JPH03211391A - 流下液膜式蒸発器 - Google Patents
流下液膜式蒸発器Info
- Publication number
- JPH03211391A JPH03211391A JP612090A JP612090A JPH03211391A JP H03211391 A JPH03211391 A JP H03211391A JP 612090 A JP612090 A JP 612090A JP 612090 A JP612090 A JP 612090A JP H03211391 A JPH03211391 A JP H03211391A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- liquid
- pressure loss
- chamber
- gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、各種機器の冷却、あるいは空調用の冷水を供
給する装置、及び海洋温度差発電のプラントに好適な液
膜を流下して蒸発伝熱させる流下液膜式蒸発器に関する
。
給する装置、及び海洋温度差発電のプラントに好適な液
膜を流下して蒸発伝熱させる流下液膜式蒸発器に関する
。
従来の流下液膜式蒸発器は１例えば、特開昭６１−１６
８７８９号公報に記載されている。この種の蒸発器では
、蒸発器シェルの上部の液冷媒入口から流入する液冷媒
は、蒸発器シェル内の多数の伝熱管の外表面上を薄膜状
態で流下して、伝熱管内を流れる冷水の熱を蒸発するこ
とで奪い、冷水を冷却している。ガス化された冷媒は、
冷媒ガス出口より流出する。また、冷却された後の冷水
は、冷水出口より蒸発器外へ流出し、冷却対象系へ流れ
、循環ポンプにより循環して、再度、蒸発器の冷水入口
へもどる。
８７８９号公報に記載されている。この種の蒸発器では
、蒸発器シェルの上部の液冷媒入口から流入する液冷媒
は、蒸発器シェル内の多数の伝熱管の外表面上を薄膜状
態で流下して、伝熱管内を流れる冷水の熱を蒸発するこ
とで奪い、冷水を冷却している。ガス化された冷媒は、
冷媒ガス出口より流出する。また、冷却された後の冷水
は、冷水出口より蒸発器外へ流出し、冷却対象系へ流れ
、循環ポンプにより循環して、再度、蒸発器の冷水入口
へもどる。
上記従来の流下液膜式蒸発器の場合、蒸発器に入る液冷
媒が伝熱管に流下する際、冷媒分配孔から二相流で流下
すると、液冷媒が飛散して伝熱効率が低下する。あるい
は、液冷媒が冷媒分配室に過剰に貯まり液面が高くなり
、蒸気抜管から液冷媒が伝熱管に触れずに蒸発室の下面
に貯まり、伝熱効率を低下させる。これらの伝熱効率を
低下させる現象は、冷媒分配板の冷媒隙間部を通過する
液冷媒の圧力損失と冷媒蒸気抜管を通過する冷媒ガスの
圧力損失の兼ね合いが関連するが、従来はこの点につい
て余り考慮されていなかった。
媒が伝熱管に流下する際、冷媒分配孔から二相流で流下
すると、液冷媒が飛散して伝熱効率が低下する。あるい
は、液冷媒が冷媒分配室に過剰に貯まり液面が高くなり
、蒸気抜管から液冷媒が伝熱管に触れずに蒸発室の下面
に貯まり、伝熱効率を低下させる。これらの伝熱効率を
低下させる現象は、冷媒分配板の冷媒隙間部を通過する
液冷媒の圧力損失と冷媒蒸気抜管を通過する冷媒ガスの
圧力損失の兼ね合いが関連するが、従来はこの点につい
て余り考慮されていなかった。
上記の目的を達成するために１本発明は、流下液膜式蒸
発器の冷媒分配室の冷媒分配板の冷媒分配の隙間の圧力
損失と、冷媒蒸気抜管を通過する冷媒蒸気の圧力損失を
等しくするように、冷媒分配板と冷媒蒸気抜管の構造を
決定する。
発器の冷媒分配室の冷媒分配板の冷媒分配の隙間の圧力
損失と、冷媒蒸気抜管を通過する冷媒蒸気の圧力損失を
等しくするように、冷媒分配板と冷媒蒸気抜管の構造を
決定する。
流下液膜式蒸発器の冷媒分配室内の冷媒分配板と伝熱管
の隙間を通過する液冷媒の圧力損失と、冷媒蒸気抜管を
