征在于：翅片管式换热器面对不同的工作环境及负荷，其制冷剂流量有较大差别，因此，分配孔(07)的分布位置和数量都需要根据实际情况进一步的调节，从而使制冷剂流量与环境负荷变化相匹配，进而提升换热器在多种工况下的性能。

3.权利要求1或2所述的一种可变流程的翅片管式换热器的工作方法，其特征在于：当翅片管式换热器工作在中间负荷时，第二分配管(06)的第一排的分配孔(07)和第一分配管(05)的分配孔(07)重合，此时，集气管(01)中制冷剂入口的分配孔(07)数量为4n个，制冷剂流过所有的换热管(03)；

技术总结本发明公开了一种可变流程的翅片管式换热器及其工作方法，所述可变流程的翅片管式换热器包括换热管、翅片、集气管、挡板、第一分配管和第二分配管；翅片管式换热器在实际工作过程中，制冷剂流量随着工况的改变而大幅度变化，常规集气管的结构是固定的，不能够根据外界负荷大小灵活调节制冷剂的分配；本发明提出一种可变流程的翅片管式换热器，通过改变分配孔的位置和数量使制冷剂在不同流量下分配更均匀，并且在小负荷时可以减少制冷剂的流路数量，提高翅片管式换热器综合性能。技术研发人员：陈旗,马迪,晏刚受保护的技术使用者：西安交通大学技术研发日：技术公布日：2024/5/16