[實用新型]海水淡化環型波節管降膜蒸發器

無效

• 申請號: 200720140874.2
• 申請日: 2007-03-27
• 公開（公告）號: CN201040728Y
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 張建城
• 申請（專利權）人: 張建城
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F103/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種利用環型波節管制做的海水淡化降膜蒸發器技術，該蒸發器充分利用軸向環型球狀體結構設計，改變了傳統直管降膜蒸發機理，進一步提高了蒸發效率，該蒸發器適用于多效蒸發海水淡化模式。屬海水淡化技術領域。

背景技術

在對海水和苦咸水進行淡化過程中，常規技術主要有蒸餾法、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實現淡化，如多級閃蒸、低溫多效蒸發以及蒸汽壓縮等方式。相變類最主要的優勢就在于能夠充分利用工業余熱或太陽能等可再生能源，并且能夠重復利用蒸發和冷凝的潛熱，因此在海水淡化中被廣泛采用。蒸發器是該類裝置中的關鍵部件，對淡化效果起著重要作用，這類蒸發器一般采用豎管降膜蒸發和橫管降膜蒸發，橫管降膜蒸發是新發展起來的一項蒸發技術，主要利用液體在管外降膜凝結和膜狀流動實現液相和蒸汽的分離。一般認為，水平管即橫管降膜蒸發的傳熱系數是閃蒸或豎管蒸發的1.5-2倍。但是，目前的水平降膜蒸發管多為金屬直管，即采用銅、鋁、不銹鋼、鈦合金材料制作的金屬直管焊接組合，這種結構僅利用了蒸發管外側的兩壁實現降膜蒸發。采用軸向成波浪狀的環形波紋或波節管，可以充分利用其球形結構設計，一方面增大了換熱面積，提高了強度，另一方面改變了內傳熱方式，最重要的是改變了降膜蒸發機理，因此比傳統直管蒸發效率明顯提高。環形波紋或波節管在熱交換行業得到廣泛應用，屬于公知技術，換熱效果明顯高于直管換熱器，如果把它應用在海水淡化蒸發器上，則可以在原有技術成果基礎上，進一步提高海水蒸發和淡化效率。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是為海水淡化裝置提供新的蒸發器，進一步提高海水淡化產量。

本實用新型所稱問題是由以下技術方案解決的：

海水淡化環型波節管降膜蒸發器主要由環型波節蒸發管、管頂板、熱媒流道蓋板、熱媒進出口組成，熱媒流道蓋板、熱媒進出口分別焊接固定在環型波節降膜蒸發器的端部。

所述環型波節蒸發管為軸向成波浪狀的金屬波節管或金屬波紋管。

所述管頂板為承載金屬環型波節管的多孔金屬板構件。

所述熱媒流道蓋板、熱媒進出口分別為降膜蒸發器熱媒流體進出的密封接口。

所述環型波節管降膜蒸發器根據海水淡化蒸發量選擇足夠數量的金屬環型波節管，其長度根據淡化機組規模和蒸發面積要求決定，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，熱媒接口可以設在熱媒流道蓋板上，其特別之處是：環型波節管降膜蒸發器水平設置在海水淡化設備或其它濃縮設備中，經噴淋的海水或其他需濃縮的液體經過球體結構設計的波節管蒸發器時，改變了液體成自由落體降膜蒸發的機理，強迫液體在環型波節管球體表面均勻分布并凝結成膜，當高溫流體通過每一根環型波節蒸發管時，內傳熱流體在管內形成擾動，其熱能均勻分布到每一個波節，加快管外降膜蒸發。該蒸發器除適合蒸發式海水淡化設備使用外，也適用于吸收式空調制冷設備中做蒸發器組件使用。

附圖說明

圖1：是本實用新型環型波節管蒸發器示意圖

圖2：是本實用新型環型波節管方形管頂板結構示意圖

圖3：是本實用新型環型波節管圓形管頂板結構示意圖

其中：1環型波節蒸發管；2管頂板；3熱媒流道蓋板；4熱媒進口；5熱媒出口

具體實施方式

環型波節蒸發管1采用金屬直管經塑型加工而成，然后根據蒸發量選擇足夠數量的金屬環型波節管1，其長度根據淡化機組和蒸發面積決定；將每一根環型波節蒸發管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分別設在熱媒流道蓋板3上，如圖1所示。作為蒸發器單獨制作時，即可將蒸發器制作成方型的，也可將蒸發器制作成圓形的，如圖2、3所示管頂板結構。

采用環型波節管蒸發器的有益效果是，由于環型波節管本身在結構上增大了蒸發面積，經噴淋的海水或其他需濃縮的液體在球體表面更有利于凝結成膜蒸發，因此比直管降膜蒸發效率明顯提高。本實用新型除適用于海水淡化外，也適合各種需濃縮的液體蒸發設備以及作為吸收制冷空調設備中的蒸發器組件使用，由于使用功能相同無例外在本發明保護范圍之內。