冷凝器

文档序号:1950261 发布日期:2021-12-10 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 冷凝器 (Condenser ) 是由 张平 汤庆华 杨胜梅 于 2020-06-10 设计创作,主要内容包括:本申请提供了一种冷凝器,冷凝器包括冷凝器壳体、进气管、换热管组以及振动装置。振动装置包括引发部件和传动部件,引发部件与传动部件相连接。引发部件能够被从进气管流入冷凝器壳体内的制冷剂蒸汽冲击而运动。传动部件套设在换热管组中至少部分换热管的外侧,传动部件被配置为能够将引发部件的运动传递到至少部分换热管,以引起至少部分换热管的振动。换热管与制冷剂热交换的过程中,高温的制冷剂蒸汽容易凝结在换热管的外壁上,增加了换热管外侧的热阻。本申请的振动装置能够利用制冷剂蒸汽的脉动能量带动部分换热管振动,通过振动减少或去除换热管外壁上的制冷剂液膜,提高了换热管与制冷剂蒸汽的换热效率。(The application provides a condenser, condenser include condenser casing, intake pipe, heat exchange tube group and vibrating device. The vibration device comprises an initiation component and a transmission component, wherein the initiation component is connected with the transmission component. The inducing member can be moved by being struck by the refrigerant vapor flowing into the condenser case from the intake pipe. The transmission component is sleeved on the outer side of at least part of the heat exchange tubes in the heat exchange tube group, and the transmission component is configured to be capable of transmitting the motion of the inducing component to at least part of the heat exchange tubes so as to induce the vibration of at least part of the heat exchange tubes. In the process of heat exchange between the heat exchange tube and the refrigerant, high-temperature refrigerant steam is easy to condense on the outer wall of the heat exchange tube, and the thermal resistance outside the heat exchange tube is increased. The vibrating device can drive part of the heat exchange tubes to vibrate by utilizing the pulsating energy of the refrigerant steam, reduces or removes refrigerant liquid films on the outer walls of the heat exchange tubes through vibration, and improves the heat exchange efficiency of the heat exchange tubes and the refrigerant steam.)

冷凝器

技术领域

本申请涉及冷凝器技术领域。

背景技术

冷凝器作为大中型冷水机组的重要换热部件对机组的性能至关重要。冷凝器属于换热器的一种,冷凝器内部设有多个换热管。来自压缩机的制冷剂蒸汽能够在冷凝器内与多个换热管进行换热,从而制冷剂蒸汽得到冷凝,由气态转变为液态。由于从压缩机进入冷凝器内的制冷剂蒸汽是过热的,因而高温制冷剂蒸汽与低于其饱和温度的换热管壁面接触后,会在换热管外壁上形成膜状凝结。制冷剂蒸汽在换热管外壁上形成的制冷剂液膜会增大换热管外壁的热阻,阻碍制冷剂蒸汽与换热管之间的换热,从而降低制冷剂蒸汽与换热管之间的换热效率。

发明内容

本申请的目的在于提供一种冷凝器,其能够利用从压缩机进入冷凝器的制冷剂蒸汽的气流冲击能量来引发冷凝器内部分换热管振动,从而减少或去除部分换热管外壁上附着的制冷剂液膜,以解决冷凝器内因液膜凝结在换热管外壁而出现的换热恶化的问题。

为了达到上述目的,本申请提供了一种冷凝器,所述冷凝器包括冷凝器壳体、进气管、换热管组以及振动装置。所述冷凝器壳体的内部形成容纳空间。所述进气管设置在所述冷凝器壳体上,所述进气管的内部与所述容纳空间流体连通。所述换热管组设置在所述容纳空间内,所述换热管组包括数个换热管。所述振动装置设置在所述容纳空间内,所述振动装置包括引发部件和传动部件。所述引发部件设置在所述容纳空间内并被设置为能够被从所述进气管流入所述容纳空间的制冷剂蒸汽冲击而运动。所述传动部件连接至所述引发部件并套设在所述数个换热管中至少部分换热管的外侧,所述传动部件被配置为能够将所述引发部件的运动传递到所述至少部分换热管,以引起所述至少部分换热管的振动。

如前文所述的冷凝器,所述数个换热管包括数个上部换热管和数个下部换热管,所述数个上部换热管位于所述数个下部换热管的上方。所述传动部件包括上传动部和下传动部,所述下传动部套设在所述数个下部换热管的外侧,并通过所述上传动部连接至所述引发部件,其中所述上传动部被配置为,所述引发部件的运动能够绕开所述数个上部换热管而被传递至所述数个下部换热管上。

