一種可用于熱量回收的蒸發(fā)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可用于熱量回收的蒸發(fā)裝置，包括水箱和蒸發(fā)器，還包括余熱介質(zhì)管道和熱管簇，所述余熱介質(zhì)管道穿過所述水箱內(nèi)部，且余熱介質(zhì)管道位于水箱內(nèi)的部分設(shè)有熱交換器，所述熱交換器將余熱介質(zhì)管道分為進(jìn)口管道和出口管道，所述熱管簇的一端為熱管熱端，另一端為熱管冷端，所述熱管熱端設(shè)置于進(jìn)口管道內(nèi)；蒸發(fā)器的第一階段，采用噴射霧化及閃蒸技術(shù)以增大蒸發(fā)面積，實(shí)現(xiàn)初步蒸發(fā)；第二階段，采用細(xì)薄膜蒸發(fā)技術(shù)進(jìn)一步增大蒸發(fā)面積減小熱阻并充分利用潛熱，實(shí)現(xiàn)充分蒸發(fā)。
【專利說明】一種可用于熱量回收的蒸發(fā)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)裝置，具體地說是一種可用于熱量回收的蒸發(fā)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，能源是人類生存和發(fā)展不可或缺的物質(zhì)資源，對(duì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和增長(zhǎng)起著驅(qū)動(dòng)力的作用。目前，中國(guó)已成為世界上第二能源消費(fèi)大國(guó)，僅次于美國(guó)，其中工業(yè)能源消費(fèi)量占總消費(fèi)量的70%以上。節(jié)能減排是當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主題之一，而工業(yè)余熱的回收利用恰恰是這一主題的充分體現(xiàn)。我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域能源消耗量約占全國(guó)能源消耗總量的70%，主要工業(yè)產(chǎn)品單位能源消耗平均高于國(guó)際先進(jìn)水平30%。較低的工業(yè)廢熱回收率是除了相對(duì)落后的生產(chǎn)技術(shù)、不合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素以外，導(dǎo)致能耗高的主要原因，中國(guó)能源利用率僅僅大約33%，低于發(fā)達(dá)國(guó)家10%左右，最少50%的工業(yè)耗能被作為各種各樣的廢熱直接丟棄。所以從另一方面來看，廢熱回收率有很大的空間可以提升，節(jié)能潛力非常大。近年來，工業(yè)廢熱回收被作為一種新能源，大力推進(jìn)了我國(guó)節(jié)能減排工作。
[0003]近年來工業(yè)余熱利用出現(xiàn)了很多先進(jìn)的技術(shù)，這些技術(shù)對(duì)余熱利用的發(fā)展起著一定推動(dòng)作用，但其存在的缺陷，在某種程度上，限制了進(jìn)一步地推廣和利用余熱利用技術(shù)。
[0004]熱量回收的蒸發(fā)裝置設(shè)計(jì)技術(shù)的關(guān)鍵是在一定能耗下，最大可能的提高蒸發(fā)率，回收更多熱量。而提高蒸發(fā)效率最基本方法是在增大蒸發(fā)面積的同時(shí)減少換熱熱阻。目前蒸發(fā)器在增大蒸發(fā)換熱面積、減少熱阻并充分利用潛熱方面還有很大的提升空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)以上提出的目前蒸發(fā)器在增大蒸發(fā)換熱面積、減少熱阻并充分利用潛熱方面還有很大的提升空間的問題，而研究設(shè)計(jì)一種可用于熱量回收的蒸發(fā)裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:
