本實用新型涉及一種蒸發(fā)-分離-冷凝三合一海水淡化板片及其板片組，屬于海水淡化領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

船舶在海中運行，每天需要消耗大量淡水，海水淡化技術(shù)正成為船只淡水資源的重要補(bǔ)充手段。在過去的幾十年中，海水淡化技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，其中蒸餾法是船舶海水淡化的主要方法之一。船用蒸餾法海水淡化可分為管式蒸餾和板式蒸餾。

管式蒸餾海水淡化的設(shè)備結(jié)構(gòu)相對簡單，但其換熱效果較差、體積龐大、流阻大、產(chǎn)水效率較低，蒸發(fā)器中加熱盤管的管壁易結(jié)垢，維護(hù)管理較為復(fù)雜。

板式蒸餾海水淡化裝置的蒸發(fā)器和冷凝器均由一系列的波紋板片組成，而汽液分離區(qū)為外置的大空間，相比于管式蒸餾海水淡化裝置，板式蒸餾海水淡化裝置具有安裝方便、產(chǎn)水水質(zhì)好、傳熱系數(shù)高的特點，但其外置的汽液分離空間較大，整個設(shè)備結(jié)構(gòu)不夠緊湊。

為了避免海水腐蝕，目前海水淡化裝置均采用抗腐蝕性能好的鈦材，成本高昂，因此開發(fā)換熱效率高、流動阻力小、結(jié)構(gòu)緊湊、產(chǎn)水水質(zhì)好的新型板片對降低海水淡化裝置的結(jié)構(gòu)尺寸及成本具有重要價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種換熱效率高、換熱面積大、流動阻力小、汽液分離效果好、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)緊湊的蒸發(fā)-分離-冷凝三合一海水淡化板片及其板片組。

一種蒸發(fā)-分離-冷凝三合一海水淡化板片，其特征在于：板片從下往上依次布置有蒸發(fā)換熱區(qū)、汽液混合物通道、汽液分離區(qū)、冷凝換熱區(qū)，還在蒸發(fā)換熱區(qū)的左下角和右下角分別獨立布置有鹵水出口通道，還在冷凝換熱區(qū)的左側(cè)和右側(cè)分別布置有純蒸汽通道；其中蒸發(fā)換熱區(qū)的中部從上往下依次布置有熱源進(jìn)口通道、熱源出口通道；蒸發(fā)換熱區(qū)還包括位于其左下角和右下角的原料海水進(jìn)口通道；其中冷凝換熱區(qū)的中部從上往下依次布置有冷源出口通道、冷源進(jìn)口通道、淡水出口通道；上述蒸發(fā)換熱區(qū)和冷凝換熱區(qū)均采用縱向的W形波紋結(jié)構(gòu)；上述汽液分離區(qū)采用折板分離結(jié)構(gòu)，折板上布置有折板加強(qiáng)筋。

利用所述的蒸發(fā)-分離-冷凝三合一海水淡化板片組成的蒸發(fā)-分離-冷凝三合一海水淡化板片組，其特征在于：若干蒸發(fā)-分離-冷凝三合一海水淡化板片依次疊放壓緊，相鄰板片之間按第一種密封方式和第二種密封方式依次交替布置密封條；其中第一種密封方式：板片四周布置一圈密封條，形成封閉的流體空間；蒸發(fā)換熱區(qū)四周布置一圈密封條，形成熱源腔體，熱源進(jìn)口通道和熱源出口通道中間設(shè)置橫向分程墊片；原料海水進(jìn)口通道周圍布置一圈密封條；冷凝換熱區(qū)四周布置一圈密封條，形成冷源腔體，冷源進(jìn)口通道和冷源出口通道中間設(shè)置橫向分程墊片；淡水出口通道周圍設(shè)置有一圈密封條；其中第二種密封方式：板片四周布置一圈密封條，形成封閉的流體空間；蒸發(fā)換熱區(qū)左側(cè)、下部、右側(cè)連續(xù)設(shè)置密封條，上側(cè)不設(shè)置密封條，形成蒸發(fā)區(qū)；熱源進(jìn)口通道四周和熱源出口通道四周分別布置密封條；冷凝換熱區(qū)下側(cè)設(shè)置密封條，密封條上部形成冷凝區(qū)，冷源進(jìn)口通道四周和冷源出口通道四周分別布置密封條。