如前文所述的冷凝器,所述上传动部包括至少一个传动杆,所述数个上部换热管的阵列中设有供所述至少一个传动杆穿过的空间。

如前文所述的冷凝器,所述至少一个传动杆包括弹性段,所述弹性段由弹性材料制成。

如前文所述的冷凝器,所述上传动部包括传动板,所述传动板上设有数个避让孔,所述数个上部换热管对应容纳在所述数个避让孔内,其中所述数个避让孔的尺寸分别大于所述数个上部换热管的横截面的尺寸,以使得在所述传动部件振动的过程中,所述数个上部换热管始终不与其对应的避让孔相接触。

如前文所述的冷凝器,所述冷凝器包括挡气板,所述挡气板设置在所述进气管的下方;

所述引发部件包括振动板,所述振动板的一端与所述挡气板连接,且所述振动板与所述上传动部连接,所述振动板能够由从所述进气管流入的制冷剂蒸汽驱动而振动。

如前文所述的冷凝器,所述挡气板包括平行于所述数个换热管延伸的底板,所述振动板相对于所述挡气板的底板斜向上倾斜。

如前文所述的冷凝器,所述冷凝器包括挡气板,所述挡气板设置在所述进气管的下方,所述挡气板中设有通孔。所述引发部件包括旋转叶片,所述旋转叶片通过旋转轴设置在所述通孔内,并通过所述旋转轴连接至所述上传动部,其中所述旋转叶片能够由从所述进气管流入的制冷剂蒸汽驱动而和所述旋转轴一起转动。

如前文所述的冷凝器,所述传动部件还包括凸轮,所述凸轮与所述旋转轴相连接,从而所述凸轮能够随着所述旋转轴的旋转而进行偏心旋转;所述上传动部的顶部设有接收部,所述凸轮被可转动地接收在所述接收部中,从而所述凸轮的所述偏心旋转能够驱使所述上传动部上下运动。

如前文所述的冷凝器,所述冷凝器还包括过冷器,所述过冷器设置在所述容纳空间的底部,所述传动部件由所述过冷器支撑。

本申请在冷凝器中设置振动装置,其中振动装置包括引发部件和传动部件,引发部件与传动部件相连接。本申请的振动装置利用来自压缩机的制冷剂蒸汽的气流脉动来驱动引发部件运动,并通过传动部件将引发部件的运动能量传导至冷凝器内的部分换热管,实现部分换热管的振动。换热管的振动能够加速换热管外壁上凝结的制冷剂液膜脱落,从而起到减少或去除换热管外壁上液膜的作用,提高了冷凝器内换热管的换热效率。

附图说明

图1是本申请实施例所适用的冷凝器100的示意图;

图2A示出了本申请第一实施例的振动装置200的设置结构;

图2B是图2A在振动装置200区域的放大图;

图3是图2A示出的振动装置200在冷凝器100中的径向剖视图;

图4是本申请第二实施例的振动装置200在冷凝器100中的径向剖视图;

图5示出了本申请第三实施例振动装置200的部分结构;

图6示出了本申请第四实施例的振动装置200的立体图;

图7和图8分别示出了图6的振动装置200中凸轮601与上传动部205的两种不同的连接结构。

具体实施方式

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是,虽然在本申请中使用表示方向的术语,诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等描述本申请的各种示例结构部分和元件,但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的,基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置,所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。

图1是本申请实施例所适用的冷凝器100的示意图。如图1所示,冷凝器100为壳管式冷凝器,包括冷凝器壳体101、进气管102、挡气板106、换热管组103、过冷器104、出液管105以及一对管板107。冷凝器壳体101大致呈圆筒状,其内部形成有容纳空间111。挡气板106、换热管组103和过冷器104均设置在容纳空间111中。进气管102也呈圆筒状,设置在冷凝器壳体101的顶部。进气管102的内部与冷凝器壳体101的容纳空间111流体连通,从而由压缩机(未示出)而来的制冷剂蒸汽能够通过进气管102进入到冷凝器壳体101内的容纳空间111中。

换热管组103包括数个换热管113,每个换热管113均呈长条形的管状。数个换热管113并排布置,每个换热管113的长度方向与冷凝器壳体101的长度方向相一致,从而形成换热管113的阵列。数个换热管113包括数个上部换热管114和数个下部换热管115,数个上部换热管114位于数个下部换热管115的上方,从而数个换热管113形成上下两个阵列。换热管组103的设置能够促使冷凝器壳体101容纳空间111内的制冷剂蒸汽进行热交换,热交换后的制冷剂蒸汽冷凝成为气液混合态。一对管板107分别设置在冷凝器壳体101长度方向的两端,与数个换热管113长度方向的两个端部相连接。数个换热管113通过一对管板107固定设置在冷凝器壳体101的容纳空间111中。