[0006]一種可用于熱量回收的蒸發(fā)裝置，包括水箱和蒸發(fā)器，還包括余熱介質(zhì)管道和熱管簇，所述余熱介質(zhì)管道穿過所述水箱內(nèi)部，且余熱介質(zhì)管道位于水箱內(nèi)的部分設(shè)有熱交換器，所述熱交換器將余熱介質(zhì)管道分為進(jìn)口管道和出口管道，所述熱管簇的一端為熱管熱端，另一端為熱管冷端，所述熱管熱端設(shè)置于進(jìn)口管道內(nèi)；
[0007]所述蒸發(fā)器包括從外到內(nèi)依次設(shè)置的外層殼體、中層殼體和內(nèi)層殼體，所述外層殼體和中層殼體之間為外腔體，所述中層殼體和內(nèi)層殼體之間為中腔體，所述內(nèi)層殼體內(nèi)部為內(nèi)腔體，所述外層殼體上部設(shè)有補(bǔ)水進(jìn)口，所述中層殼體上部設(shè)有蒸汽溢流口，使中腔體與外腔體連通，所述中層殼體上還設(shè)有蒸汽出口，所述補(bǔ)水進(jìn)口高度和蒸汽出口的高度均大于蒸汽溢流口的高度，所述內(nèi)腔體包括閃蒸室和設(shè)置在閃蒸室下方的多孔介質(zhì)，所述閃蒸室上方設(shè)有霧化噴嘴，所述熱管冷端設(shè)置于多孔介質(zhì)內(nèi)，所述內(nèi)層殼體下端設(shè)有內(nèi)層開口，使內(nèi)腔體和中腔體連通；
[0008]所述水箱上設(shè)有出水口和回水口，所述出水口通過水泵和控制閥A與霧化噴嘴相連，所述外層殼體的下端設(shè)有補(bǔ)水口，所述補(bǔ)水口通過控制閥B與回水口相連。
[0009]進(jìn)一步地，所述控制閥A和控制閥B均為電磁閥。
[0010]進(jìn)一步地,所述熱管簇為脈動(dòng)熱管簇。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明所述的一種可用于熱量回收的蒸發(fā)裝置在蒸發(fā)器的第一階段，采用噴射霧化及閃蒸技術(shù)以增大蒸發(fā)面積，實(shí)現(xiàn)初步蒸發(fā)；第二階段，采用細(xì)薄膜蒸發(fā)技術(shù)進(jìn)一步增大蒸發(fā)面積減小熱阻并充分利用潛熱，實(shí)現(xiàn)充分蒸發(fā)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，一種可用于熱量回收的蒸發(fā)裝置，包括水箱I和蒸發(fā)器20，還包括余熱介質(zhì)管道21和熱管簇22，所述余熱介質(zhì)管道21穿過所述水箱I內(nèi)部，且余熱介質(zhì)管道21位于水箱I內(nèi)的部分設(shè)有熱交換器2，所述熱交換器2將余熱介質(zhì)管道21分為進(jìn)口管道12和出口管道3，所述熱管簇22的一端為熱管熱端13，另一端為熱管冷端8，所述熱管熱端13設(shè)置于進(jìn)口管道12內(nèi)。
[0014]所述蒸發(fā)器20包括從外到內(nèi)依次設(shè)置的外層殼體9、中層殼體23和內(nèi)層殼體24，所述外層殼體9和中層殼體23之間為外腔體10，所述中層殼體23和內(nèi)層殼體24之間為中腔體16，所述內(nèi)層殼體24內(nèi)部為內(nèi)腔體25，所述外層殼體9上部設(shè)有補(bǔ)水進(jìn)口 7，所述中層殼體23上部設(shè)有蒸汽溢流口 18，使中腔體16與外腔體10連通，所述中層殼體23上還設(shè)有蒸汽出口 19，使蒸汽能直接從中腔體16排出蒸發(fā)器20，本實(shí)施例中蒸汽出口 19設(shè)置在中層殼體23側(cè)壁的最上方，所述補(bǔ)水進(jìn)口 7的高度和蒸汽出口 19的高度均大于蒸汽溢流口18的高度，所述內(nèi)腔體25包括閃蒸室26和設(shè)置在閃蒸室26下方的多孔介質(zhì)17，多孔介質(zhì)17采用導(dǎo)熱性較好的泡沫金屬或金屬顆粒物制備而成，同時(shí)要求其表面應(yīng)具有較好的潤(rùn)濕性，為確保好的細(xì)薄膜蒸發(fā)效果，必要時(shí)可對(duì)多孔介質(zhì)17表面進(jìn)行改性處理。所述閃蒸室26上方設(shè)有霧化噴嘴6，所述熱管冷端8設(shè)置于多孔介質(zhì)17內(nèi)，所述內(nèi)層殼體24下端設(shè)有內(nèi)層開口 11，使內(nèi)腔體25和中腔體16連通。
