一種可拆板式真空相變裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可拆板式真空相變裝置。換熱模塊的真空通道彼此平行排列且相間隔，兩個(gè)換熱模塊彼此齒合組成真空相變裝置，相鄰真空通道之間留有間隙作為常壓側(cè)通道，且所有的常壓側(cè)通道相連通；所述常壓側(cè)通道分別與常壓側(cè)流體入口和常壓側(cè)流體出口連通。通過獨(dú)特的齒合連接方式，實(shí)現(xiàn)在不破壞真空通道真空度的情況下對常壓側(cè)通道進(jìn)行拆洗。進(jìn)一步地，對應(yīng)每個(gè)板片的上方設(shè)有布液腔，布液腔由溢流堰分隔為布液空間和溢流空間，所述溢流堰位于相應(yīng)板片的正上方，所述布液空間與入液口連接，所述溢流空間與真空通道連通，每個(gè)真空通道上方的兩個(gè)溢流空間之間設(shè)有氣體通道分別與真空通道和接口連通；即為降膜流動(dòng)形式的真空相變裝置。
【專利說明】
一種可拆板式真空相變裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于熱栗和熱交換設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可拆板式真空相變裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在溴化鋰吸收式熱栗、食品行業(yè)中果汁濃縮、造紙行業(yè)黑液蒸發(fā)、海水淡化等領(lǐng)域，均有流體在一定真空度下進(jìn)行蒸發(fā)或冷凝相變的需求，這類工藝流程要求在換熱器中，常壓側(cè)流體作為熱源熱匯實(shí)現(xiàn)真空側(cè)流體的蒸發(fā)冷凝相變過程。其中蒸發(fā)解吸發(fā)生設(shè)備應(yīng)用最為廣泛，按照流程形式，蒸發(fā)器可分為浸沒式蒸發(fā)器和降膜蒸發(fā)器兩種。降膜蒸發(fā)器是一種高效的蒸發(fā)設(shè)備，具有溫差小、滯留時(shí)間短、工作壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊、效數(shù)不受限制等優(yōu)點(diǎn)。降膜蒸發(fā)器按布液壁的形式不同主要分為:板式降膜蒸發(fā)器、豎直管降膜蒸發(fā)器及水平管降膜蒸發(fā)器等。相較于管殼式結(jié)構(gòu)，板式結(jié)構(gòu)可大輻減小成本和體型。
[0003]已有專利:1201280046366.1“降膜型的板式蒸發(fā)器和外殼中設(shè)有這種板式蒸發(fā)器的板式蒸發(fā)器裝置”是一種管板式結(jié)構(gòu)，將板式降膜蒸發(fā)空間與冷凝空間耦合并封閉在一個(gè)殼體內(nèi)，不可拆洗;2201210557232.8“一種板式冷凝器”在傳統(tǒng)板式換熱器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了波紋流程的改進(jìn)，待冷凝氣體沒有真空度要求。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)均無法在進(jìn)行降膜流動(dòng)形式的真空相變裝置中實(shí)現(xiàn)可拆的板式結(jié)構(gòu)。由于無法在不破壞真空的情況下進(jìn)行拆洗維護(hù)，導(dǎo)致這種結(jié)構(gòu)在溴化鋰吸收式熱栗這種真空度較高且常壓側(cè)流體如熱網(wǎng)水容易結(jié)垢的設(shè)備中則無法應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種可拆板式真空相變裝置。
[0006]—種可拆板式真空相變裝置，包括兩個(gè)換熱模塊；
[0007]所述換熱模塊，2至多個(gè)真空通道7連接為一體，彼此平行排列且相間隔，所述真空通道7是由一對板片組成的通道，并分別與氣體接口 1和出液口 12連接；
[0008]兩個(gè)換熱模塊彼此齒合組成所述真空相變裝置，相鄰真空通道7之間留有間隙作為常壓側(cè)通道8，且所有的常壓側(cè)通道8相連通;所述常壓側(cè)通道8分別與常壓側(cè)流體入口 13和常壓側(cè)流體出口 14連通；
[0009]需要時(shí)，將兩個(gè)齒合的換熱模塊側(cè)拔，即可實(shí)現(xiàn)在不破壞真空通道7的真空度的情況下對常壓側(cè)通道8進(jìn)行拆洗。
[0010]優(yōu)選地，氣腔2和出液腔9位于所述換熱模塊的同一側(cè);氣腔2位于該側(cè)的頂部，在每個(gè)真空通道7的上方設(shè)有氣體通道3，氣體通道3通過氣腔2與氣體接口 10連通；出液腔9位于該側(cè)的底部，真空通道7通過出液腔9與出液口 12連通。
