1.一種不結垢板殼式換熱器,其特征在于,所述不結垢板殼式換熱器包括:換熱板組、至少一縱向功率超聲傳遞系統(tǒng)、至少一功率能量波發(fā)生器、至少一導流隔板、膨脹節(jié)、殼體;
所述換熱板組、各縱向功率超聲傳遞系統(tǒng)、各導流隔板設置于殼體內,功率能量波發(fā)生器連接對應的縱向功率超聲傳遞系統(tǒng);換熱器內部和管板之間設置所述膨脹節(jié);
所述換熱板組包括:上管板、下管板、傳熱片,傳熱片分別和上管板、下管板之間焊接;
所述換熱板組由換熱板片加工形成,在換熱板片上有安裝傳遞超聲波能量的開孔,在換熱板片的兩側均勻的焊接有金屬圓柱,在換熱板片的兩側均勻的焊接有金屬條,起到換熱片之間相互支持的作用,根據(jù)使用壓力的大小來確定金屬圓柱或金屬條的焊接密度;
所述功率超聲波發(fā)生器采用變頻移相多峰值隨動控制技術,有多個可調參數(shù),適應復雜結構條件下的功率超聲的有效傳遞;
所述縱向功率超聲傳遞系統(tǒng)包括專用螺母、能量波傳振桿、專用密封件、能量波傳振環(huán);其中,能量波傳振桿和能量波傳振環(huán)用傳振性好的材料加工,并進行熱處理;能量波傳振環(huán)和換熱板片之間在安裝前要進行研磨處理,確保在壓緊狀態(tài)時的密封效果,采用釬焊、摩擦焊接、電阻焊的方式處理;
所述功率超聲波發(fā)生器與能量波傳振桿通過專用密封件緊密連接;每個換熱板片之間都有能量波傳振環(huán),它們通過能量波傳振桿和專用螺母緊密連接,這樣功率超聲波發(fā)生器產生的變頻移相多峰值功率信號通過縱向功率超聲傳遞系統(tǒng)就傳遞到了每一個換熱片上;
所述殼體設有板程的出口、板程的入口、殼程的入口、殼程的出口;當殼程和管程有不同溫度的物料流動時,換熱板片在功率超聲波發(fā)生器和功率超聲傳遞系統(tǒng)的驅動下,致使換熱板片上的每一個質點都產生高頻橢圓運動,以提升防垢除垢和強化換熱;
所述不結垢板殼式換熱器在正常工作時,壓力高、溫度高、潔凈的工質在殼程通過,壓力低、吸收熱量、或被蒸發(fā)的工質在板程通過,由于兩種流 動的工質存在溫差,在流動過程中就會有熱量傳遞;為了強化傳熱效果,采用逆流流動方式;
被蒸發(fā)濃鹽污水從板程的入口進入換熱器的板程,在上升過程中吸收熱量后從板程的出口進入到下一個工序;新鮮蒸汽從殼程的入口進入,和濃鹽污水的流動方向相反,從殼程的出口進入到下道工序;濃鹽污水中含鹽量比較高,還含有多種熱敏性物料,在蒸發(fā)濃縮時易在換熱板片的污水側受熱而分解變質或在加熱壁面上形成結疤,從而影響蒸發(fā)效率和熱能的利用率;
在殼體內安裝三套超聲能量傳遞系統(tǒng);功率超聲波發(fā)生器與能量波傳振桿通過專用密封件緊密連接;每個換熱板片之間都有能量波傳振環(huán),它們通過能量波傳振桿和專用螺母緊密連接,這樣功率超聲波發(fā)生器產生的變頻移相多峰值功率信號通過縱向功率超聲傳遞系統(tǒng)就傳遞到了每一個換熱片上;
通過傳遞波形的可視化調節(jié),使三套系統(tǒng)的能量協(xié)調工作,保持換熱板片表面上的質點始終保持高頻橢圓運動。
2.一種不結垢板殼式換熱器,其特征在于,所述不結垢板殼式換熱器包括:換熱板組、至少一縱向功率超聲傳遞系統(tǒng)、至少一功率能量波發(fā)生器、至少一導流隔板、殼體;
所述換熱板組、各縱向功率超聲傳遞系統(tǒng)、各導流隔板設置于殼體內,功率能量波發(fā)生器連接對應的縱向功率超聲傳遞系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求3所述的不結垢板殼式換熱器,其特征在于:
所述換熱板組包括:上管板、下管板、傳熱片,傳熱片分別和上管板、下管板之間焊接;
所述換熱板組由換熱板片加工形成,在換熱板片上有安裝傳遞超聲波能量的開孔,在換熱板片的兩側均勻的焊接有金屬圓柱,在換熱板片的兩側均勻的焊接有金屬條,起到換熱片之間相互支持的作用,根據(jù)使用壓力的大小來確定金屬圓柱或金屬條的焊接密度;