挡气板106与冷凝器壳体101的内壁相连接,固定设置在进气管102的下方。如图1所示,挡气板106位于进气管102与换热管组103之间,且距离进气管102和换热管组103均具有一定间隔。挡气板106在冷凝器壳体101内的设置能够防止来自进气管102的制冷剂蒸汽直接冲击换热管组103,从而减小制冷剂蒸汽对换热管组103的损坏。

过冷器104设置在换热管组103的下方,位于冷凝器壳体101容纳空间111的底部。出液管105经换热管组103换热而冷凝形成的液态制冷剂受重力作用向下运动,从而进入过冷器104。液态制冷剂在过冷器104处继续换热后变成过冷液体。出液管105设置在过冷器104的下方,位于冷凝器壳体101的底部。经过冷器104换热后的过冷制冷剂液体能够从出液管105流出冷凝器壳体101。

在制冷剂蒸汽与换热管组103进行热交换的过程中,由于从压缩机通过进气管102进入冷凝器壳体101内的制冷剂蒸汽是过热的,因此,当高温制冷剂蒸汽同低于其饱和温度的换热管113外壁相接触时,制冷剂蒸汽会在换热管113的外壁上发生膜状凝结。如图1所示,由于凝结在数个换热管113外壁上的制冷剂液膜会在重力的作用下向下滴落,因此,制冷剂液膜的厚度会随着换热管113排数的增加而增加,附着在下部换热管115外壁上的制冷剂液膜的厚度大于附着在上部换热管114外壁上的制冷剂液膜的厚度。然而,在换热管113外壁上凝结的制冷剂液膜具有导热热阻,会降低制冷剂蒸汽与换热管113之间换热效率,且制冷剂液膜越厚导热热阻越大。也就是说,换热管113外壁上凝结的制冷剂液膜越厚,该换热管113的换热效率越低。由此可知,多个下部换热管115会因为外壁上附着了较厚的制冷剂液膜而导致其换热效率较低。

图2A示出了本申请第一实施例的振动装置200的设置结构,示出了振动装置200相对于冷凝器100中的进气管102、挡气板106以及过冷器104的位置关系。图2B是图2A在振动装置200区域的放大图。图3是图2A示出的振动装置200在冷凝器100中的径向剖视图。为了防止过多的液态制冷剂附着在多个下部换热管115上形成液膜,进而防止冷凝器100的换热性能降低,本申请在冷凝器100内部的容纳空间111中设有振动装置200。本实施例的振动装置200适用于螺杆式和离心式冷水机组中的壳管式冷凝器100,能够利用螺杆压缩机的排气脉动或离心式压缩机的排气作为振动源,避免了额外增加振动器的花费。

如图2A所示,振动装置200设置在进气管102与过冷器104之间。振动装置200包括引发部件201、传动部件202和支撑部件204。在本实施例中,引发部件201包括振动板203,振动板203的一端与挡气板106相连接,从而流向挡气板106的制冷剂蒸汽能够冲击到振动板203上。如图2B所示,挡气板106包括一个底板214和两个侧板216。底板214平行于数个换热管113的延伸方向设置,位于进气管102的正下方。底板214的长度方向与冷凝器壳体101的长度方向一致,两个侧板216连接在底板214宽度方向的两个侧边上。如图3所示,两个侧板216分别自底板214斜向上延伸,连接在冷凝器壳体101的内壁上。挡气板106的上述设置使得底板214能够固定在进气管102的正下方,从而来自进气管102的制冷剂蒸汽直接流向底板214。由于挡气板106整体沿着冷凝器壳体101的长度方向延伸,因而挡气板106能够引导制冷剂蒸汽朝冷凝器壳体101的长度方向运动。振动板203相对于挡气板106的底板214斜向上倾斜设置。振动板203的一端213与挡气板106相连接,另一端217为自由端。在本实施例中,振动板203的一端213连接在底板214长度方向上的一个侧边223上,从而经挡气板106引导的制冷剂蒸汽能够冲击到振动板203上。在制冷剂蒸汽流量冲击的驱动下,振动板203会产生振动。本申请第一实施例将振动板203作为引发部件201,利用压缩机排出的制冷剂蒸汽驱动引发部件201振动。在本申请的实施例中,振动板203采用弹簧钢制成,既能够满足冷凝器100内部高温的环境要求,又能够同时具有一定的刚性和弹性。

