一种可用于热量回收的蒸发装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种可用于热量回收的蒸发装置，包括水箱和蒸发器，还包括余热介质管道和热管簇，所述余热介质管道穿过所述水箱内部，且余热介质管道位于水箱内的部分设有热交换器，所述热交换器将余热介质管道分为进口管道和出口管道，所述热管簇的一端为热管热端，另一端为热管冷端，所述热管热端设置于进口管道内；蒸发器的第一阶段，采用喷射雾化及闪蒸技术以增大蒸发面积，实现初步蒸发；第二阶段，采用细薄膜蒸发技术进一步增大蒸发面积减小热阻并充分利用潜热，实现充分蒸发。
【专利说明】一种可用于热量回收的蒸发装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蒸发装置，具体地说是一种可用于热量回收的蒸发装置。
【背景技术】
[0002]目前，能源是人类生存和发展不可或缺的物质资源，对世界经济发展和增长起着驱动力的作用。目前，中国已成为世界上第二能源消费大国，仅次于美国，其中工业能源消费量占总消费量的70%以上。节能减排是当前社会经济发展的主题之一，而工业余热的回收利用恰恰是这一主题的充分体现。我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70%，主要工业产品单位能源消耗平均高于国际先进水平30%。较低的工业废热回收率是除了相对落后的生产技术、不合理的产业结构等因素以外，导致能耗高的主要原因，中国能源利用率仅仅大约33%，低于发达国家10%左右，最少50%的工业耗能被作为各种各样的废热直接丢弃。所以从另一方面来看，废热回收率有很大的空间可以提升，节能潜力非常大。近年来，工业废热回收被作为一种新能源，大力推进了我国节能减排工作。
[0003]近年来工业余热利用出现了很多先进的技术，这些技术对余热利用的发展起着一定推动作用，但其存在的缺陷，在某种程度上，限制了进一步地推广和利用余热利用技术。
[0004]热量回收的蒸发装置设计技术的关键是在一定能耗下，最大可能的提高蒸发率，回收更多热量。而提高蒸发效率最基本方法是在增大蒸发面积的同时减少换热热阻。目前蒸发器在增大蒸发换热面积、减少热阻并充分利用潜热方面还有很大的提升空间。
【发明内容】
[0005]本发明针对以上提出的目前蒸发器在增大蒸发换热面积、减少热阻并充分利用潜热方面还有很大的提升空间的问题，而研究设计一种可用于热量回收的蒸发装置。本发明采用的技术手段如下:
[0006]一种可用于热量回收的蒸发装置，包括水箱和蒸发器，还包括余热介质管道和热管簇，所述余热介质管道穿过所述水箱内部，且余热介质管道位于水箱内的部分设有热交换器，所述热交换器将余热介质管道分为进口管道和出口管道，所述热管簇的一端为热管热端，另一端为热管冷端，所述热管热端设置于进口管道内；
[0007]所述蒸发器包括从外到内依次设置的外层壳体、中层壳体和内层壳体，所述外层壳体和中层壳体之间为外腔体，所述中层壳体和内层壳体之间为中腔体，所述内层壳体内部为内腔体，所述外层壳体上部设有补水进口，所述中层壳体上部设有蒸汽溢流口，使中腔体与外腔体连通，所述中层壳体上还设有蒸汽出口，所述补水进口高度和蒸汽出口的高度均大于蒸汽溢流口的高度，所述内腔体包括闪蒸室和设置在闪蒸室下方的多孔介质，所述闪蒸室上方设有雾化喷嘴，所述热管冷端设置于多孔介质内，所述内层壳体下端设有内层开口，使内腔体和中腔体连通；
[0008]所述水箱上设有出水口和回水口，所述出水口通过水泵和控制阀A与雾化喷嘴相连，所述外层壳体的下端设有补水口，所述补水口通过控制阀B与回水口相连。
[0009]进一步地，所述控制阀A和控制阀B均为电磁阀。
[0010]进一步地,所述热管簇为脉动热管簇。
[0011]与现有技术比较，本发明所述的一种可用于热量回收的蒸发装置在蒸发器的第一阶段，采用喷射雾化及闪蒸技术以增大蒸发面积，实现初步蒸发；第二阶段，采用细薄膜蒸发技术进一步增大蒸发面积减小热阻并充分利用潜热，实现充分蒸发。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例的结构流程示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，一种可用于热量回收的蒸发装置，包括水箱I和蒸发器20，还包括余热介质管道21和热管簇22，所述余热介质管道21穿过所述水箱I内部，且余热介质管道21位于水箱I内的部分设有热交换器2，所述热交换器2将余热介质管道21分为进口管道12和出口管道3，所述热管簇22的一端为热管热端13，另一端为热管冷端8，所述热管热端13设置于进口管道12内。