冷媒蒸気が通過する際の圧力損失とを等しくすることに
より、また、冷媒蒸気が蒸気抜管のみから蒸発室へ入り
、液冷媒は冷媒開孔部のみから伝熱管へ流下することに
より、未蒸発液冷媒を少なくして伝熱効率を高める。
の隙間を通過する液冷媒の圧力損失と、冷媒蒸気抜管を
冷媒蒸気が通過する際の圧力損失とを等しくすることに
より、また、冷媒蒸気が蒸気抜管のみから蒸発室へ入り
、液冷媒は冷媒開孔部のみから伝熱管へ流下することに
より、未蒸発液冷媒を少なくして伝熱効率を高める。
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第１図は、本発明の流下液膜式蒸発器の一実施例を示す
もので、この図において、液冷媒は、シェル１に設けて
冷媒入口部２より冷媒分配室３０を通り、伝熱管４の外
側を流下する。一方、冷水は冷水入口部６から上方の水
室１４に流入する。
もので、この図において、液冷媒は、シェル１に設けて
冷媒入口部２より冷媒分配室３０を通り、伝熱管４の外
側を流下する。一方、冷水は冷水入口部６から上方の水
室１４に流入する。
水室１４内に流入した冷水は伝熱管４の内側に流入する
。この液冷媒と冷水との間で熱交換が行われ、冷水の熱
を奪って冷却する。熱を奪われた冷水は下方の水室１４
を通って冷水出ロアから流出する。上方の水室１４と冷
媒液分配板１５の間は氷室仕切板２１により仕切られて
いる。冷媒液分配板１５と伝熱管４の間には、わずかな
隙間３８がおいていて、この間より冷媒液が流下する。
。この液冷媒と冷水との間で熱交換が行われ、冷水の熱
を奪って冷却する。熱を奪われた冷水は下方の水室１４
を通って冷水出ロアから流出する。上方の水室１４と冷
媒液分配板１５の間は氷室仕切板２１により仕切られて
いる。冷媒液分配板１５と伝熱管４の間には、わずかな
隙間３８がおいていて、この間より冷媒液が流下する。
冷媒入口部２から入る液冷媒より少ない重量流量のガス
状の冷媒は、冷媒分配室３０と熱伝達を行う蒸発室３１
を結ぶ蒸気抜管３２により蒸発室３１へ入る。このよう
な構成の流下液膜式蒸発器では、熱交換媒体として冷水
温度より低い温度の沸点で蒸発を開始するフロン、アン
モニアのような冷媒が用いられる。
状の冷媒は、冷媒分配室３０と熱伝達を行う蒸発室３１
を結ぶ蒸気抜管３２により蒸発室３１へ入る。このよう
な構成の流下液膜式蒸発器では、熱交換媒体として冷水
温度より低い温度の沸点で蒸発を開始するフロン、アン
モニアのような冷媒が用いられる。
液冷媒が蒸発して生じる冷媒蒸気、及び、冷媒分配室３
０の蒸気は蒸気抜管３２を通過し、これらの冷媒蒸気は
蒸発室３１で混合し、冷媒ガス吐出管３５を経て、圧縮
機１１へと流れる。また、蒸発室下部には、液戻り管３
６が設置されている。
０の蒸気は蒸気抜管３２を通過し、これらの冷媒蒸気は
蒸発室３１で混合し、冷媒ガス吐出管３５を経て、圧縮
機１１へと流れる。また、蒸発室下部には、液戻り管３
６が設置されている。
圧縮機１１で冷媒を圧縮するためのピスントンなどの摺
動面を潤滑する潤滑油の一部分は、圧縮機に滞留せずに
冷凍サイクルを循環している。この潤滑油は、伝熱管４
上でも蒸発せずに、蒸発室３１の底部に流下し、未蒸発
の液冷媒と混合し液戻り管３６へ入り、圧縮機１１へと
流れる。
動面を潤滑する潤滑油の一部分は、圧縮機に滞留せずに
冷凍サイクルを循環している。この潤滑油は、伝熱管４
上でも蒸発せずに、蒸発室３１の底部に流下し、未蒸発
の液冷媒と混合し液戻り管３６へ入り、圧縮機１１へと
流れる。
第２図に示すように、液冷媒３７は冷媒分配室から冷媒
分配用の隙間３８を経て、伝熱管４表面上を流下する。
分配用の隙間３８を経て、伝熱管４表面上を流下する。
また、この液冷媒とは別に、冷媒分配管に流入する冷媒
蒸気が、冷媒蒸気抜管３２を通って蒸発室３１へ入る。
蒸気が、冷媒蒸気抜管３２を通って蒸発室３１へ入る。
第２図の蒸気抜管３２と伝熱管周りの冷媒分配のための
隙間３８の圧力損失は同じ値に設計する必要がある。も
