[發明專利]蒸發器及換熱濃縮裝置與方法

有效

• 申請號: 202010045325.7
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111167142B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 韓東;陳俊杰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B01D1/26
• 分類號: B01D1/26;B01D1/28
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

1.一種蒸發器，其特征在于：

由若干個基礎板片（6）堆疊而成；

單個基礎板片（6）上端一側設置有一組冷凝液出入口（1、2），該出入口由按上下或下上分布的1個冷凝液入口（1）和1個冷凝液出口（2）組成；基礎板片（6）上端另一側對稱設置有一組溶液出入口（3、4），該出入口由按上下或下上分布的1個溶液出口（3）和1個溶液入口（4）組成；上述冷凝液出入口（1、2）的外側，溶液出入口（3、4）的外側均設置二效蒸汽孔（5）；

上述冷凝液出入口（1、2）和溶液出入口（3、4）下方依次設置有1對二效氣液溢出口（7），1對二效溶液入口（9），1個二效溶液出口（11），1個二效凝液出口（19），1對一效氣液溢出口（12），1組按上下或下上分布的一效凝液出口(16)和壓縮蒸汽入口(17），1對一效溶液入口(13)，1對一效溶液出口(15)；

上述成對出現的二效氣液溢出口（7）、二效溶液入口（9），一效氣液溢出口（12）、一效溶液入口(13)、一效溶液出口(15)均沿基礎板片（6）中軸線對稱分布；上述單個出現的二效溶液出口（11）、二效凝液出口（19）、一效凝液出口(16)、壓縮蒸汽入口(17）位于基礎板片（6）中軸線上；

上述1對二效溶液入口（9）外側鄰近設置一效蒸汽孔（8），1對二效溶液入口（9）內側鄰近設置二效溶液孔（10）；上述1對一效溶液入口(13)內側鄰近設置一效溶液孔（14）；

相鄰基礎板片（6）之間均設置有墊片結構組，其中相鄰基礎板片（6）之間交替布置兩種類型的墊片結構，即交替布置A型墊片組和B型墊片組；

上述A型墊片組由上而下依次包括冷凝液放熱區墊片(22) 、二效溶液收集墊片(21)、二效溶液蒸發區墊片(20)和一效溶液蒸發區墊片(18)；

其中冷凝液放熱區墊片（22）的一側包圍在溶液出入口（3、4）的四周并將溶液入口（4）和溶液出口（3）相互隔開；冷凝液放熱區墊片（22）從該側向另一側延伸，通過冷凝液出入口（1、2）與二效蒸汽孔（5）之間延伸至基礎板片（6）上沿；同時有一支路將冷凝液入口（1）和冷凝液出口（2）分隔開后繼續延伸至接近但不碰到溶液出入口（3、4）四周的墊片；

其中二效溶液收集墊片（21）中間部位將二效凝液出口（19）四周完全包圍，并從二效凝液出口（19）和二效溶液出口（11）之間向兩側延伸，經過二效溶液入口（9）和一效蒸汽孔（8）之間后最終延伸至基礎板片（6）的側邊沿；

其中二效溶液蒸發區墊片（20）的中間部位設置在二效溶液出口（11）上側，其底邊兩端分別通過二效溶液入口（9）和一效蒸汽孔（8）之間向上延伸至二效氣液溢出口（7）內側下方；并且二效溶液蒸發區墊片（20）兩側底角內側還分別將二效溶液入口（9）四周完全包圍；

其中一效溶液蒸發區墊片（18）中間部位包圍在壓縮蒸汽入口（17）和一效凝液出口(16)四周并將壓縮蒸汽入口（17）和一效凝液出口（16）相互分隔；其底邊兩端分別通過一效溶液入口（13）和一效溶液出口（15）之間向上延伸至一效氣液溢出口（12）外側下方；并且一效溶液蒸發區墊片（18）兩側底角內側還分別將一效溶液入口（13）四周完全包圍；

上述B型墊片組由上而下依次包括溶液吸熱區墊片(23)、二效冷凝放熱區墊片(24)、兩組二效溶液入口分隔墊片(25)、二效凝液收集墊片(26)、一效冷凝放熱區墊片(27)和氣液分隔墊片(28)；

其中溶液吸熱區墊片(23)的一側包圍在冷凝液出入口（1、2）的四周并將冷凝液入口（1）和冷凝液出口（2）相互隔開；冷凝液放熱區墊片（23）從該側向另一側延伸，通過溶液出入口（3、4）與二效蒸汽孔(5)之間延伸至至基礎板片（6）上沿；同時有一支路將溶液入口（4）和溶液出口（3）分隔開后繼續延伸至接近但不碰到冷凝液出入口（1、2）四周的墊片；

其中二效冷凝放熱區墊片（24）中間部位包圍在二效溶液出口（11）下側并從兩端同時向上延伸至二效氣液溢出口（7）下方，然后繼續分別向兩側延伸通過一效蒸汽孔(8)上側至基礎板片（6）邊沿；

其中二效溶液入口分隔墊片（25）將二效溶液入口（9）和二效溶液孔(10)包圍起來；

其中二效凝液收集墊片（26）中間部位包圍在二效凝液出口（19）下側，并從兩端分別向上延伸至二效溶液出口（11）外側下方，然后繼續向兩側延伸至一效蒸汽孔（8）內側下方；

其中一效冷凝放熱區墊片(27)設置在一效氣液溢出口(12)和一效溶液出口(15)之間，并且包圍在壓縮蒸汽入口(17)和一效凝液出口(16)外側，同時其兩側底角內側還包圍在一效溶液入口(13)和一效溶液孔(14)四周；

其中氣液分隔墊片（28）位于壓縮蒸汽入口（17）和一效凝液出口（16）之間，將兩者分隔；

一塊基礎板片（6）的一個面被A型墊片組由下而上依次劃分成一效溶液蒸發區、一效氣液分離區、二效溶液蒸發區、二效氣液分離區和冷凝液放熱區；

其中一效溶液蒸發區為一效氣液溢出口(12)以下區域、一效氣液分離區為一效氣液溢出口(12)以上至二效溶液收集墊片(21)之間區域、二效溶液蒸發區為二效溶液蒸發區墊片(21)與二效氣液溢出口(7)之間區域、二效氣液分離區為二效氣液溢出口(7)以上至冷凝液放熱區墊片(22)之間區域、冷凝液放熱區為冷凝液放熱區墊片(22)內區域；

這塊基礎板片（6）的另一個面被B型墊片組由下而上依次劃分成一效冷凝放熱區、一效氣液分離區、二效冷凝放熱區、二效氣液分離區和溶液吸熱區；

其中一效冷凝放熱區為一效氣液溢出口(12)以下區域、一效氣液分離區為一效氣液溢出口(12)以上至二效凝液收集墊片(26)之間區域、二效冷凝放熱區為二效凝液收集墊片(26)與二效冷凝放熱區墊片(24)之間區域、二效氣液分離區為二效氣液溢出口(7)以上至溶液吸熱區墊片(23)之間區域、溶液吸熱區為溶液吸熱區墊片(23)內區域；

上述被A型墊片組配合劃分的五個區域，與被B型墊片組配合劃分的五個區域一一對應；其中一效溶液蒸發區與一效冷凝放熱區，一效氣液分離區與一效氣液分離區，二效溶液蒸發區與二效冷凝放熱區，二效氣液分離區與二效氣液分離區，冷凝液放熱區與溶液吸熱區一一對應。