传动部件202与引发部件201相连接,以传导来自引发部件201的振动。如图2B和图3所示,传动部件202包括上传动部205和下传动部206。上传动部205连接在振动板203与下传动部206之间,能够将来自振动板203的振动能量传导至下传动部206。在本实施例中,上传动部205为一个传动杆215,传动杆215由能够提供刚性的金属材料制成。传动杆215垂直于换热管组103的延伸方向而上下竖直设置。传动杆215的一端连接在振动板203的下表面上,另一端与下传动部206相连接。传动杆215与振动板203之间的连接设置有助于将振动板203在一定幅度范围内的振动转化为传动杆215的上下运动。如图3所示,上传动部205大致位于数个上部换热管114的阵列中,且不与任意一个上部换热管114相接触;下传动部206大致位于数个下部换热管115的阵列位置处,并套设在数个下部换热管115的外侧。为了适配上传动部205在数个上部换热管114阵列中的设置,数个上部换热管114阵列分隔成左右两个子阵列301,且左右两个子阵列301之间设有空隙,以提供传动杆215穿过的空间。上部换热管114两个子阵列301之间空隙的设置还能够为制冷剂蒸汽预留出向下流动的通道,制冷剂蒸汽借助这个通道更容易进入到下部换热管115,从而减少了沉积在上部换热管114外壁上的制冷剂的量,增强了制冷剂蒸汽与下部换热管115的换热。

下传动部206大致呈板状,沿着冷凝器壳体101的径向布置,与换热管组103的延伸方向相垂直,且与上传动部205大致位于同一平面上。在本实施例中,下传动部206的板面上设有多个并排布置的容纳孔218。每个容纳孔218均贯通下传动部206的厚度方向,且容纳孔218的数目与下部换热管115的数目相同,容纳孔218的大小形状与与下部换热管115的横截面的大小形状相配合。下传动部206的上述设置使得数个下部换热管115中的每个换热管113都能够被容纳在相应的一个容纳孔218中,从而下传动部206从振动板203获得的振动能量能够传递至数个下部换热管115。也就是说,振动板203的振动能够绕开数个上部换热管114而被传递至数个下部换热管115,从而带动数个下部换热管115上下振动。由于下传动部206直接带动下部换热管115进行振动,因此,为了保证下部换热管115的振动幅度,还可以对下传动部206的材质、形状、大小等参数进行优化调整,使得下传动部206的固有频率落在制冷剂蒸汽气流脉动的频率范围内,从而下传动部206能够与压缩机排气脉动发生共振,保证附着在换热管113外壁上的液膜有效脱落。本实施例中,下传动部206振动的幅度约为1-2mm。数个下部换热管115的上下振动能够促使附着在数个下部换热管115外壁上的制冷剂液膜向下滴落,从而减薄了下部换热管115外壁上液膜的厚度,提高了数个下部换热管115的换热效率。在一些实施例中,下传动部206可以在容纳孔218的内径上安装容纳孔保护装置。容纳孔保护装置由弹性材料制成,连接在容纳孔218与下部换热管115之间,用于增大容纳孔218与其中容纳的下部换热管115之间的接触面积,以减小容纳孔218对下部换热管115的剪切力,减少下传动部206的振动对下部换热管115带来的损耗。

支撑部件204设置在下传动部206的底部。如图2B和图3所示,支撑部件204包括两个支撑杆219,两个支撑杆219均从下传动部206的底部向下延伸形成。两个支撑杆219之间间隔的距离大致与过冷器104的宽度相同,从而振动装置200的传动部件202能够通过两个支撑杆219支撑在过冷器104的两侧。在一些实施例中,支撑部件204也可以支撑在冷凝器壳体101的内壁上。支撑部件204的设置能够为振动装置200提供辅助支撑和定位的作用,在其他实施例中,振动装置200也可以不包括支撑部件204。