[0015]所述水箱I上方設(shè)有出水口 28，水箱I側(cè)壁上設(shè)有回水口 15，所述出水口 28通過水泵4和控制閥A5與霧化噴嘴6相連，所述外層殼體9的下端設(shè)有補(bǔ)水口 27，所述補(bǔ)水口27通過控制閥B14與回水口 15相連，所述控制閥A5和控制閥B14均為電磁閥，根據(jù)蒸發(fā)器20內(nèi)的蒸汽壓力控制閥的開啟和關(guān)閉。
[0016]所述熱管簇22為脈動(dòng)熱管簇,熱管熱端13為脈動(dòng)熱管熱端,熱管冷端8為脈動(dòng)熱管冷端。
[0017]本實(shí)施例中采用的余熱介質(zhì)為廢熱煙氣，廢熱煙氣進(jìn)入余熱介質(zhì)通道21，脈動(dòng)熱管熱端13吸收廢熱傳遞至脈動(dòng)熱管冷端8，廢熱煙氣進(jìn)入水箱I內(nèi)的管道，并進(jìn)入熱交換器2，通過熱交換器2加熱水箱I中的水，水經(jīng)過加熱后由水泵4通過管路輸送至霧化噴嘴6，當(dāng)壓力達(dá)到一定高度時(shí)，打開霧化噴嘴6，此時(shí)形成噴射霧化，部分水在閃蒸室26內(nèi)閃蒸成為水蒸汽，而后進(jìn)入蒸發(fā)器20的水和水蒸汽通過多孔介質(zhì)17，在多孔介質(zhì)17內(nèi)形成細(xì)薄膜，由脈動(dòng)熱管冷端放熱8，在多孔介質(zhì)17中進(jìn)行細(xì)薄膜蒸發(fā)，最后蒸汽由內(nèi)層開口 11流入中腔體16，一部分水蒸汽由蒸汽出口 19直接流出，另一部分水蒸汽通過蒸汽溢流口 18流入外腔體10，與補(bǔ)水進(jìn)口 7流入的冷水相遇，加熱冷水后經(jīng)過補(bǔ)水口 27和回水口 15進(jìn)入水箱，形成循環(huán)工作。
[0018]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可用于熱量回收的蒸發(fā)裝置，包括水箱和蒸發(fā)器，其特征在于:還包括余熱介質(zhì)管道和熱管簇，所述余熱介質(zhì)管道穿過所述水箱內(nèi)部，且余熱介質(zhì)管道位于水箱內(nèi)的部分設(shè)有熱交換器，所述熱交換器將余熱介質(zhì)管道分為進(jìn)口管道和出口管道，所述熱管簇的一端為熱管熱端，另一端為熱管冷端，所述熱管熱端設(shè)置于進(jìn)口管道內(nèi)； 所述蒸發(fā)器包括從外到內(nèi)依次設(shè)置的外層殼體、中層殼體和內(nèi)層殼體，所述外層殼體和中層殼體之間為外腔體，所述中層殼體和內(nèi)層殼體之間為中腔體，所述內(nèi)層殼體內(nèi)部為內(nèi)腔體，所述外層殼體上部設(shè)有補(bǔ)水進(jìn)口，所述中層殼體上部設(shè)有蒸汽溢流口，使中腔體與外腔體連通，所述中層殼體上還設(shè)有蒸汽出口，所述補(bǔ)水進(jìn)口高度和蒸汽出口的高度均大于蒸汽溢流口的高度，所述內(nèi)腔體包括閃蒸室和設(shè)置在閃蒸室下方的多孔介質(zhì)，所述閃蒸室上方設(shè)有霧化噴嘴，所述熱管冷端設(shè)置于多孔介質(zhì)內(nèi)，所述內(nèi)層殼體下端設(shè)有內(nèi)層開口，使內(nèi)腔體和中腔體連通； 所述水箱上設(shè)有出水口和回水口，所述出水口通過水泵和控制閥A與霧化噴嘴相連，所述外層殼體的下端設(shè)有補(bǔ)水口，所述補(bǔ)水口通過控制閥B與回水口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于熱量回收的蒸發(fā)裝置，其特征在于:所述控制閥A和控制閥B均為電磁閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于熱量回收的蒸發(fā)裝置，其特征在于:所述熱管簇為脈動(dòng)熱管簇。
【文檔編號(hào)】F28D15/02GK104456498SQ201410665465
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】嚴(yán)春吉, 鄧洋波 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)