上述蒸發(fā)-分離-冷凝三合一海水淡化板片將海水蒸發(fā)、分離、冷凝三個過程融合在一張板片上，通過板片之間密封條的合理布置，形成海水淡化過程中所需的不同的功能區(qū)，大大減小了海水淡化裝置尺寸；板片蒸發(fā)換熱區(qū)和冷凝換熱區(qū)采用縱向的W形波紋結(jié)構(gòu)，可以提高換熱區(qū)的換熱效率；汽液分離區(qū)采用折板式微小型分離器，汽液分離效果好。

所述蒸發(fā)-分離-冷凝三合一海水淡化板片，其特征在于：所述汽液混合物通道、純蒸汽通道、淡水出口通道均設(shè)置加強(qiáng)筋，提高了板片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

所述蒸發(fā)-分離-冷凝三合一海水淡化板片，其特征在于：所述熱源進(jìn)口通道、熱源出口通道、冷源進(jìn)口通道、冷源出口通道的尺寸均采用等流速設(shè)計，保證換熱區(qū)換熱的均勻性，使得整個板片熱應(yīng)力分布均衡。

所述的蒸發(fā)-分離-冷凝三合一海水淡化板片組，其特征在于：所述的橫向分程墊片為直線形，減小了流動阻力。

附圖說明

圖1為蒸發(fā)-分離-冷凝三合一海水淡化板片的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為第一種密封條結(jié)構(gòu)和第二種密封條結(jié)構(gòu)的布置圖；

圖中標(biāo)號名稱： 1-蒸發(fā)換熱區(qū)；2-汽液分離區(qū)；3-冷凝換熱區(qū)；4-汽液混合物通道；5-純蒸汽通道；6-冷源進(jìn)口通道；7-冷源出口通道；8-熱源進(jìn)口通道；9-熱源出口通道；10-原料海水進(jìn)口通道；11-鹵水出口通道；12-淡水出口通道；13-腔體加強(qiáng)筋；14-分程墊片；15-折板加強(qiáng)筋；16-熱源腔；17-冷源腔；18-蒸發(fā)區(qū)；19-冷凝區(qū)。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖1、2對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

蒸發(fā)-分離-冷凝三合一海水淡化板片組由若干蒸發(fā)-分離-冷凝三合一海水淡化板片依次疊放壓緊而成，相鄰板片之間間隔布置有第一種密封條和第二種密封條，形成海水淡化過程中所需的不同的功能區(qū)，其工作流程如下：

熱源介質(zhì)從熱源進(jìn)口通道8進(jìn)入熱源腔16，其向蒸發(fā)區(qū)18的原料海水放熱后，從熱源出口通道9排出；

原料海水從原料海水進(jìn)口通道10進(jìn)入蒸發(fā)區(qū)18，其吸收熱源腔16中熱源介質(zhì)釋放的熱量后蒸發(fā)，蒸發(fā)形成的汽液混合物由汽液混合物通道4進(jìn)入汽液分離區(qū)：其中第一種密封條圍成的空間中的汽液分離區(qū)分離出的液態(tài)水滴在重力作用下向下流動，并沿著熱源腔16周圍的密封條向其左右兩側(cè)流動，然后從鹵水出口通道11排出；其中第二種密封條圍成的空間中的汽液分離區(qū)分離出的液態(tài)水滴在重力作用下直接向下流入蒸發(fā)區(qū)18；汽液分離區(qū)分離出的純蒸汽通過純蒸汽通道5進(jìn)入冷凝區(qū)19，向冷源腔17中冷源介質(zhì)釋放熱量后冷凝成淡水，淡水從淡水出口通道12排出。蒸發(fā)區(qū)18中原料海水蒸發(fā)后形成的高含鹽量鹵水從蒸發(fā)區(qū)18上方開口部分向左右兩側(cè)溢出，然后從鹵水出口通道11排出。

冷源介質(zhì)從冷源進(jìn)口通道6進(jìn)入冷源腔17，其吸收冷凝區(qū)19中純蒸汽釋放的熱量后從冷源出口通道7排出。