图4是本申请第二实施例的振动装置200在冷凝器100中的径向剖视图。与本申请第一实施例的振动装置200相类似地,第二实施例的振动装置200也包括引发部件201、传动部件202和支撑部件204。其中,第二实施例的引发部件201、支撑部件204以及传动部件202中的下传动部206的结构设置与第一实施例完全相同,参照本申请对第一实施例振动装置200的描述,这里就不再赘述。不同于第一实施例的振动装置200采用一个传动杆215作为传动部件202的上传动部205,第二实施例振动装置200的上传动部205具有两个传动杆215。如图4所示,两个传动杆215均竖直设置,共同位于冷凝器壳体101的同一径向平面上,上端与振动板203相连接,下端与下传动部206相连接。两个传动杆215的上端分别连接在振动板203下表面的同一高度上,且分别设置在振动板203相对的两个侧边位置处,使得两个传动杆215之间具有最大的间隔。两个传动杆215之间较远的间隔设置有助于将来自振动板203的振动传递至下传动部206沿冷凝器壳体101径向布置的两侧,能够有效加强上传动部205对于振动板203的振动传递。为了适配两个传动杆215在数个上部换热管114阵列中的设置,数个上部换热管114阵列分隔成三个子阵列301,三个子阵列301之间设有两处空隙,分别用于提供两个传动杆215穿过的空间。本实施例在上部换热管114的阵列中设置的两处空隙为制冷剂蒸汽提供了向下流通的通道,加强了制冷剂蒸汽与下部换热管115之间的换热。第二实施例对于上传动部205的结构设置同样能够将振动板203的振动绕开数个上部换热管114而传递至数个下部换热管115,从而带动数个下部换热管115上下振动。

图5示出了本申请第三实施例振动装置200的部分结构。与第二实施例的振动装置200结构相类似地,本申请第三实施例的振动装置200也是在第一实施例振动装置200的基础上对传动部件202的结构进行调整,因此图5仅示出了第三实施例振动装置200中传动部件202和与之相连的支撑部件204的结构。其中,第三实施例中的引发部件201、支撑部件204以及传动部件202中的下传动部206的结构设置与第一实施例中完全相同,参照本申请对第一实施例振动装置200的描述,这里就不再赘述。不同于第一实施例和第二实施例的振动装置200均采用传动杆215作为传动部件202的上传动部205,第三实施例振动装置200的上传动部205为一个传动板501。如图5所示,传动板501垂直于换热管组103的延伸方向而竖直设置,且传动板501所在的平面大致位于冷凝器壳体101的径向面上。传动板501上设有数个避让孔511,避让孔511的数目与上部换热管114的数目相同,从而数个上部换热管114能够对应容纳在数个避让孔511内。每个避让孔511的尺寸分别大于其中相应容纳的一个上部换热管114的横截面的尺寸,从而在传动部件202振动的过程中,数个上部换热管114始终不与其对应的避让孔511相接触。也就是说,传动板501的振动并不会对上部换热管114产生影响。因此,第三实施例对于上传动部205的设置既保留了冷凝器壳体101中上部换热管114满布的状态,又能够将振动板203的振动绕开数个上部换热管114而传递至数个下部换热管115,以带动数个下部换热管115上下振动。在本实施例中,引发部件201带动下传动部206的振动幅度约为1-2mm,因此避让孔511的孔径设置为大于换热管113外径1-2mm。

图6示出了本申请第四实施例的振动装置200的立体图。如图6所示,第四实施例的振动装置200包括引发部件201、传动部件202和支撑部件204。与第四实施例振动装置200相关联的挡气板106的整体结构与第一实施例、第二实施例以及第三实施例相关联的挡气板106的结构均相类似,包括一个底板214和两个侧板216。其中底板214位于在进气管102的正下方,两个侧板216相对于底板214斜向上倾斜设置,并连接在冷凝器壳体101的内壁上。与第一实施例、第二实施例以及第三实施例中挡气板106不同的是,第四实施例中的挡气板106在底板214上设有通孔602和安装槽608。为了更清楚地示出底板214与引发部件201之间的结构关系,图6中省略了连接在底板214两侧的两个侧板216,示出了挡气板106的底板214结构。

如图6所示,底板214上的通孔602呈圆形,用于容纳振动装置200的引发部件201。引发部件201包括旋转叶片603,旋转叶片603的形状为半圆形。半圆形的旋转叶片603的形状大小与底板214的通孔602的形状大小相匹配,半圆形旋转叶片603所对应的圆形略小于通孔602所对应的圆形,从而旋转叶片603能够被容纳在通孔602中,且半圆形旋转叶片603与圆形通孔602共圆心设置。本实施例的引发部件201包括两个旋转叶片603,在其他实施例中,也可以布置其他数量的旋转叶片603。

如图6所示,安装槽608整体呈长条状,在底板214的厚度方向上镂空。安装槽608与通孔602相连通,且安装槽608自通孔602延伸至底板214长度方向上的一个侧边223。安装槽608在底板214上的延伸方向与底板214的长度方向相一致,且安装槽608在通孔602上的延长线能够穿过通孔602所在圆的圆心。