し伝熱管周辺の冷媒分配のための隙間３８の圧力損失が
大きいと冷媒分配板上の冷媒液面高さが高くなり、極端
な場合は蒸気抜管３２から液冷媒が蒸発室３１に流れる
ことがあり、伝熱管に触れずに未蒸発液冷媒が存在する
ことになり、伝熱効率が低下する。逆に、伝熱管周りの
冷媒分配のための隙間３８の圧力損失が小さいと冷媒ガ
スが冷媒隙間部から二相流の状態で流出し、伝熱管外表
面上に定常的に液冷媒が流れないで、外乱が与えられた
状態で二相流が乱れ、伝熱性能が低下する。このため、
伝熱管の冷媒隙間部からは、液冷媒のみが伝熱管に流れ
、冷媒蒸気抜管３２からは冷媒ガスのみが蒸発室３１へ
流れるようにすると、高性能化が実現される。圧力損失
の見積り方は各種あるが、ここでは簡便な液冷媒、ある
いは、冷媒ガスの流路を管内流として圧力損失を見積っ
た。管内の圧力損失は、層流に対してはブラシウスの式
を用いた。
隙間３８の圧力損失は同じ値に設計する必要がある。も
し伝熱管周辺の冷媒分配のための隙間３８の圧力損失が
大きいと冷媒分配板上の冷媒液面高さが高くなり、極端
な場合は蒸気抜管３２から液冷媒が蒸発室３１に流れる
ことがあり、伝熱管に触れずに未蒸発液冷媒が存在する
ことになり、伝熱効率が低下する。逆に、伝熱管周りの
冷媒分配のための隙間３８の圧力損失が小さいと冷媒ガ
スが冷媒隙間部から二相流の状態で流出し、伝熱管外表
面上に定常的に液冷媒が流れないで、外乱が与えられた
状態で二相流が乱れ、伝熱性能が低下する。このため、
伝熱管の冷媒隙間部からは、液冷媒のみが伝熱管に流れ
、冷媒蒸気抜管３２からは冷媒ガスのみが蒸発室３１へ
流れるようにすると、高性能化が実現される。圧力損失
の見積り方は各種あるが、ここでは簡便な液冷媒、ある
いは、冷媒ガスの流路を管内流として圧力損失を見積っ
た。管内の圧力損失は、層流に対してはブラシウスの式
を用いた。
ｆ＝１６／Ｒｅ
インバータで圧縮機を７５Ｈｚ運転とするとＲ２２で全
冷媒流量は３６０ｋｇ／ｈとなり、これから乾き度を０
．２として３６０ｋｇ／ｈ Ｘ（１−０，２）＝２８８
ｋｇ／ｈを液冷媒流量とした。この液冷媒流量を冷媒の
通過する隙間部の断面積で割って平均流速を算出する。
冷媒流量は３６０ｋｇ／ｈとなり、これから乾き度を０
．２として３６０ｋｇ／ｈ Ｘ（１−０，２）＝２８８
ｋｇ／ｈを液冷媒流量とした。この液冷媒流量を冷媒の
通過する隙間部の断面積で割って平均流速を算出する。
比容積は液冷媒の場合は０．８（ｒｎ’／ｋｇ）、Ｒ２
２の６ ａｔａの冷媒ガスに相当するｖ＝ｏ、０４（ｒ
ｎ’／ｋｇ）を用いた。また。
２の６ ａｔａの冷媒ガスに相当するｖ＝ｏ、０４（ｒ
ｎ’／ｋｇ）を用いた。また。
冷媒ガスの動粘性係数νは、液冷媒の場合にはν＝０．
２Ｘ１０−６（ボ／Ｓ）、冷媒ガスの場合にはν＝３．
ＯＸＸ１０−６（／ｓ）を用いた。その結果、冷媒蒸気
抜管３２と冷媒開孔部３８の寸法は、例えば、次のよう
に決められる。伝熱管−本当り四個の曲率２ｒｒｎの半
円状の冷媒開孔をもち、伝熱管中二本の場合の流下液膜
式蒸発器では、長さ４０ｍｍで、内径が１６．１ｍｍの
蒸気抜管二本が必要になる。このように、冷媒蒸気抜管
の寸法を冷媒分配孔の圧力損失に合わせて適正にすれば
、未蒸発冷媒を少なくして所定の蒸発器の冷却性能を得
ることができる。
２Ｘ１０−６（ボ／Ｓ）、冷媒ガスの場合にはν＝３．
ＯＸＸ１０−６（／ｓ）を用いた。その結果、冷媒蒸気
抜管３２と冷媒開孔部３８の寸法は、例えば、次のよう
に決められる。伝熱管−本当り四個の曲率２ｒｒｎの半
円状の冷媒開孔をもち、伝熱管中二本の場合の流下液膜
式蒸発器では、長さ４０ｍｍで、内径が１６．１ｍｍの
蒸気抜管二本が必要になる。このように、冷媒蒸気抜管
の寸法を冷媒分配孔の圧力損失に合わせて適正にすれば
、未蒸発冷媒を少なくして所定の蒸発器の冷却性能を得
ることができる。
より詳細に設計を行うためには次のように行う。
循環液冷媒が冷媒分配のための隙間を通過する際の流速
