[發(fā)明專利]海水淡化環(huán)型波節(jié)管降膜蒸發(fā)器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710086618.4
• 申請日: 2007-03-27
• 公開（公告）號: CN101274785A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建城
• 申請（專利權(quán)）人: 張建城
• 主分類號: C02F1/08
• 分類號: C02F1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用環(huán)型波節(jié)管制做海水淡化用降膜蒸發(fā)器技術(shù)，該裝置充分利用環(huán)型球狀體設(shè)計結(jié)構(gòu)，改變了傳統(tǒng)直管降膜蒸發(fā)機理，進(jìn)一步提高了蒸發(fā)效率，該蒸發(fā)器適用于多效蒸發(fā)海水淡化模式。屬海水淡化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在對海水和苦咸水進(jìn)行淡化過程中，常規(guī)技術(shù)主要有蒸餾法、離子交換法、滲析法、反滲透膜法以及冷凍法等，其中蒸餾法主要采用相變技術(shù)實現(xiàn)淡化，如多級閃蒸、低溫多效蒸發(fā)以及蒸汽壓縮等方式。相變類最主要的優(yōu)勢就在于能夠充分利用工業(yè)余熱或太陽能等可再生能源，并且能夠重復(fù)利用蒸發(fā)和冷凝的潛熱，因此在海水淡化中被廣泛采用。蒸發(fā)器是該類裝置中的關(guān)鍵部件，對淡化效果起著重要作用，這類蒸發(fā)器一般采用豎管降膜蒸發(fā)和橫管降膜蒸發(fā)，橫管降膜蒸發(fā)是新發(fā)展起來的一項蒸發(fā)技術(shù)，主要利用液體在管外降膜凝結(jié)和膜狀流動實現(xiàn)液相和蒸汽的分離。一般認(rèn)為，水平管即橫管降膜蒸發(fā)的傳熱系數(shù)是閃蒸或豎管蒸發(fā)的1.5-2倍。但是，目前的水平降膜蒸發(fā)管多為光管，即采用銅直管焊接組合，這種結(jié)構(gòu)僅利用了蒸發(fā)管外側(cè)的兩壁實現(xiàn)降膜蒸發(fā)。采用軸向成波浪狀的環(huán)形波紋或波節(jié)管，可以充分利用其球形結(jié)構(gòu)設(shè)計，一方面增大了換熱面積，提高了強度，另一方面改變了內(nèi)傳熱方式，最重要的是改變了降膜蒸發(fā)機理，因此比傳統(tǒng)直管蒸發(fā)效率明顯提高。環(huán)形波紋或波節(jié)管在熱交換行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，屬于公知技術(shù)，換熱效果明顯高于直管換熱器，如果把它應(yīng)用在海水淡化蒸發(fā)器上，則可以在原有技術(shù)成果基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高海水蒸發(fā)和淡化效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為海水淡化裝置提供新的蒸發(fā)器及模塊，進(jìn)一步提高海水淡化產(chǎn)量。

本發(fā)明所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的：

該蒸發(fā)器主要由環(huán)型波節(jié)蒸發(fā)管、管頂板、冷凝器、淡水盤、海水噴淋器、折流板組成。

所述環(huán)型波節(jié)蒸發(fā)管為軸向成波浪狀的金屬管。

所述管頂板為承載金屬環(huán)型波節(jié)管的多孔金屬板，同時作為蒸發(fā)單元模塊的外箱體構(gòu)件。

所述冷凝器、淡水盤、海水噴淋器、折流板均為蒸發(fā)單元模塊的主要常規(guī)部件。冷凝器為獨立單元和蒸發(fā)單元分體結(jié)構(gòu)設(shè)置。

所述環(huán)型波節(jié)管降膜蒸發(fā)器根據(jù)蒸發(fā)量選擇足夠數(shù)量的金屬環(huán)型波節(jié)管，其長度根據(jù)淡化機組規(guī)模和蒸發(fā)面積要求決定，并將每一根管分別焊接在管頂板上，之后將熱媒流道蓋板與管頂板焊接或密封，熱媒接口可以設(shè)在熱媒流道蓋板上，如圖1所示。其特別之處是：經(jīng)噴淋的海水或其他需濃縮的液體經(jīng)過球體結(jié)構(gòu)設(shè)計的蒸發(fā)管時，在環(huán)型波節(jié)管球體表面均勻分布并凝結(jié)成膜，在高溫流體通過環(huán)型波節(jié)蒸發(fā)管時，內(nèi)傳熱流體在管內(nèi)形成擾動，其熱能均勻分布到每一個波節(jié)，加快管外降膜蒸發(fā)。在新型環(huán)型波節(jié)管蒸發(fā)模塊中，蒸發(fā)氣體在冷凝器凝結(jié)成水，由下部的淡水盤收集送出蒸發(fā)器，經(jīng)蒸發(fā)濃縮的海水經(jīng)排出口排出。該蒸發(fā)器模塊可以設(shè)置多個，順序連接，梯級蒸發(fā)，如圖2所示，或設(shè)計成分體結(jié)構(gòu)如圖3所示。該蒸發(fā)器模塊的突出特點是在相同管束下蒸發(fā)面積大，降膜蒸發(fā)機理新穎，蒸發(fā)效率高。該蒸發(fā)器也適用于吸收式空調(diào)制冷設(shè)備中做蒸發(fā)組件使用。

附圖說明

圖1：是本發(fā)明環(huán)型波節(jié)管蒸發(fā)器示意圖

圖2：是本發(fā)明環(huán)型波節(jié)管蒸發(fā)模塊示意圖

圖3：是本發(fā)明環(huán)型波節(jié)管蒸發(fā)分體模塊示意圖

其中：1環(huán)型波節(jié)蒸發(fā)管；2管頂板；3熱媒流道蓋板；4熱媒進(jìn)口；5熱媒出口；6海水進(jìn)口；7真空排氣口；8冷媒進(jìn)出口；9淡水出口；10濃海水出口；11折流板；12蒸汽進(jìn)出口

具體實施方式

實施例一：

環(huán)型波節(jié)蒸發(fā)管1采用金屬直管經(jīng)塑型加工而成，然后根據(jù)蒸發(fā)量選擇足夠數(shù)量的金屬環(huán)型波節(jié)管1，其長度根據(jù)淡化機組和蒸發(fā)面積決定；將每一根環(huán)型波節(jié)蒸發(fā)管1分別焊接在管頂板2上，之后將熱媒流道蓋板3與管頂板2焊接，熱媒接口4、5分別設(shè)在熱媒流道蓋板3上，作為蒸發(fā)器的單獨組件即可制作成方型的，也可作成圓形的。該實施例可擴大應(yīng)用在吸收式空調(diào)制冷設(shè)備中作溴化鋰溶液蒸發(fā)器使用。如圖1所示。

實施例二：

在制作整體型環(huán)型波節(jié)蒸發(fā)器時，延長管頂板2作為模塊的外箱體構(gòu)件，冷凝器、淡水盤、海水噴淋器安裝在環(huán)型波節(jié)蒸發(fā)管上部，分屬于冷凝器、淡水盤、海水噴淋器的熱媒進(jìn)口4、熱媒出口5、海水進(jìn)口6、冷媒進(jìn)出口8、淡水出口9以及真空排氣口7、蒸汽進(jìn)出口12依次分別密閉固定在兩側(cè)管頂板上，折流板11固定在海水噴淋器上部，海水出口10安裝在蒸發(fā)器底部，組合裝配完畢，用金屬罩板密封為完整模塊。如圖2所示。

實施例三：