一种微通道强化换热的二氧化碳气体冷却器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种微通道强化换热的二氧化碳气体冷却器，属于能源类节能技术领域。
【背景技术】
[0002]在人类能源危机和环境危机的双重压力下，节能减排备受人们关注。热泵是一种基于逆卡诺循环的高效节能装置，其从低位热源中吸取热量，并将热量传递给高位热源。但是传统工质HCFC类制冷剂具有较高的GWP和ODP，自然工质CO2因其性质稳定，容易获得，GffP=I和ODP=O及良好的热力学特性而备受关注，成为替代传统工质的最佳选择。
[0003]CO2热泵主要组成构件有蒸发器、气体冷却器、节流装置和压缩机。在热泵四大件中，压缩机是系统循环动力的来源，由于当前压缩机的发展趋于成熟，效率一般保持在60%-80%之间，再提高的难度较大。所以越来越多人将关注的焦点转向换热器，热泵循环中气体冷却器是直接进行热量交换的地方，CO2I质靠显热放热，温度滑移比较大，目前使用的CO2气体冷却器有板式换热器、管壳式换热器和套管式换热器。板式换热器因其流道小，板片是波形，截面变化复杂，使流体的流动方向和流速不断变化，增加了流体的扰动，因而能在很小的流速下达到紊流，具有较高的传热系数和较小的污垢系数；可通过增减板片达到所需要的传热面积，适应性大，易于拆洗、修理。但是其密封性较差，易漏泄。需常更换垫圈，较麻烦；使用压力较小，使用温度受垫圈材料耐温性能的限制。流道小，易堵塞，不适用于含悬浮物的流体，流阻较大。管壳式换热器结构简单，易于实现；适合用于各种压力级别和温度范围，但是其传热系数较小，换热效果较差。套管式换热器一种纯逆流型换热器，传热效能高，结构简单，其适用于高压、小流量、低传热系数流体的换热，但是目前传热面积的增加只能通过增加管长来实现，管长的增加除了增加水阻和气阻之外，并不能增加扰动，不能实现换热系数的增加。如何通过改变截面积和加强扰动来实现增加其换热面积，提高其换热系数已成为提高系统换热能力的关键所在。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:本实用新型提供一种微通道强化换热的二氧化碳气体冷却器，用于改善CO2热泵中气体冷却器的CO2气体流道结构，增加换热面积，加强扰动，强化CO2气体与水的对流换热性能，以有效提高CO2热泵整体的换热效果和系统的性能参数C0P。
[0005]本实用新型技术方案是:一种微通道强化换热的二氧化碳气体冷却器，包括一级换热部分、二级换热部分、中间级水流汇/分流管5、中间级CO2气体汇/分流管6 ;—级换热部分包括一级CO2气体分流管1、一级水流汇流管2、一级水流通道3、一级CO 2气体微通道4 ;二级换热部分包括二级水流分流管7、二级CO2气体汇流管8、二级CO2气体微通道9、二级水流通道10 ;所述一级CO2气体分流管I与一级CO 2气体微通道4相连接，一级CO 2气体微通道4依次穿过一级水流汇流管2、一级水流通道3、中间级水流汇/分流管5与中间级CO2气体汇/分流管6相连，一级水流通道3的一侧与一级水流汇流管2相连，一级水流通道3的另一侧与中间级水流汇/分流管5相连；
[0006]二级CO2气体汇流管8与二级CO 2气体微通道9相连，二级CO 2气体微通道9依次穿过二级水流分流管7、二级水流通道10、中间级水流汇/分流管5与中间级CO2气体汇/分流管6相连，二级水流通道10 —侧与二级水流分流管7相连，二级水流通道10另一侧与中间级水流汇/分流管5相连。
[0007]所述一级换热部分中的一级CO2气体分流管I中高温高压的CO 2制冷剂蒸气分流至一级CO2气体微通道4内，与二级水流分流管7中依次通过二级水流通道10、中间级水流汇/分流管5、一级水流通道3逆向流出的水进行换热，然后进入所述微通道强化换热的二氧化碳气体冷却器中的中间级CO2气体汇/分流管6，CO2气体汇流在中间级0)2气体汇流管6内，然后被分到二级换热部分的二级CO2气体微通道9内，与二级水流分流管7中通过二级水流通道10逆向流出的水进行进一步的热交换，用于使提高换热量。
[0008]所述一级水流汇流管2、中间级水流汇/分流管5、二级水流分流管7均采用不锈钢管。
[0009]所述一级CO2气体分流管1、中间级CO 2气体汇流管6、二级CO 2气体汇流管8均为紫铜管。