ｖｉ を求め、また液冷媒の動粘性係数ν。
ｖｉ を求め、また液冷媒の動粘性係数ν。
を用いてレイノルズ数Ｒａを計算した。
ｖｔｄ慮
Ｒｅ□＝
ν 露
冷媒蒸気抜管のレイノルズ数は、蒸気抜管を通過する冷
媒蒸気の流速ｖ２を求め、また、冷媒蒸気の動粘性係数
ν１を用い、次式のようにして求めた。
媒蒸気の流速ｖ２を求め、また、冷媒蒸気の動粘性係数
ν１を用い、次式のようにして求めた。
２ｄｇ
Ｒｅｇ＝
ν ｇ
第２図に示されるような冷媒分配板と蒸気抜管の構成で
は、冷媒分配板の隙間から流れる流動圧力損失のバラン
ス式は次のようになる。
は、冷媒分配板の隙間から流れる流動圧力損失のバラン
ス式は次のようになる。
ＰＩ ＰＯ−ρ鷹ｇΔｈ０
２
ρＩＶＩ２ＪｌｌｉＶ１” δ ρｔＶ１”２
２ ここでＰｏ ：冷媒分配室、Ｐｌ ：冷媒分配の隙間部
の入口部の静圧力、Ｐ１′：冷媒分配の隙間部の静圧力
、Ｒ２：冷媒分配の隙間部の出口部の静圧力、Ｒ５：蒸
発室の静圧力、ｇ：重力加速度、ρ、：液冷媒の密度、
Δｈｏ ：冷媒分配板上に貯まった液冷媒の厚さ、ｖｌ
：冷媒分配板の隙間部を流れる液冷媒の流速、δ：冷
媒分配板の隙間部の長さ、ｆｌ ：冷媒分配板の隙間部
の抵抗係数、ｄ、：冷媒分配板隙間部の等価直径（第４
図のような同心円状の隙間では（Ｄｚ−Ｄｔ） 、 Ｄ
ｚ ：同心円の外径、Ｄｌ ＝同心円の内径）、Ｋｌ：
冷媒分配隙間部の入口部の損失係数、Ｋｏ：冷媒分配隙
間部の出口部の損失係数 である。
２ ここでＰｏ ：冷媒分配室、Ｐｌ ：冷媒分配の隙間部
の入口部の静圧力、Ｐ１′：冷媒分配の隙間部の静圧力
、Ｒ２：冷媒分配の隙間部の出口部の静圧力、Ｒ５：蒸
発室の静圧力、ｇ：重力加速度、ρ、：液冷媒の密度、
Δｈｏ ：冷媒分配板上に貯まった液冷媒の厚さ、ｖｌ
：冷媒分配板の隙間部を流れる液冷媒の流速、δ：冷
媒分配板の隙間部の長さ、ｆｌ ：冷媒分配板の隙間部
の抵抗係数、ｄ、：冷媒分配板隙間部の等価直径（第４
図のような同心円状の隙間では（Ｄｚ−Ｄｔ） 、 Ｄ
ｚ ：同心円の外径、Ｄｌ ＝同心円の内径）、Ｋｌ：
冷媒分配隙間部の入口部の損失係数、Ｋｏ：冷媒分配隙
間部の出口部の損失係数 である。
蒸気抜管を流れる冷媒蒸気の流動圧力損失のバランス式
は次のようになる。
は次のようになる。
ρｖＶ２”
ρｖＶＺ２
ここでＲ８：蒸気抜管入口部静圧力、Ｒ４：蒸気抜管出
口部静圧力、ρＶ ：冷媒蒸気の密度、Ｒ２：蒸気抜管
の冷媒蒸気の流速、ｆ２：蒸気抜管の管内圧力損失係数
、ｄｑ ：蒸気抜管の管内径、Ｑ：蒸気抜管の長さ、Ｋ
ｔ”：蒸気抜管の入口圧力損失係数、Ｋｏ１蒸気抜管の
出口圧力損失係数である。
口部静圧力、ρＶ ：冷媒蒸気の密度、Ｒ２：蒸気抜管
の冷媒蒸気の流速、ｆ２：蒸気抜管の管内圧力損失係数
、ｄｑ ：蒸気抜管の管内径、Ｑ：蒸気抜管の長さ、Ｋ
ｔ”：蒸気抜管の入口圧力損失係数、Ｋｏ１蒸気抜管の
出口圧力損失係数である。
冷媒分配板の隙間部を通過する圧力損失を整理すると次
式のようになる。
式のようになる。
Ｐｏ＋ｐｇΔｂｏ＋ρｇδ＝Ｐ５＋（Δｐｅｒｅｄ＋Δ
Ｐｅｔ＋ΔＰｅｅｘｐ）＝Ｐ５＋ΔＰｅ ここで ρ１ｖ１２ ΔＰ ｅｒｅａ ＝ Ｋｔ ΔＰｅｅｘｐ”Ｋ。
Ｐｅｔ＋ΔＰｅｅｘｐ）＝Ｐ５＋ΔＰｅ ここで ρ１ｖ１２ ΔＰ ｅｒｅａ ＝ Ｋｔ ΔＰｅｅｘｐ”Ｋ。
２
ΔＰｅ＝ΔＰ ｅｒｅａ＋ΔＰｅｆ十ΔＰｅｅｘｙであ
る。
る。
冷媒蒸気抜管を通過する圧力損失の式を整理すると次式
のようになる。
のようになる。
Ｐｏ＝Ｐ５＋（ΔＰｖｒｅａ＋ΔＰｖｉ＋Δｐｖｅｘｐ
）” Ｐ ５＋ΔＰｖ となる。
）” Ｐ ５＋ΔＰｖ となる。
ここで
ρ９■２２
ΔＰｖｒｅｉ＝Ｋｉ”
Δ Ｐ ｖｅｘｐ ＝ Ｋ ｏ拳
ΔＰｖ＝ΔＰｖｒｅｍ＋ΔＰＶＩ＋ΔＰｖｅｘｐである
。これらの冷媒分配板の式及び冷媒蒸気抜管の整理式を
変形すると次のようになる。
。これらの冷媒分配板の式及び冷媒蒸気抜管の整理式を
変形すると次のようになる。
ΔＰｅ−ΔＰｖ＝ρｇΔｈ