[0011]進(jìn)一步地，所述換熱模塊，對應(yīng)每個(gè)板片的上方設(shè)有布液腔，所述布液腔的長度等于真空通道7的寬度，布液腔由溢流堰4分隔為布液空間6和溢流空間5;所述溢流堰4位于相應(yīng)板片的正上方，所述布液空間6與入液口 11連通，所述溢流空間5與真空通道7連通，每個(gè)真空通道7上方的兩個(gè)溢流空間5之間設(shè)有氣體通道3，所述氣體通道3的下側(cè)與真空通道7連通，上側(cè)與氣體接口 1連通;真空通道7的下方與出液口 12連通；
[0012]該真空相變裝置為降膜式真空相變裝置。
[0013]優(yōu)選地，氣腔2、入液腔I和出液腔9位于所述換熱模塊的同一側(cè);氣腔2和入液腔I位于該側(cè)的頂部，氣體通道3通過氣腔2與氣體接口 10連通，布液空間6通過入液腔I與入液口 11連通；出液腔9位于該側(cè)的底部，真空通道7通過出液腔9與出液口 12連通。
[0014]所述常壓側(cè)流體出口14和常壓側(cè)流體入口 13分別穿過換熱模塊外側(cè)的真空通道7與常壓側(cè)通道8連通。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:
[0016]1、本裝置通過獨(dú)特的齒合連接方式，實(shí)現(xiàn)在不破壞真空通道真空度的情況下對常壓側(cè)通道進(jìn)行拆洗。
[0017]2、本裝置為降膜式真空相變裝置時(shí)，通過設(shè)計(jì)合理的布液方式，確保待相變液體在真空通道內(nèi)穩(wěn)定降膜流動(dòng)。
[0018]3、本裝置可以應(yīng)用于兩種氣液不同相態(tài)流體在真空環(huán)境下分離的工業(yè)過程，如食品行業(yè)中果汁濃縮、造紙行業(yè)黑液蒸發(fā)、海水淡化、溴化鋰吸收式熱栗發(fā)生器等；也可應(yīng)用于兩種氣液不同相態(tài)流體在真空環(huán)境下混合的工業(yè)過程，如溴化鋰吸收式熱栗的吸收器；還可應(yīng)用于純凈流體在真空環(huán)境下氣液相變的工業(yè)過程，如蒸發(fā)器和冷凝器。
【附圖說明】
[0019]圖1為換熱模塊的三視圖；
[0020]圖2為換熱模塊的三視圖；
[0021]圖3為圖1和圖2所示換熱模塊組成的可拆板式真空相變裝置的三視圖；
[0022]圖4為圖3所示可拆板式真空相變裝置的立體側(cè)剖面圖。
[0023]標(biāo)號說明:1-入液腔，2-氣腔，3-氣體通道，4-溢液堰，5-溢流空間，6-布液空間，7-真空通道，8-常壓側(cè)通道，9-出液腔，I O-氣體接口，11-入液口，12-出液口，13-常壓側(cè)流體入口，14-常壓側(cè)流體出口。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0025]如圖3-圖4所示一種可拆板式真空相變裝置，為降膜式真空相變裝置，其包括兩個(gè)換熱模塊，分別如圖1和圖2所示，區(qū)別僅在于常壓側(cè)流體出口 14和常壓側(cè)流體入口 13的高度不同，這是為了保證兩個(gè)換熱模塊的齒合連接后不影響常壓側(cè)流體的進(jìn)入和流出。
[0026]如圖1和圖2所示的換熱模塊，兩個(gè)真空通道7連接為一體，彼此平行排列且相間隔;所述真空通道7是由一對波紋板片焊接組成的矩形通道。
[0027]氣腔2、入液腔I和出液腔9位于所述換熱模塊的同一側(cè);氣腔2和入液腔I位于該側(cè)的頂部，氣腔2與氣體接口 10連通，入液腔I與入液口 11連通；出液腔9位于該側(cè)的底部，分別與真空通道7和出液口 12連通；
[0028]對應(yīng)每個(gè)板片的上方設(shè)有直連的布液腔，由此使得布液腔之間互不影響。所述布液腔的長度等于真空通道7的寬度，布液腔由溢流堰4分隔為布液空間6和溢流空間5，所述溢流堰4與板片一一對應(yīng)，位于相應(yīng)板片的正上方，所述布液空間6與入液腔I連通，所述溢流空間5與真空通道7連通，每個(gè)真空通道7上方的兩個(gè)溢流空間5之間設(shè)有氣體通道3，所述氣體通道3的下側(cè)與真空通道7連通，上側(cè)與氣腔2連通。溢流堰4與氣體通道3的側(cè)壁共同作用，防止液體飛濺確保穩(wěn)定降膜。
[0029]兩個(gè)換熱模塊彼此齒合連接組成所述可拆板式真空相變裝置，相鄰真空通道7之間留有間隙作為常壓側(cè)通道8，且所有的常壓側(cè)通道8相連通。
[0030]常壓側(cè)流體出口14和常壓側(cè)流體入口 13分別穿過換熱模塊外側(cè)的真空通道7與常壓側(cè)通道8軟連接。
[0031 ]降膜式真空相變裝置的工作原理為:
[0032]從入液口11進(jìn)入裝置的液體首先進(jìn)入入液腔I，經(jīng)過入液腔I的分流進(jìn)入各布液空間6，液位超過溢液堰4的高度后，經(jīng)過溢液堰4溢流成膜進(jìn)入真空通道7，這種溢流布液方式可以防止來液堵塞布液腔。熱源(匯)由其中一個(gè)換熱模塊的常壓側(cè)流體入口 13進(jìn)入常壓側(cè)通道8，降膜液體與熱源(匯)通過板片逆流換熱。在真空通道7內(nèi)，液體與氣體發(fā)生相間交互作用，相變過程中的熱量由常壓側(cè)通道8中的熱源(匯)提供帶走，由另一個(gè)換熱模塊的常壓側(cè)流體出口 14流出裝置，氣體從氣體通道3流出(入)，從氣體接口 10離開(進(jìn)入)裝置，降膜流動(dòng)的液體完成相間交互作用后在底部由出液腔9收集并通過出液口 12離開裝置。氣體接口 10、入液口 11、出液口 12通過每個(gè)換熱模塊側(cè)面的腔體匯集進(jìn)出，與常壓側(cè)熱源(匯)的入口和出口互不影響。
[0033]必要時(shí)，將兩個(gè)齒合的換熱模塊側(cè)拔，即可解開常壓側(cè)通道8的軟連接并暴露出常壓側(cè)通道8的壁，從而可以在不破壞真空通道7的真空度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)拆洗。
[0034]當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于溴化鋰吸收式熱栗的發(fā)生器、吸收器、蒸發(fā)器和冷凝器時(shí)，冷凝器頂部不包括入液腔I和布液腔，以及溢流堰4、布液空間6和溢流空間5，采用非降膜式結(jié)構(gòu)的裝置;發(fā)生器、吸收器和蒸發(fā)器均采用降膜式結(jié)構(gòu)的裝置，實(shí)現(xiàn)在真空環(huán)境下降膜流動(dòng)并發(fā)生相變分離或混合過程。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可拆板式真空相變裝置，其特征在于，包括兩個(gè)換熱模塊； 所述換熱模塊，2至多個(gè)真空通道(7)連接為一體，彼此平行排列且相間隔，所述真空通道(7)是由一對板片組成的通道，并分別與氣體接口( 1)和出液口( 12)連接； 兩個(gè)換熱模塊彼此齒合組成所述真空相變裝置，相鄰真空通道(7)之間留有間隙作為常壓側(cè)通道(8)，且所有的常壓側(cè)通道(8)相連通;所述常壓側(cè)通道(8)分別與常壓側(cè)流體入口(13)和常壓側(cè)流體出口(14)連通； 需要時(shí)，將兩個(gè)齒合的換熱模塊側(cè)拔，即可實(shí)現(xiàn)在不破壞真空通道(7)的真空度的情況下對常壓側(cè)通道(8)進(jìn)行拆洗。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可拆板式真空相變裝置，其特征在于，氣腔(2)和出液腔(9)位于所述換熱模塊的同一側(cè);氣腔(2)位于該側(cè)的頂部，在每個(gè)真空通道(7)的上方設(shè)有氣體通道(3)，氣體通道(3)通過氣腔(2)與氣體接口(10)連通；出液腔(9)位于該側(cè)的底部，真空通道(7)通過出液腔(9)與出液口(12)連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可拆板式真空相變裝置，其特征在于，所述換熱模塊，對應(yīng)每個(gè)板片的上方設(shè)有布液腔，所述布液腔的長度等于真空通道(7)的寬度，布液腔由溢流堰(4)分隔為布液空間(6)和溢流空間(5);所述溢流堰(4)位于相應(yīng)板片的正上方，所述布液空間(6)與入液口(11)連通，所述溢流空間(5)與真空通道(7)連通，每個(gè)真空通道(7)上方的兩個(gè)溢流空間(5)之間設(shè)有氣體通道(3)，所述氣體通道(3)的下側(cè)與真空通道(7)連通，上側(cè)與氣體接口(10)連通;真空通道(7)的下方與出液口(12)連通； 該真空相變裝置為降膜式真空相變裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種可拆板式真空相變裝置，其特征在于，氣腔(2)、入液腔(I)和出液腔(9)位于所述換熱模塊的同一側(cè);氣腔(2)和入液腔(I)位于該側(cè)的頂部，氣體通道(3)通過氣腔(2)與氣體接口(1)連通，布液空間(6)通過入液腔(I)與入液口(II)連通；出液腔(9)位于該側(cè)的底部，真空通道(7)通過出液腔(9)與出液口(12)連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述一種可拆板式真空相變裝置，其特征在于，所述常壓側(cè)流體出口(14)和常壓側(cè)流體入口(13)分別穿過換熱模塊外側(cè)的真空通道(7)與常壓側(cè)通道(8)連通。
【文檔編號】F28D15/00GK105928401SQ201610424384
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】謝曉云, 江億, 胡天樂
【申請人】清華大學(xué)