[0010]本实用新型采用微通道的气体通道，穿在水通道内部，在气体微通道外管上涂抹凡士林，便于穿管，以免刮花，穿管时用力要均匀一致。设计合理的0)2气体冷却器结构，根据实际机组制热量的大小选择一级和二级的换热通道数目，CO2制冷剂和水逆向流动进行换热，本实用新型的微通道采用套管式冷却器；
[0011 ] 本实用新型中各连接点均采用焊接进行密封，例如所述一级CO2气体分流管(I)与一级CO2气体微通道(4)相连接的地方、一级CO2气体微通道(4)与中间级CO2气体汇/分流管(6)相连接的地方、二级CO2气体汇流管(8)与二级CO2气体微通道(9)相连接的地方、二级CO2气体微通道(9)与中间级CO 2气体汇/分流管(6)相连接的地方均采用焊接进行密封。
[0012]本实用新型的工作原理是:所述一级换热部分中的一级CO2气体分流管I中高温高压的0)2制冷剂蒸气分流至一级CO 2气体微通道4内，与二级水流分流管7中依次通过二级水流通道10、中间级水流汇/分流管5、一级水流通道3逆向流出的水进行换热，然后进入所述微通道强化换热的二氧化碳气体冷却器中的中间级CO2气体汇/分流管6，0)2气体汇流在中间级CO2气体汇流管6内，然后被分到二级换热部分的二级CO2气体微通道9内，与二级水流分流管7中通过二级水流通道10逆向流出的水进行进一步的热交换，用于使提高换热量。
[0013]本实用新型的有益效果是:本实用新型中CO2气体与水进行逆向流动强化换热；选用CO2气体微通道与水进行换热，增大接触面积，并且在相同质量流量制冷剂蒸气情况下，微通道使得气体流速加快、紊流流动，加强传热，具有很强的实用性；
[0014]能有效增加CO2制冷剂与水换热面积，加强扰动，使得CO 2制冷剂与水的对流换热性能优良，具有很强的实用性，可广泛适用于空气源、水源CO2热泵，用于建筑物采暖、产生活热水、农产品及食品干燥等领域。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型结构示意图；
[0016]图2是本实用新型微通道的结构示意图。
[0017]图1-2中各标号:1- 一级CO2气体分流管，2- 一级水流汇流管，3- 一级水流通道，4- 一级CO2气体微通道，5-中间级水流汇/分流管，6-中间级CO 2气体汇/分流管，7- 二级水流分流管，8- 二级CO2气体汇流管，9- 二级CO 2气体微通道，10- 二级水流通道。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。
[0019]实施例1:如图1-2所示，一种微通道强化换热的二氧化碳气体冷却器，包括一级换热部分、二级换热部分、中间级水流汇/分流管5、中间级CO2气体汇/分流管6 ;—级换热部分包括一级CO2气体分流管1、一级水流汇流管2、一级水流通道3、一级CO 2气体微通道4 ;二级换热部分包括二级水流分流管7、二级CO2气体汇流管8、二级CO2气体微通道9、二级水流通道10 ;所述一级CO2气体分流管I与一级CO 2气体微通道4相连接，一级CO 2气体微通道4依次穿过一级水流汇流管2、一级水流通道3、中间级水流汇/分流管5与中间级CO2气体汇/分流管6相连，一级水流通道3的一侧与一级水流汇流管2相连，一级水流通道3的另一侧与中间级水流汇/分流管5相连；
[0020]二级CO2气体汇流管8与二级CO 2气体微通道9相连，二级CO 2气体微通道9依次穿过二级水流分流管7、二级水流通道10、中间级水流汇/分流管5与中间级CO2气体汇/分流管6相连，二级水流通道10 —侧与二级水流分流管7相连，二级水流通道10另一侧与中间级水流汇/分流管5相连。
[0021]实施例2:如图1-2所示，一种微通道强化换热的二氧化碳气体冷却器，包括一级换热部分、二级换热部分、中间级水流汇/分流管5、中间级CO2气体汇/分流管6 ;—级换热部分包括一级CO2气体分流管1、一级水流汇流管2、一级水流通道3、一级CO 2气体微通道4 ;二级换热部分包括二级水流分流管7、二级CO2气体汇流管8、二级CO2气体微通道9、二级水流通道10 ;所述一级CO2气体分流管I与一级CO 2气体微通道4相连接，一级CO 2气体微通道4依次穿过一