ここでΔｈ＝Δｈｏ＋δ である。
ここでΔｈｏは冷媒分配板からの液冷媒の高さである。
この式を満足するような圧力損失であれば、冷媒分配板
の隙間を通過する圧力損失と冷媒蒸気抜管を通過する圧
力損失が等しくなり、伝熱管へ液冷媒が適正に流下し、
伝熱効率を高くすることできる。もし仮りに ΔＰｅ−ΔＰｖ〉ρｇΔｈ であれば、冷媒分配板の隙間を通過する液冷媒の圧力損
失が大きくなり、液冷媒の液面高さが上昇して、蒸気抜
管から冷媒液がオーバーフローする可能性がある。但し
、液冷媒の液面高さΔｈＯが冷媒分配板上の蒸気抜管の
高さＳよりも低い位置で圧力損失の平衡が保たれれば、
オーバーフローすることはなく、伝熱管上に均一に液冷
媒を分配することができる。また、 ΔＰｅ−ΔＰｖくρｇΔｈ であれば、冷媒蒸気が蒸気抜管だけでなく、冷媒分配板
の隙間からも噴出して、冷媒の二相流の状態で伝熱管上
に流動するので、流れが乱れ伝熱効率が低下する。この
場合の液冷媒の液面高さΔｈａは、冷媒蒸気が冷媒分配
板の隙間から蒸発室へ流出する状態では、０である。
の隙間を通過する圧力損失と冷媒蒸気抜管を通過する圧
力損失が等しくなり、伝熱管へ液冷媒が適正に流下し、
伝熱効率を高くすることできる。もし仮りに ΔＰｅ−ΔＰｖ〉ρｇΔｈ であれば、冷媒分配板の隙間を通過する液冷媒の圧力損
失が大きくなり、液冷媒の液面高さが上昇して、蒸気抜
管から冷媒液がオーバーフローする可能性がある。但し
、液冷媒の液面高さΔｈＯが冷媒分配板上の蒸気抜管の
高さＳよりも低い位置で圧力損失の平衡が保たれれば、
オーバーフローすることはなく、伝熱管上に均一に液冷
媒を分配することができる。また、 ΔＰｅ−ΔＰｖくρｇΔｈ であれば、冷媒蒸気が蒸気抜管だけでなく、冷媒分配板
の隙間からも噴出して、冷媒の二相流の状態で伝熱管上
に流動するので、流れが乱れ伝熱効率が低下する。この
場合の液冷媒の液面高さΔｈａは、冷媒蒸気が冷媒分配
板の隙間から蒸発室へ流出する状態では、０である。
上述した式を変形すると、蒸気抜管から冷媒液が蒸発室
へ流出する条件は、 Δｐ、＜ΔＰｅ−ρｇ（δ＋Ｓ） となり、また、冷媒分配板の隙間から冷媒が二相流にな
って蒸発室へ流出する条件は ΔＰｖ〉ΔＰｅ−ρｇδ となる。すなわち、蒸気抜管から冷媒液が蒸発室へ流出
せず、かつ、冷媒液分配板の隙間から冷媒が二相流の状
態で流出しないで、安定して伝熱管表面へ冷媒を供給す
る条件は （ΔＰａ−ｐｇｃｓ＋Ｓ））〈ΔＰｖ＜（ΔＰｅ−ｐｇ
δ）となる、この式で表わされる条件となるように、蒸
気抜管長さＱ、あるいは、冷媒液分配板の隙間寸法を決
定すれば、伝熱効率の良い状態で熱交換を行える。但し
、この場合、蒸気抜管の冷媒分配板からの高さＳを余り
高くすると、流下液膜式蒸発器の全体長さが長くなり、
蒸発器の容積が大きくなり実用的ではなくなる。
へ流出する条件は、 Δｐ、＜ΔＰｅ−ρｇ（δ＋Ｓ） となり、また、冷媒分配板の隙間から冷媒が二相流にな
って蒸発室へ流出する条件は ΔＰｖ〉ΔＰｅ−ρｇδ となる。すなわち、蒸気抜管から冷媒液が蒸発室へ流出
せず、かつ、冷媒液分配板の隙間から冷媒が二相流の状
態で流出しないで、安定して伝熱管表面へ冷媒を供給す
る条件は （ΔＰａ−ｐｇｃｓ＋Ｓ））〈ΔＰｖ＜（ΔＰｅ−ｐｇ
δ）となる、この式で表わされる条件となるように、蒸
気抜管長さＱ、あるいは、冷媒液分配板の隙間寸法を決
定すれば、伝熱効率の良い状態で熱交換を行える。但し
、この場合、蒸気抜管の冷媒分配板からの高さＳを余り
高くすると、流下液膜式蒸発器の全体長さが長くなり、
蒸発器の容積が大きくなり実用的ではなくなる。
第３図に１本発明の冷凍サイクルの系統図を示す。流下
液膜式蒸発器１０からの殆んどガス状になった冷媒は、
圧縮機１１に入り高温ガス状態に圧縮される。そして、
その高温冷媒ガスは、凝縮器１２で、その保有する熱を
外部へ放熱し、膨張弁１３を経て大部分が液体状の冷媒
となり、流下液膜式蒸発器で冷水と熱交換を行う。なお