振动装置200的传动部件202包括旋转轴604、凸轮601、上传动部205以及下传动部206。旋转轴604设置在底板214所在的平面上,且旋转轴604容纳在通孔602和安装槽608中。旋转轴604的一端可旋转地连接在通孔602的边缘位置,旋转轴604的其余部分自通孔602延伸至安装槽608,且从安装槽608继续延伸至底板214的外侧。延伸至底板214外侧的旋转轴604的另一端与凸轮601相连接,从而旋转轴604所具有的动能能够传递至凸轮601。如图6所示,由于安装槽608在底板214上的延伸方向与底板214的长度方向相一致,因此,安装在安装槽608内的旋转轴604的延伸方向也与底板214的长度方向相一致。也就是说,旋转轴604的延伸方向与冷凝器壳体101的轴向方向相一致。由于安装槽608在通孔602上的延长线穿过通孔602所在圆的圆心,因此安装在安装槽608中的旋转轴604也能够穿过通孔602所在圆的圆心。旋转轴604在通孔602中的设置将通孔602分隔成两个对称的半圆形的子通孔。如图6所示,旋转轴604与旋转叶片603相连接,两个旋转叶片603相对于旋转轴604对称设置,从而旋转叶片603能够通过旋转轴604设置在通孔602内,且旋转叶片603能够在通孔602中绕旋转轴604转动。当旋转叶片603旋转至某一位置时,旋转叶片603所在的平面能够与挡气板106相齐平。上述设置使得旋转叶片603能够与挡气板106一样,同时受到来自进气管102的制冷剂蒸汽的气流冲击。当制冷剂蒸汽流向挡气板106并冲击挡气板106的上表面以及安装在挡气板106通孔602中的旋转叶片603时,旋转叶片603受制冷剂蒸汽的驱动而和旋转轴604一起转动。由于旋转轴604与凸轮601相连接,因此旋转叶片603的转动能够同时带动旋转轴604与凸轮601转动。

本申请第四实施例在挡气板106的底板214中设置一个通孔602,并在通孔602中对应设置一组旋转叶片603。在其他实施例中也可以在底板214上设置其他数目的通孔602,例如两个、三个等。多个通孔602中的每一个通孔602内均设有一组旋转叶片603,因而第四实施例的振动装置200能够通过多组旋转叶片603的转动来带动传动部件202中旋转轴604与凸轮601的运动。

如图6所示,凸轮601大致呈圆饼状,连接在旋转轴604自底板214延伸出的一侧的端部。凸轮601与旋转轴604相连接的位置位于凸轮601的左侧表面607。左侧表面607大致呈圆形,且旋转轴604的端部在凸轮601左侧表面607的连接位置偏离于左侧表面607所在圆的圆心。当旋转轴604在旋转叶片603的带动下进行旋转运动时,凸轮601与旋转轴604固定的偏心连接使得凸轮601进行偏心旋转。

上传动部205在冷凝器壳体101的容纳空间111内竖直设置,且上传动部205位于凸轮601的下方。上传动部205与凸轮601之间的连接设置能够将凸轮601的旋转运动转化为上传动部205的上下运动。如图6所示,上传动部205为一个传动杆215,传动杆215呈圆杆状,连接在凸轮601与下传动部206之间。传动杆215包括弹性段605,当传动杆215上下运动时,弹性段605的设置能够放大传动杆215的运动幅度,使得下传动部206获得更大的动能。在本实施例中,弹性段605为弹簧段,在其他实施例中,弹性段605也可以由其他的弹性材料制成。

图7和图8分别示出了图6的振动装置200中凸轮601与上传动部205的两种连接结构。第四实施例的振动装置200采用图7和图8中的任意一种结构均能够实现凸轮601与上传动部205之间的动能传递。

图7示出了凸轮601与上传动部205连接的第一种结构。如图7所示,凸轮601的左侧表面607和右侧表面609均为平面。上传动部205的顶部设有接收部701,接收部701为自上传动部205的顶面向下凹陷的凹槽610。与凸轮601左右两侧表面呈平面的结构相适应地,凹槽610的左右两侧内壁也为平面。凹槽610的形状尺寸与凸轮601的形状尺寸相适应,从而凸轮601的下部能够容纳在凹槽610中。在凸轮601进行偏心旋转的过程中,凸轮601的下部忽高忽低不断变换,但是无论如何变换凸轮601的下部始终容纳在凹槽610中。也就是说,凸轮601偏心旋转的过程中,凸轮601的下部始终抵接在上传动部205的顶部,对上传动部205的接收部701施加向下的压力。即便凸轮601的下部在时上时下的过程中运动至较高的位置时,凸轮601也抵接在上传动部205的顶部。结合图6可以看到,上传动部205中弹性段605的设置能够保证上传动部205始终处于受压缩的状态。如图7所示,凹槽610的设置能够防止凸轮601在偏心旋转的过程中从上传动部205的顶端滑脱。当凸轮601受旋转轴604的驱动而进行偏心运动时,凸轮601抵接在上传动部205顶部的驱动力能够促使上传动部205上下运动。

