[實用新型]立式分層布液雙流體蒸發(fā)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720991485.4
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN207035580U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬良棟;張?zhí)鞁?/a>;張吉禮
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: F25B39/02
• 分類號: F25B39/02
• 代理公司: 大連智高專利事務(wù)所(特殊普通合伙)21235
• 代理人: 蓋小靜

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于高效換熱器節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種既可利用廢水熱能、又可利用空氣能作為熱源的立式分層布液雙流體蒸發(fā)器。

背景技術(shù)

隨著能源的日益緊張,節(jié)能問題成為當(dāng)今全球關(guān)注的焦點，在積極開發(fā)新能源的同時,也應(yīng)越來越重視回收和利用余熱資源,洗浴廢水即是值得注意的一種資源。在生活中，每天都有大量的洗浴廢水產(chǎn)生，排放溫度一般高達(dá)30℃，蘊含豐富的熱能，且水質(zhì)相對于城市污水較為干凈，無大的懸浮顆粒，是一種優(yōu)良的余熱資源。因此，可利用水源熱泵機組回收洗浴廢水中的熱能，并通過熱泵機組加熱生活熱水，不僅提高了能源利用效率，更為城市生活熱水供應(yīng)提供了新途徑。

但在實際利用過程中，會出現(xiàn)洗浴廢水量少、溫度低等特殊情況，僅僅通過回收洗浴廢水余熱將無法滿足生活熱水的溫度需求，因此，必須要有額外的輔助熱源進(jìn)行補熱。在太陽能、燃?xì)狻⑼寥滥艿缺姸酂嵩葱问街校諝饽懿皇芴鞖庥绊懀膊皇艿刭|(zhì)條件的限制，使用方便而經(jīng)濟(jì)。目前已有采用水源熱泵和空氣源熱泵并聯(lián)進(jìn)行供熱的形式，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操控困難，且初投資費用較高，占地面積較大。因此亟待開發(fā)安裝簡單、性能穩(wěn)定高效的新型換熱器，合理、有效地利用洗浴廢水等廢熱資源，實現(xiàn)為用戶提供連續(xù)穩(wěn)定的熱水供應(yīng)。

實用新型內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N既可以利用廢水熱能、也可以利用空氣能直接作為熱泵低位熱源的立式分層布液雙流體蒸發(fā)器，具備空氣源熱泵和水源熱泵的雙重優(yōu)點，提高熱水供應(yīng)系統(tǒng)運行的可靠性。

為實現(xiàn)上述目的，本申請采用的技術(shù)方案是：一種立式分層布液雙流體蒸發(fā)器，包括：殼體、分層布液裝置、換熱管束、風(fēng)機、擋水板、進(jìn)風(fēng)柵、進(jìn)水口、出水口、制冷劑入口、制冷劑出口、上封頭、上管板、下封頭、下管板；所述殼體焊接在上管板與下管板之間，在殼體下部四周設(shè)置有進(jìn)風(fēng)柵，殼體上部的一側(cè)引出一段風(fēng)管作為出風(fēng)口，該出風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有擋水板和風(fēng)機；在殼體的另一側(cè)上部設(shè)有進(jìn)水口，下部設(shè)有出水口；所述分層布液裝置安裝固定在殼體內(nèi)，各層布液裝置之間通過固定支架連接，并焊接在下管板上；所述殼體內(nèi)縱向布置有換熱管束，該換熱管束依次穿過各層布液裝置并被固定于上、下管板的管孔上，所述上封頭、下封頭分別通過法蘭盤與殼體固定連接，在下封頭底部設(shè)有制冷劑入口，上封頭頂部設(shè)有制冷劑出口。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)風(fēng)柵的下邊緣高于蒸發(fā)器底部積液高度，所述擋水板由多個直立的折板制成，出風(fēng)口高度略低于頂層布液裝置的高度。

進(jìn)一步的，所述換熱管束由若干換熱管組成，管內(nèi)為制冷劑，從下封頭制冷劑入口進(jìn)入，從上封頭制冷劑出口流出；管外為高溫流體，從殼體上部進(jìn)水口流入，依次經(jīng)過各層布液裝置之后從下部出水口流出。

進(jìn)一步的，所述分層布液裝置的安裝層數(shù)依據(jù)立式換熱器的高度和管外液膜的流態(tài)而設(shè)定為三層或多層，每層布液裝置由集液盤和分液盤組成，為一個有機整體，集液盤位于分液盤的上方。

更進(jìn)一步的，所述分液盤上均勻分布有布膜孔，在布膜孔下方安裝帶有起導(dǎo)流作用的分配環(huán)，分配環(huán)高度不小于8cm，與布膜孔的口徑相同且略大于換熱管，并與換熱管形成圓環(huán)空隙作為液體布膜通道。

更進(jìn)一步的，所述集液盤上均勻分布圓形管孔與篩孔，管孔與換熱管管徑相同，并同下方布膜孔平行對中布置，篩孔口徑略小于管孔；所述集液盤具有一定容積，上方無遮擋，換熱管外的流體可全部落入集液盤中。

更進(jìn)一步的，所述布膜孔之間交叉分布圓環(huán)形的空氣流道，空氣流道同時貫穿整個集液盤和分液盤，且高度大于集液盤內(nèi)的最高液位高度。

作為更進(jìn)一步的，殼體內(nèi)部的頂層布液裝置只設(shè)有分液盤，且該層分液盤無需設(shè)置空氣流道。

工作時，高溫污水從上部進(jìn)水口流入，在最上層布液裝置中積累一定高度的液位，壓強增大，在重力的作用下沿著布膜孔、分配環(huán)與換熱管間的環(huán)隙均勻分配到換熱管上，流體在換熱管外壁呈薄膜狀流動。在布膜效果尚未發(fā)生改變前流體流入下層布液裝置的集液盤中，然后經(jīng)集液盤中的篩孔落入下層的分液盤中，流體重新分配布液，使管外始終保持良好的膜狀流動，依次往下經(jīng)過各層布液裝置，直至落入蒸發(fā)器底部，從出水口排出，完成一次換熱過程。當(dāng)廢熱源不足時，風(fēng)機啟動，在風(fēng)壓的作用下，空氣從蒸發(fā)器底部四周的進(jìn)風(fēng)柵吸入，沿著布液裝置的空氣流道向上流動，經(jīng)與換熱管束充分換熱后從風(fēng)機處排出。