図中の矢印は、冷媒の流れ方向を示す。
液膜式蒸発器１０からの殆んどガス状になった冷媒は、
圧縮機１１に入り高温ガス状態に圧縮される。そして、
その高温冷媒ガスは、凝縮器１２で、その保有する熱を
外部へ放熱し、膨張弁１３を経て大部分が液体状の冷媒
となり、流下液膜式蒸発器で冷水と熱交換を行う。なお
図中の矢印は、冷媒の流れ方向を示す。
第４図は、冷媒分配用の隙間３８の一例で、隙間を半円
状の開孔として、そこを液冷媒が通過するようにした。
状の開孔として、そこを液冷媒が通過するようにした。
この場合の等価直径ｄ、は、開孔の曲率をｒとすると
ｄ露”２ｘｒ２／（２ｒ＋πｒ）
となる。
第５図は、冷媒分配用の同心円の隙間３８を示したもの
である。
である。
本発明によれば、流下液膜式蒸発器の冷媒分配板と伝熱
管の間の隙間を液冷媒が通過する際の圧力損失と、冷媒
分配室から蒸発室の冷媒蒸気抜管の冷媒ガスが通過する
際の圧力損失とが等しくなるように寸法を決定するので
、伝熱管へ流れる液冷媒量が増加し、未蒸発液冷媒が減
少し、このため、流下液膜式蒸発器の交換熱量を増加さ
せ、また、流下液膜式蒸発器より構成される冷却装置の
冷却効率を増加させることができる。
管の間の隙間を液冷媒が通過する際の圧力損失と、冷媒
分配室から蒸発室の冷媒蒸気抜管の冷媒ガスが通過する
際の圧力損失とが等しくなるように寸法を決定するので
、伝熱管へ流れる液冷媒量が増加し、未蒸発液冷媒が減
少し、このため、流下液膜式蒸発器の交換熱量を増加さ
せ、また、流下液膜式蒸発器より構成される冷却装置の
冷却効率を増加させることができる。
第１図は本発明の一実施例の部分断面斜視図、第２図は
第１図に示した一実施例の部分断面図、第３図は冷凍サ
イクルを示す線図、第４図、第５図は第１図に示した実
施例の拡大図で（ａ）は上面図で、（ｂ）は部分断面で
ある。 １・・蒸発器シェル、２・・・液冷媒入口、４・・・伝
熱管、６・・冷水入口、７・・・冷水出口、１０・・流
下液膜式％式％ 連室、３２・・・冷媒蒸気抜管、３５・・・冷媒ガス出
口、３６・・・蒸発器シェル底部液戻り管、３７・・・
液冷媒、猶 図 不 図 Ｐ。 拓 ３ 図 ！３°゛−慶脹臂 第 Ｃｂ）
第１図に示した一実施例の部分断面図、第３図は冷凍サ
イクルを示す線図、第４図、第５図は第１図に示した実
施例の拡大図で（ａ）は上面図で、（ｂ）は部分断面で
ある。 １・・蒸発器シェル、２・・・液冷媒入口、４・・・伝
熱管、６・・冷水入口、７・・・冷水出口、１０・・流
下液膜式％式％ 連室、３２・・・冷媒蒸気抜管、３５・・・冷媒ガス出
口、３６・・・蒸発器シェル底部液戻り管、３７・・・
液冷媒、猶 図 不 図 Ｐ。 拓 ３ 図 ！３°゛−慶脹臂 第 Ｃｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シェル内に複数個の伝熱管を設けて、前記シェル内
を流下液膜による蒸発室とし、前記伝熱管の外表面に液
冷媒の液膜流を形成し、前記伝熱管内を流れる流体と熱
交換するようにした流下液膜式蒸発器において、 前記蒸発器の冷媒分配室と前記蒸発室を仕切る冷媒分配
板と、前記伝熱管との隙間部を通過する前記液冷媒の圧
力損失と、前記冷媒分配室と前記蒸発室を連通する冷媒
蒸気抜管を通過する冷媒ガスの圧力損失がほぼ等しくな
るように、冷媒分配用の隙間部の寸法と前記冷媒蒸気抜
管の寸法を設定したことを特徴とする流下液膜式蒸発器
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP612090A JP2816214B2 (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 流下液膜式蒸発器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP612090A JP2816214B2 (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 流下液膜式蒸発器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03211391A true JPH03211391A (ja) | 1991-09-17 |
