一种高效壳管式珠状凝结冷凝器的制作方法

本技术涉及空调及工业制冷，具体为一种高效壳管式珠状凝结冷凝器。

背景技术：

1、在传热学中，珠状凝结是与膜状凝结相对的一种凝结换热现象；其中，珠状凝结在液体中形成的是小球状凝聚体，而膜状凝结则是指在液体表面形成的薄膜状凝聚体。

2、由于珠状凝结状态下，大部分壁面能与蒸气直接接触，因此其表面传热系数要比相同条件下的膜状凝结大5～10倍。高效的热交换特性使珠状凝结在当前多个行业中虽有重要的应用，但因受材料表面处理技术和可利用的具有特殊表面性质的新材料的限制，目前的珠状凝结技术仅用在化工、电力、石油和天然气、制药等行业，还尚未应用到空调和工业制冷领域。珠状凝结未能应用于空调和工业制冷领域，主要是因为木桶理论中的短板效应；即珠状凝结技术中使用的表面处理技术仅使用在冷凝器中有着制冷剂相变的一侧（外侧），而冷凝器中有相变一侧的换热系数本身就比没相变的一侧（内侧）要高，在此情况下，仅通过珠状凝结表面处理技术去加强有相变一侧的换热效率，而无相变一侧的传热效率不进行相应提高，冷凝器换热器的整体传热系数也就不会的得到显著的提高。

3、因此，我们提出一种在管内插入螺旋纽带的高效壳管式珠状凝结冷凝器，以此通过提高冷凝器无相变一侧的传热效率来提高冷凝器的整体传热效率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种高效壳管式珠状凝结冷凝器，以解决上述背景技术中提出的现有空调及工业制冷中的冷凝器的换热效率低的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高效壳管式珠状凝结冷凝器，包括筒体，所述筒体的内侧安装有换热管，所述换热管的制冷剂相变侧涂覆有能使冷凝气体实现珠状凝结的超疏水涂料层；所述换热管的制冷剂无相变侧设置有能破坏换热管内壁冷却水稳流层的紊态绕流带；

3、所述筒体的外侧开设有供冷凝气体进出的进气口以及出液口，所述进气口和出液口均与筒体的内腔连通；所述筒体的外侧还开设有供冷却水进出的入水口和出水口，所述入水口和出水口分别与换热管的两端连接。

4、优选的，所述筒体的两端均安装有可拆卸的筒盖，所述筒盖的外侧以及筒体的两端均设置有法兰边，所述筒盖的法兰边与筒体的法兰边通过螺栓连接。

5、优选的，当冷凝器采用立式冷凝器时，所述进气口位于筒体的外侧上方，所述出液口位于筒体的外侧下方；所述出水口位于筒体的上侧并贯穿上侧筒盖，所述入水口位于筒体的下侧并贯穿下侧筒盖；

6、此时，筒体内腔中换热管的下端即作为液体过冷端，从入水口进入的冷却水首先在液体过冷端内换热管中与筒体内腔底部换热管外侧已凝结的液体进行热交换，对换热管进行过冷冷却，从而实现过冷器的功能。

7、优选的，所述紊态绕流带设置呈螺旋状，且紊态绕流带的螺旋外侧与换热管的内壁贴合。

8、优选的，所述珠状凝结层为tj-sfpp涂层。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

10、1）本装置在换热管的外侧涂覆有低表面能涂层，旨在为实现珠状凝结创造条件，从而提高了换热管制冷剂相变侧的传热效率；同时，在换热管内侧插入紊态绕流带，破坏换热管内壁冷却水稳流层，提高了换热管制冷剂无相变侧的传热效率；换热管的内外侧传热效率均被提高，进而也提高了换热管的整体传热效率；

11、2）本装置在换热管的内侧插入紊态绕流带，克服了立式冷凝器中管程和管长的限制，以在允许的阻力损失范围内尽可能延长冷却水流经管内的时间，从而进一步提高其换热效率；

12、3）本装置适用于各类空调及工业冷冻机组（包括冷水和热泵机组）的冷凝器，能显著提高空调及工业冷冻机组（包括冷水和热泵机组）冷凝器的换热效率，使其减小其形体，节省其耗材，降低其制造成本，因而具有较好的社会及经济效益。

技术特征：

1.一种高效壳管式珠状凝结冷凝器，包括筒体（1），所述筒体（1）的内侧安装有换热管（5），其特征在于：所述换热管（5）的制冷剂相变侧涂覆有能使冷凝气体实现珠状凝结的超疏水涂料层（3）；所述换热管（5）的制冷剂无相变侧设置有能破坏换热管（5）内壁冷却水稳流层的紊态绕流带（4）；

2.根据权利要求1所述的一种高效壳管式珠状凝结冷凝器，其特征在于：所述筒体（1）的两端均可拆卸安装有筒盖（2），所述筒盖（2）的外侧以及筒体（1）的两端均设置有法兰边，所述筒盖（2）的法兰边与筒体（1）的法兰边通过螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的一种高效壳管式珠状凝结冷凝器，其特征在于：所述进气口位于筒体（1）的外侧上方，所述出液口位于筒体（1）的外侧下方；所述出水口位于筒体（1）的上侧并贯穿上侧筒盖（2），所述入水口位于筒体（1）的下侧并贯穿下侧筒盖（2）。

4.根据权利要求1所述的一种高效壳管式珠状凝结冷凝器，其特征在于：所述紊态绕流带（4）设置呈螺旋状，且紊态绕流带（4）的螺旋外侧与换热管（5）的内壁贴合。

5.根据权利要求1所述的一种高效壳管式珠状凝结冷凝器，其特征在于：所述超疏水涂料层（3）为tj-sfpp涂层。

技术总结本技术属于空调及工业制冷技术领域，具体为一种高效壳管式珠状凝结冷凝器，包括筒体，所述筒体的内侧安装有换热管，所述换热管的制冷剂相变侧涂覆有能使冷凝气体实现珠状凝结的超疏水涂料层；所述换热管的制冷剂无相变侧设置有能破坏换热管内壁冷却水稳流层的紊态绕流带；所述筒体的外侧开设有供冷凝气体进出的进气口以及出液口，所述进气口和出液口均与筒体的内腔连通；所述筒体的外侧还开设有供冷却水进出的入水口和出水口；本装置适用于各类空调及工业冷冻机组的冷凝器，能显著提高空调及工业冷冻机组冷凝器的换热效率，使其减小其形体，节省其耗材，降低其制造成本，因而具有较好的社会及经济效益。技术研发人员：高建廷,刘宇轩,许愉松,何辉,刘利清,余建华受保护的技术使用者：台佳空调系统（江苏）有限公司技术研发日：20240125技术公布日：2024/9/17