一種可用于熱量回收的蒸發裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種可用于熱量回收的蒸發裝置，包括水箱和蒸發器，還包括余熱介質管道和熱管簇，所述余熱介質管道穿過所述水箱內部，且余熱介質管道位于水箱內的部分設有熱交換器，所述熱交換器將余熱介質管道分為進口管道和出口管道，所述熱管簇的一端為熱管熱端，另一端為熱管冷端，所述熱管熱端設置于進口管道內；蒸發器的第一階段，采用噴射霧化及閃蒸技術以增大蒸發面積，實現初步蒸發；第二階段，采用細薄膜蒸發技術進一步增大蒸發面積減小熱阻并充分利用潛熱，實現充分蒸發。
【專利說明】一種可用于熱量回收的蒸發裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種蒸發裝置，具體地說是一種可用于熱量回收的蒸發裝置。
【背景技術】
[0002]目前，能源是人類生存和發展不可或缺的物質資源，對世界經濟發展和增長起著驅動力的作用。目前，中國已成為世界上第二能源消費大國，僅次于美國，其中工業能源消費量占總消費量的70%以上。節能減排是當前社會經濟發展的主題之一，而工業余熱的回收利用恰恰是這一主題的充分體現。我國工業領域能源消耗量約占全國能源消耗總量的70%，主要工業產品單位能源消耗平均高于國際先進水平30%。較低的工業廢熱回收率是除了相對落后的生產技術、不合理的產業結構等因素以外，導致能耗高的主要原因，中國能源利用率僅僅大約33%，低于發達國家10%左右，最少50%的工業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，節能潛力非常大。近年來，工業廢熱回收被作為一種新能源，大力推進了我國節能減排工作。
[0003]近年來工業余熱利用出現了很多先進的技術，這些技術對余熱利用的發展起著一定推動作用，但其存在的缺陷，在某種程度上，限制了進一步地推廣和利用余熱利用技術。
[0004]熱量回收的蒸發裝置設計技術的關鍵是在一定能耗下，最大可能的提高蒸發率，回收更多熱量。而提高蒸發效率最基本方法是在增大蒸發面積的同時減少換熱熱阻。目前蒸發器在增大蒸發換熱面積、減少熱阻并充分利用潛熱方面還有很大的提升空間。
【發明內容】
[0005]本發明針對以上提出的目前蒸發器在增大蒸發換熱面積、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，而研究設計一種可用于熱量回收的蒸發裝置。本發明采用的技術手段如下:
[0006]一種可用于熱量回收的蒸發裝置，包括水箱和蒸發器，還包括余熱介質管道和熱管簇，所述余熱介質管道穿過所述水箱內部，且余熱介質管道位于水箱內的部分設有熱交換器，所述熱交換器將余熱介質管道分為進口管道和出口管道，所述熱管簇的一端為熱管熱端，另一端為熱管冷端，所述熱管熱端設置于進口管道內；
[0007]所述蒸發器包括從外到內依次設置的外層殼體、中層殼體和內層殼體，所述外層殼體和中層殼體之間為外腔體，所述中層殼體和內層殼體之間為中腔體，所述內層殼體內部為內腔體，所述外層殼體上部設有補水進口，所述中層殼體上部設有蒸汽溢流口，使中腔體與外腔體連通，所述中層殼體上還設有蒸汽出口，所述補水進口高度和蒸汽出口的高度均大于蒸汽溢流口的高度，所述內腔體包括閃蒸室和設置在閃蒸室下方的多孔介質，所述閃蒸室上方設有霧化噴嘴，所述熱管冷端設置于多孔介質內，所述內層殼體下端設有內層開口，使內腔體和中腔體連通；
[0008]所述水箱上設有出水口和回水口，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有補水口，所述補水口通過控制閥B與回水口相連。
[0009]進一步地，所述控制閥A和控制閥B均為電磁閥。
[0010]進一步地,所述熱管簇為脈動熱管簇。
[0011]與現有技術比較，本發明所述的一種可用于熱量回收的蒸發裝置在蒸發器的第一階段，采用噴射霧化及閃蒸技術以增大蒸發面積，實現初步蒸發；第二階段，采用細薄膜蒸發技術進一步增大蒸發面積減小熱阻并充分利用潛熱，實現充分蒸發。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明實施例的結構流程示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，一種可用于熱量回收的蒸發裝置，包括水箱I和蒸發器20，還包括余熱介質管道21和熱管簇22，所述余熱介質管道21穿過所述水箱I內部，且余熱介質管道21位于水箱I內的部分設有熱交換器2，所述熱交換器2將余熱介質管道21分為進口管道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設置于進口管道12內。