[0014]所述蒸发器20包括从外到内依次设置的外层壳体9、中层壳体23和内层壳体24，所述外层壳体9和中层壳体23之间为外腔体10，所述中层壳体23和内层壳体24之间为中腔体16，所述内层壳体24内部为内腔体25，所述外层壳体9上部设有补水进口 7，所述中层壳体23上部设有蒸汽溢流口 18，使中腔体16与外腔体10连通，所述中层壳体23上还设有蒸汽出口 19，使蒸汽能直接从中腔体16排出蒸发器20，本实施例中蒸汽出口 19设置在中层壳体23侧壁的最上方，所述补水进口 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，所述内腔体25包括闪蒸室26和设置在闪蒸室26下方的多孔介质17，多孔介质17采用导热性较好的泡沫金属或金属颗粒物制备而成，同时要求其表面应具有较好的润湿性，为确保好的细薄膜蒸发效果，必要时可对多孔介质17表面进行改性处理。所述闪蒸室26上方设有雾化喷嘴6，所述热管冷端8设置于多孔介质17内，所述内层壳体24下端设有内层开口 11，使内腔体25和中腔体16连通。
[0015]所述水箱I上方设有出水口 28，水箱I侧壁上设有回水口 15，所述出水口 28通过水泵4和控制阀A5与雾化喷嘴6相连，所述外层壳体9的下端设有补水口 27，所述补水口27通过控制阀B14与回水口 15相连，所述控制阀A5和控制阀B14均为电磁阀，根据蒸发器20内的蒸汽压力控制阀的开启和关闭。
[0016]所述热管簇22为脉动热管簇,热管热端13为脉动热管热端,热管冷端8为脉动热管冷端。
[0017]本实施例中采用的余热介质为废热烟气，废热烟气进入余热介质通道21，脉动热管热端13吸收废热传递至脉动热管冷端8，废热烟气进入水箱I内的管道，并进入热交换器2，通过热交换器2加热水箱I中的水，水经过加热后由水泵4通过管路输送至雾化喷嘴6，当压力达到一定高度时，打开雾化喷嘴6，此时形成喷射雾化，部分水在闪蒸室26内闪蒸成为水蒸汽，而后进入蒸发器20的水和水蒸汽通过多孔介质17，在多孔介质17内形成细薄膜，由脉动热管冷端放热8，在多孔介质17中进行细薄膜蒸发，最后蒸汽由内层开口 11流入中腔体16，一部分水蒸汽由蒸汽出口 19直接流出，另一部分水蒸汽通过蒸汽溢流口 18流入外腔体10，与补水进口 7流入的冷水相遇，加热冷水后经过补水口 27和回水口 15进入水箱，形成循环工作。
[0018]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种可用于热量回收的蒸发装置，包括水箱和蒸发器，其特征在于:还包括余热介质管道和热管簇，所述余热介质管道穿过所述水箱内部，且余热介质管道位于水箱内的部分设有热交换器，所述热交换器将余热介质管道分为进口管道和出口管道，所述热管簇的一端为热管热端，另一端为热管冷端，所述热管热端设置于进口管道内； 所述蒸发器包括从外到内依次设置的外层壳体、中层壳体和内层壳体，所述外层壳体和中层壳体之间为外腔体，所述中层壳体和内层壳体之间为中腔体，所述内层壳体内部为内腔体，所述外层壳体上部设有补水进口，所述中层壳体上部设有蒸汽溢流口，使中腔体与外腔体连通，所述中层壳体上还设有蒸汽出口，所述补水进口高度和蒸汽出口的高度均大于蒸汽溢流口的高度，所述内腔体包括闪蒸室和设置在闪蒸室下方的多孔介质，所述闪蒸室上方设有雾化喷嘴，所述热管冷端设置于多孔介质内，所述内层壳体下端设有内层开口，使内腔体和中腔体连通； 所述水箱上设有出水口和回水口，所述出水口通过水泵和控制阀A与雾化喷嘴相连，所述外层壳体的下端设有补水口，所述补水口通过控制阀B与回水口相连。
2.根据权利要求1所述的可用于热量回收的蒸发装置，其特征在于:所述控制阀A和控制阀B均为电磁阀。
3.根据权利要求1所述的可用于热量回收的蒸发装置，其特征在于:所述热管簇为脉动热管簇。
【文档编号】F28D15/02GK104456498SQ201410665465
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】严春吉, 邓洋波 申请人:大连海事大学