图8示出了凸轮601与上传动部205连接的第二种结构。如图8所示,第二种结构中的凸轮601在外周位置处环绕设有凸缘611。凸缘611分别突出于凸轮601的左侧表面607和右侧表面609,从而左侧表面607和右侧表面609均不是平面。上传动部205的顶部设有接收部701,接收部701为自上传动部205的顶面向下凹陷的凹槽610。与凸轮601外周环设的凸缘611结构相适应地,凹槽610的左右两侧内壁在上传动部205的顶端位置处分别设有阻挡件801。两个阻挡件801分别自凹槽610左右两侧内壁相对延伸,且两个阻挡件801之间具有间隔,能够提供凸轮601的容纳空间。凹槽610的形状尺寸与凸轮601的形状尺寸相适应,从而凸轮601的下部能够容纳在凹槽610中。当凸轮601的下部容纳在凹槽610中时,上传动部205顶部的两个阻挡件801位于在容纳在凹槽610中的凸轮601凸缘611上。在凸轮601进行偏心旋转的过程中,凸轮601的下部忽高忽低不断变换,但是由于两个阻挡件801对凸轮601凸缘611的限定作用,无论如何变换,凸轮601的下部始终容纳在凹槽610中。也就是说,凸轮601偏心旋转的过程中,当凸轮601的下部位于较高的位置时,凸轮601凸缘611的上端对上传动部205的两个阻挡件801施加了向上的拉力,上传动部205的两个阻挡件801阻碍凸轮601凸缘611进一步向上运动,避免凸轮601从上传动部205的接收部701中滑脱。当凸轮601的下部位于较低的位置时,凸轮601的下部抵接在上传动部205的顶部,凹槽610左右两个侧壁的设置能够防止凸轮601从上传动部205的顶端滑脱。对于凸轮601与上传动部205连接的第二种结构,无需凸轮601始终对上传动部205施加向下的压力,就仍能保证凸轮601与上传动部205之间的稳定连接。在该实施例中,上传动部205中也可以不设置弹性段605。如图8所示,由于凸轮601和上传动部205相对锁定的连接关系,当凸轮601受旋转轴604的驱动而进行偏心运动时,凸轮601能够促使上传动部205上下运动。

如图6所述,为了进一步保证凸轮601与上传动部205之间的连接,防止上传动部205在水平方向上具有较大的振动幅度,第四实施例的振动装置200在传动杆215的外侧套设有一个限位装置606。如图6所示,限位装置606呈矩形的套环状,且限位装置606通过连接部件(图中未示出)固定连接在冷凝器壳体101的内壁上。限位装置606在传动杆215外侧所限定的传动杆215的活动范围略大于传动杆215的外径,从而在水平方向上,传动杆215仅能够在限位装置606的限定作用下运动,大大降低了传动杆215脱离凸轮601连接的可能性。

第四实施例的振动装置200对于下传动部206以及下传动部206底部的支撑部件204的设置与第一实施例、第二实施例以及第三实施例中的设置完全相同,因此在这里就不再赘述。第四实施例的振动装置200在挡气板106上设置可旋转的旋转叶片603作为引发部件201。当制冷剂蒸汽自上而下冲击挡气板106时,旋转叶片603受制冷剂蒸汽的驱动而带动旋转轴604一起旋转。旋转轴604的旋转继而传递至凸轮601,与旋转轴604偏心连接的凸轮601在旋转轴604的驱动下进行偏心旋转,从而凸轮601的最低点忽上忽下,周期性地往复运动。由于凸轮601的下部被可转动地接收在上传动部205顶部的接收部701,因此随着凸轮601的最低点忽上忽下地往复运动,上传动部205也受到来自凸轮601的驱动力而进行上下往复的运动。也就是说,随着上传动部205上下往复运动,连接在上传动部205下方的下传动部206也会受到驱动而进行上下往复运动,从而带动套设在下传动部206中的数个换热管113上下振动。第四实施例的振动装置200通过传动部件202的曲柄连杆机构,将旋转叶片603的旋转运动转变为上下往复运动。