所述功率超聲波發(fā)生器采用變頻移相多峰值隨動控制技術,有多個可調參數(shù),適應復雜結構條件下的功率超聲的有效傳遞;
所述縱向功率超聲傳遞系統(tǒng)包括專用螺母、能量波傳振桿、專用密封件、 能量波傳振環(huán);其中,能量波傳振桿和能量波傳振環(huán)用傳振性好的材料加工,并進行熱處理;能量波傳振環(huán)和換熱板片之間在安裝前要進行研磨處理,確保在壓緊狀態(tài)時的密封效果,采用釬焊、摩擦焊接、電阻焊的方式處理;
所述功率超聲波發(fā)生器與能量波傳振桿通過專用密封件緊密連接;每個換熱板片之間都有能量波傳振環(huán),它們通過能量波傳振桿和專用螺母緊密連接,這樣功率超聲波發(fā)生器產生的變頻移相多峰值功率信號通過縱向功率超聲傳遞系統(tǒng)就傳遞到了每一個換熱片上;
所述殼體設有板程的出口、板程的入口、殼程的入口、殼程的出口;當殼程和管程有不同溫度的物料流動時,換熱板片在功率超聲波發(fā)生器和功率超聲傳遞系統(tǒng)的驅動下,致使換熱板片上的每一個質點都產生高頻橢圓運動,以提升防垢除垢和強化換熱。
4.根據(jù)權利要求3所述的不結垢板殼式換熱器,其特征在于:
所述不結垢板殼式換熱器在正常工作時,壓力高、溫度高、潔凈的工質在殼程通過,壓力低、吸收熱量、或被蒸發(fā)的工質在板程通過,由于兩種流動的工質存在溫差,在流動過程中就會有熱量傳遞;為了強化傳熱效果,采用逆流流動方式;
高鹽污水從板程的入口進入換熱器的板程,在上升過程中吸收熱量后從板程的出口進入到下一個工序;新鮮蒸汽從殼程的入口進入,和濃鹽污水的流動方向相反,從殼程的出口進入到下道工序;濃鹽污水中含鹽量比較高,還含有多種熱敏性物料,在蒸發(fā)濃縮時易在換熱板片的污水側受熱而分解變質或在加熱壁面上形成結疤,從而影響蒸發(fā)效率和熱能的利用率。
5.根據(jù)權利要求3所述的不結垢板殼式換熱器,其特征在于:
在殼體內安裝三套超聲能量傳遞系統(tǒng);功率超聲波發(fā)生器與能量波傳振桿通過專用密封件緊密連接;每個換熱板片之間都有能量波傳振環(huán),它們通過能量波傳振桿和專用螺母緊密連接,這樣功率超聲波發(fā)生器產生的變頻移相多峰值功率信號通過縱向功率超聲傳遞系統(tǒng)就傳遞到了每一個換熱片上;
通過傳遞波形的可視化調節(jié),使三套系統(tǒng)的能量協(xié)調工作,保持換熱板片表面上的質點始終保持高頻橢圓運動。
6.根據(jù)權利要求3所述的不結垢板殼式換熱器,其特征在于:
在換熱片上不開口,但在上面安裝金屬柱或金屬條,起到支撐的作用;其能量波傳遞的方式通過折流板來傳遞,在折流板加工有連接功率超聲波發(fā)生器的能量接口;傳遞能量的折流板和每一片換熱片要進行緊密焊接;
功率超聲波發(fā)生器工作時產生的高頻低振幅能量波通過折流板傳遞到每一個換熱片上,使換熱板片表面上的質點始終保持高頻橢圓運動;為了防止上下管板處結垢,在上下管板處也安裝功率超聲波發(fā)生器,通過管板把功率超聲波能量傳遞到每個換熱板片上。
7.根據(jù)權利要求3所述的不結垢板殼式換熱器,其特征在于:
能量接口和橫向能量傳遞桿組成了能量波的傳遞系統(tǒng),橫向能量傳遞桿和每一片換熱片要進行緊密接觸;功率超聲波發(fā)生器工作時產生的高頻低振幅能量波通過能量接口和橫向能量傳遞桿傳遞到每一個換熱片上,達到除垢防垢和強化換熱的效果。
8.根據(jù)權利要求3所述的不結垢板殼式換熱器,其特征在于:
一個換熱設備上安裝有多個橫向能量傳遞桿,并在其上面安裝多個功率超聲波發(fā)生器。
9.根據(jù)權利要求3所述的不結垢板殼式換熱器,其特征在于:
一個換熱設備上安裝有多個縱向功率超聲傳遞系統(tǒng),并在其上面安裝多個功率超聲波發(fā)生器。
10.根據(jù)權利要求3所述的不結垢板殼式換熱器,其特征在于:
當換熱溫差較大時,會使換熱板片產生較大的伸縮變形,在換熱器內部和管板之間加裝膨脹節(jié);當換熱溫差不大時,換熱板片產生較大的伸縮變形不會影響整體強度時,采用兩端固定管板式安裝方案。