[0014]所述蒸發器20包括從外到內依次設置的外層殼體9、中層殼體23和內層殼體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和內層殼體24之間為中腔體16，所述內層殼體24內部為內腔體25，所述外層殼體9上部設有補水進口 7，所述中層殼體23上部設有蒸汽溢流口 18，使中腔體16與外腔體10連通，所述中層殼體23上還設有蒸汽出口 19，使蒸汽能直接從中腔體16排出蒸發器20，本實施例中蒸汽出口 19設置在中層殼體23側壁的最上方，所述補水進口 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，所述內腔體25包括閃蒸室26和設置在閃蒸室26下方的多孔介質17，多孔介質17采用導熱性較好的泡沫金屬或金屬顆粒物制備而成，同時要求其表面應具有較好的潤濕性，為確保好的細薄膜蒸發效果，必要時可對多孔介質17表面進行改性處理。所述閃蒸室26上方設有霧化噴嘴6，所述熱管冷端8設置于多孔介質17內，所述內層殼體24下端設有內層開口 11，使內腔體25和中腔體16連通。
[0015]所述水箱I上方設有出水口 28，水箱I側壁上設有回水口 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的下端設有補水口 27，所述補水口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，根據蒸發器20內的蒸汽壓力控制閥的開啟和關閉。
[0016]所述熱管簇22為脈動熱管簇,熱管熱端13為脈動熱管熱端,熱管冷端8為脈動熱管冷端。
[0017]本實施例中采用的余熱介質為廢熱煙氣，廢熱煙氣進入余熱介質通道21，脈動熱管熱端13吸收廢熱傳遞至脈動熱管冷端8，廢熱煙氣進入水箱I內的管道，并進入熱交換器2，通過熱交換器2加熱水箱I中的水，水經過加熱后由水泵4通過管路輸送至霧化噴嘴6，當壓力達到一定高度時，打開霧化噴嘴6，此時形成噴射霧化，部分水在閃蒸室26內閃蒸成為水蒸汽，而后進入蒸發器20的水和水蒸汽通過多孔介質17，在多孔介質17內形成細薄膜，由脈動熱管冷端放熱8，在多孔介質17中進行細薄膜蒸發，最后蒸汽由內層開口 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，與補水進口 7流入的冷水相遇，加熱冷水后經過補水口 27和回水口 15進入水箱，形成循環工作。
[0018]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種可用于熱量回收的蒸發裝置，包括水箱和蒸發器，其特征在于:還包括余熱介質管道和熱管簇，所述余熱介質管道穿過所述水箱內部，且余熱介質管道位于水箱內的部分設有熱交換器，所述熱交換器將余熱介質管道分為進口管道和出口管道，所述熱管簇的一端為熱管熱端，另一端為熱管冷端，所述熱管熱端設置于進口管道內； 所述蒸發器包括從外到內依次設置的外層殼體、中層殼體和內層殼體，所述外層殼體和中層殼體之間為外腔體，所述中層殼體和內層殼體之間為中腔體，所述內層殼體內部為內腔體，所述外層殼體上部設有補水進口，所述中層殼體上部設有蒸汽溢流口，使中腔體與外腔體連通，所述中層殼體上還設有蒸汽出口，所述補水進口高度和蒸汽出口的高度均大于蒸汽溢流口的高度，所述內腔體包括閃蒸室和設置在閃蒸室下方的多孔介質，所述閃蒸室上方設有霧化噴嘴，所述熱管冷端設置于多孔介質內，所述內層殼體下端設有內層開口，使內腔體和中腔體連通； 所述水箱上設有出水口和回水口，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有補水口，所述補水口通過控制閥B與回水口相連。
2.根據權利要求1所述的可用于熱量回收的蒸發裝置，其特征在于:所述控制閥A和控制閥B均為電磁閥。
3.根據權利要求1所述的可用于熱量回收的蒸發裝置，其特征在于:所述熱管簇為脈動熱管簇。
【文檔編號】F28D15/02GK104456498SQ201410665465
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月19日 優先權日:2014年11月19日
【發明者】嚴春吉, 鄧洋波 申請人:大連海事大學