本申请的多个实施例均在下传动部206中设置多个圆形的容纳孔218,并将每个容纳孔218设置成用于容纳数个下部换热管115中的一个换热管113。在其他实施例中,也可以在下传动部206上设置多个长条形的容纳孔218。其中,每个长条形的容纳孔218可以同时容纳数个下部换热管115中同一排的多个换热管113,只要能够将下传动部206套设在数个下部换热管115的外侧,通过下传动部206带动数个下部换热管115实现振动即可。

本申请的振动装置200利用压缩机的排气脉动来激发引发部件201运动。本申请还在振动装置200中采用曲柄连杆结构,将引发部件201的运动转换成下传动部206的上下运动。下传动部206的上下运动为被套设在下传动部206中的部分换热管113提供振动源,从而驱使部分换热管113随着下传动部206一起上下振动。部分换热管113的振动能够促进附着在该换热管113外表面的制冷剂液膜脱落,从而减薄换热管113外壁上液膜的厚度,提高换热管组103的换热效率。由于设置在下方的换热管113的外壁上附着的液膜的厚度较设置在上方的换热管113的外壁上附着的液膜的厚度要厚,因此本申请的多个实施例均针对设置在冷凝器壳体101的中部和下部的部分换热管113,即下部换热管115。振动装置200仅针对下部换热管115的设计能够更加高效利用制冷剂蒸汽的冲击能量,改善下部换热管115因外壁凝结的液膜厚度过厚而导致的下部换热管115外侧热阻过大的情况。

本申请实施例的振动装置200适用于螺杆式和离心式冷水机组中的壳管式冷凝器100,尤其适用于螺杆式冷水机组。由于螺杆压缩机的转子腔容积变化速度发生周期性改变,因此螺杆压缩机的排气为周期性脉动排气。螺杆压缩机可以达到的排气频率为40Hz~300Hz,而当螺杆机组变频运行时,正常运行的排气脉动频率为90Hz~300Hz。在一些实施例中,可以设计下传动部206的厚度、形状使其固有振动频率落在40Hz~90Hz的范围中。当螺杆压缩机正常运行时,制冷剂蒸汽的脉动频率不会引起下传动部206的共振,只有螺杆压缩机不处于正常运行的状态时,下传动部206才会产生共振,实现较大振动幅度的振动。在一些实施例中,可以将下传动部206设置为:只有在下传动部206与压缩机的排气脉动产生共振时,下传动部206才会带动换热管113振动。上述目的可以通过调节下传动部206的容纳孔218的大小来实现。上述设置既能够减少下部换热管115外壁上附着的液膜量,又能够减小下部换热管115的振动对冷凝器100的功能和结构带来的影响。也就是说,在该实施例中,振动装置200的振动除夜功能不需要一直进行,只需要随着螺杆压缩机的运行而周期性地进行即可,从而在保证除液效果的同时,减少对换热管113的振动影响。需要注意的是,下传动部206优化设计后的固有频率不应当与换热管113的固有频率相等,以避免引起换热管113共振。

当本申请实施例的振动装置200应用于螺杆式冷水机组中的冷凝器100中时,振动装置200可以安装如下的方式进行振动除液:冷水机组运行3小时后,控制逻辑令螺杆式压缩机的排气频率降频至40Hz~90Hz。此时排气管输出40Hz~90Hz的排气脉动,带动引发部件201运动。引发部件201的运动通过曲柄连动结构传递至传动部件202,使得下传动部206获得40Hz~90Hz频率范围内的脉动。当下传动部206的固有频率与压缩机排气频率相一致时,下传动部206产生共振,带动下部换热管115振动,从而附着在下部换热管115外表面上的液膜脱落。10分钟后控制逻辑令螺杆式压缩机的排气频率升至正常工作频率,此时压缩机的排气频率避开了下传动部206的固有频率,下传动部206不再随压缩机的排气脉动共振,下部换热管115处于静止状态。该实施例中,振动装置200在冷水机组3小时的正常运行模式下不工作,振动装置200仅在冷水机组10分钟的非正常运行的模式下带动下部换热管115振动,以实现振动除液的功能。也就是说,冷水机组每正常运行3小时,振动装置200就工作10分钟,周期性地减少或去除下部换热管115外壁上附着的液膜。振动装置200的上述运行模式既能够在冷水机组的整个运行过程中周期性地实现了除液的功能,又几乎不对冷水机组的正常运行带来额外的影响。在其他实施例中,振动装置200可以采用其他的除液周期模式。

尽管本文中仅对本申请的一些特征进行了图示和描述,但是对本领域技术人员来说可以进行多种改进和变化。因此应该理解,所附的权利要求旨在覆盖所有落入本申请实质精神范围内的上述改进和变化。

19页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:冷凝器及制冷系统

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!