| JP2816214B2 JP2816214B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=11629650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP612090A Expired - Fee Related JP2816214B2 (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 流下液膜式蒸発器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2816214B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108771947A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-09 | 北京科技大学 | 一种高湿度烟气深度余热回收与co2捕集一体化装置及方法 |
| CN110686529A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-01-14 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种新型沥青降膜冷却器及其受液成膜方法 |
| CN110966807A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 一种降膜式蒸发器及控制方法 |
| CN113251707A (zh) * | 2020-02-13 | 2021-08-13 | Lg电子株式会社 | 蒸发器 |
| US11624533B2 (en) | 2020-02-13 | 2023-04-11 | Lg Electronics Inc. | Evaporator |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103486773B (zh) * | 2013-08-30 | 2015-09-09 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 基于管壳式换热器的回油控制系统 |
-
1990
- 1990-01-17 JP JP612090A patent/JP2816214B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108771947A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-09 | 北京科技大学 | 一种高湿度烟气深度余热回收与co2捕集一体化装置及方法 |
| CN110966807A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 一种降膜式蒸发器及控制方法 |
| CN110686529A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-01-14 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种新型沥青降膜冷却器及其受液成膜方法 |
| CN110686529B (zh) * | 2019-11-01 | 2024-01-16 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种新型沥青降膜冷却器及其受液成膜方法 |
| CN113251707A (zh) * | 2020-02-13 | 2021-08-13 | Lg电子株式会社 | 蒸发器 |
| US11624533B2 (en) | 2020-02-13 | 2023-04-11 | Lg Electronics Inc. | Evaporator |
| US11898780B2 (en) | 2020-02-13 | 2024-02-13 | Lg Electronics Inc. | Evaporator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2816214B2 (ja) | 1998-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8966924B2 (en) | Pre-cooling chamber for a cooling tower | |
| US7275394B2 (en) | Heat exchanger having a distributer plate | |
| KR20190035840A (ko) | 액티브/패시브 냉각 시스템 | |
| US20110041528A1 (en) | Cooler distributor for a heat exchanger | |
| BRPI1007042B1 (pt) | Trocador de calor | |
| KR20130093155A (ko) | 냉각 프로세스를 위한 효율적인 열 교환기 | |
| CN107270590A (zh) | 蒸发器及具有该蒸发器的制冷系统 | |
| Zou et al. | Experimental investigation on the thermal performance of a water-cooled loop thermosyphon system under fan failure conditions | |
| CA2059759C (en) | Heat exchanger for condensing vapor into liquid phase, power generating plant using the heat exchanger and absorption refrigerator using the heat exchanger | |
| JP6678235B2 (ja) | 熱交換器 | |
| CN113483506B (zh) | 一种蒸发式冷凝器 | |
| KR100479781B1 (ko) | 증발기 및 냉방기 | |
| JP4130636B2 (ja) | 冷凍機内蔵型ショーケース | |
| JP2816214B2 (ja) | 流下液膜式蒸発器 | |
| TW202534271A (zh) | 一種冷凝器及包括其的製冷系統 | |
| CN113776239A (zh) | 冷凝器及制冷系统 | |
| JP4423321B2 (ja) | 冷凍機内蔵型ショーケース | |
| CN105980807A (zh) | 非对称式蒸发器 | |
| US9915452B2 (en) | Support sheet arrangement for falling film evaporator | |
| CN106839534A (zh) | 冷凝器 | |
| JP2008095976A (ja) | ２段吸収冷凍機 | |
| CN114151986B (zh) | 冷水机组 | |
| KR102910547B1 (ko) | 능동／수동 냉각 시스템 | |
| US3962887A (en) | Industrial refrigeration plants of the absorption type | |
| CN223020978U (zh) | 一种冷却装置及压缩机结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |