一种可拆板式真空相变装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种可拆板式真空相变装置。换热模块的真空通道彼此平行排列且相间隔，两个换热模块彼此齿合组成真空相变装置，相邻真空通道之间留有间隙作为常压侧通道，且所有的常压侧通道相连通；所述常压侧通道分别与常压侧流体入口和常压侧流体出口连通。通过独特的齿合连接方式，实现在不破坏真空通道真空度的情况下对常压侧通道进行拆洗。进一步地，对应每个板片的上方设有布液腔，布液腔由溢流堰分隔为布液空间和溢流空间，所述溢流堰位于相应板片的正上方，所述布液空间与入液口连接，所述溢流空间与真空通道连通，每个真空通道上方的两个溢流空间之间设有气体通道分别与真空通道和接口连通；即为降膜流动形式的真空相变装置。
【专利说明】
一种可拆板式真空相变装置
技术领域
[0001]本发明属于热栗和热交换设备技术领域，特别涉及一种可拆板式真空相变装置。
【背景技术】
[0002]在溴化锂吸收式热栗、食品行业中果汁浓缩、造纸行业黑液蒸发、海水淡化等领域，均有流体在一定真空度下进行蒸发或冷凝相变的需求，这类工艺流程要求在换热器中，常压侧流体作为热源热汇实现真空侧流体的蒸发冷凝相变过程。其中蒸发解吸发生设备应用最为广泛，按照流程形式，蒸发器可分为浸没式蒸发器和降膜蒸发器两种。降膜蒸发器是一种高效的蒸发设备，具有温差小、滞留时间短、工作寿命长、结构紧凑、效数不受限制等优点。降膜蒸发器按布液壁的形式不同主要分为:板式降膜蒸发器、竖直管降膜蒸发器及水平管降膜蒸发器等。相较于管壳式结构，板式结构可大辐减小成本和体型。
[0003]已有专利:1201280046366.1“降膜型的板式蒸发器和外壳中设有这种板式蒸发器的板式蒸发器装置”是一种管板式结构，将板式降膜蒸发空间与冷凝空间耦合并封闭在一个壳体内，不可拆洗;2201210557232.8“一种板式冷凝器”在传统板式换热器结构的基础上，进行了波纹流程的改进，待冷凝气体没有真空度要求。
[0004]现有技术均无法在进行降膜流动形式的真空相变装置中实现可拆的板式结构。由于无法在不破坏真空的情况下进行拆洗维护，导致这种结构在溴化锂吸收式热栗这种真空度较高且常压侧流体如热网水容易结垢的设备中则无法应用。
【发明内容】
[0005]针对现有技术不足，本发明提供了一种可拆板式真空相变装置。
[0006]—种可拆板式真空相变装置，包括两个换热模块；
[0007]所述换热模块，2至多个真空通道7连接为一体，彼此平行排列且相间隔，所述真空通道7是由一对板片组成的通道，并分别与气体接口 1和出液口 12连接；
[0008]两个换热模块彼此齿合组成所述真空相变装置，相邻真空通道7之间留有间隙作为常压侧通道8，且所有的常压侧通道8相连通;所述常压侧通道8分别与常压侧流体入口 13和常压侧流体出口 14连通；
[0009]需要时，将两个齿合的换热模块侧拔，即可实现在不破坏真空通道7的真空度的情况下对常压侧通道8进行拆洗。
[0010]优选地，气腔2和出液腔9位于所述换热模块的同一侧;气腔2位于该侧的顶部，在每个真空通道7的上方设有气体通道3，气体通道3通过气腔2与气体接口 10连通；出液腔9位于该侧的底部，真空通道7通过出液腔9与出液口 12连通。
[0011]进一步地，所述换热模块，对应每个板片的上方设有布液腔，所述布液腔的长度等于真空通道7的宽度，布液腔由溢流堰4分隔为布液空间6和溢流空间5;所述溢流堰4位于相应板片的正上方，所述布液空间6与入液口 11连通，所述溢流空间5与真空通道7连通，每个真空通道7上方的两个溢流空间5之间设有气体通道3，所述气体通道3的下侧与真空通道7连通，上侧与气体接口 1连通;真空通道7的下方与出液口 12连通；
[0012]该真空相变装置为降膜式真空相变装置。
[0013]优选地，气腔2、入液腔I和出液腔9位于所述换热模块的同一侧;气腔2和入液腔I位于该侧的顶部，气体通道3通过气腔2与气体接口 10连通，布液空间6通过入液腔I与入液口 11连通；出液腔9位于该侧的底部，真空通道7通过出液腔9与出液口 12连通。
[0014]所述常压侧流体出口14和常压侧流体入口 13分别穿过换热模块外侧的真空通道7与常压侧通道8连通。
[0015]本发明的有益效果为:
[0016]1、本装置通过独特的齿合连接方式，实现在不破坏真空通道真空度的情况下对常压侧通道进行拆洗。
[0017]2、本装置为降膜式真空相变装置时，通过设计合理的布液方式，确保待相变液体在真空通道内稳定降膜流动。
[0018]3、本装置可以应用于两种气液不同相态流体在真空环境下分离的工业过程，如食品行业中果汁浓缩、造纸行业黑液蒸发、海水淡化、溴化锂吸收式热栗发生器等；也可应用于两种气液不同相态流体在真空环境下混合的工业过程，如溴化锂吸收式热栗的吸收器；还可应用于纯净流体在真空环境下气液相变的工业过程，如蒸发器和冷凝器。
【附图说明】
[0019]图1为换热模块的三视图；
[0020]图2为换热模块的三视图；
[0021]图3为图1和图2所示换热模块组成的可拆板式真空相变装置的三视图；
[0022]图4为图3所示可拆板式真空相变装置的立体侧剖面图。
[0023]标号说明:1-入液腔，2-气腔，3-气体通道，4-溢液堰，5-溢流空间，6-布液空间，7-真空通道，8-常压侧通道，9-出液腔，I O-气体接口，11-入液口，12-出液口，13-常压侧流体入口，14-常压侧流体出口。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
[0025]如图3-图4所示一种可拆板式真空相变装置，为降膜式真空相变装置，其包括两个换热模块，分别如图1和图2所示，区别仅在于常压侧流体出口 14和常压侧流体入口 13的高度不同，这是为了保证两个换热模块的齿合连接后不影响常压侧流体的进入和流出。
[0026]如图1和图2所示的换热模块，两个真空通道7连接为一体，彼此平行排列且相间隔;所述真空通道7是由一对波纹板片焊接组成的矩形通道。
[0027]气腔2、入液腔I和出液腔9位于所述换热模块的同一侧;气腔2和入液腔I位于该侧的顶部，气腔2与气体接口 10连通，入液腔I与入液口 11连通；出液腔9位于该侧的底部，分别与真空通道7和出液口 12连通；
[0028]对应每个板片的上方设有直连的布液腔，由此使得布液腔之间互不影响。所述布液腔的长度等于真空通道7的宽度，布液腔由溢流堰4分隔为布液空间6和溢流空间5，所述溢流堰4与板片一一对应，位于相应板片的正上方，所述布液空间6与入液腔I连通，所述溢流空间5与真空通道7连通，每个真空通道7上方的两个溢流空间5之间设有气体通道3，所述气体通道3的下侧与真空通道7连通，上侧与气腔2连通。溢流堰4与气体通道3的侧壁共同作用，防止液体飞溅确保稳定降膜。
[0029]两个换热模块彼此齿合连接组成所述可拆板式真空相变装置，相邻真空通道7之间留有间隙作为常压侧通道8，且所有的常压侧通道8相连通。
[0030]常压侧流体出口14和常压侧流体入口 13分别穿过换热模块外侧的真空通道7与常压侧通道8软连接。
[0031 ]降膜式真空相变装置的工作原理为:
[0032]从入液口11进入装置的液体首先进入入液腔I，经过入液腔I的分流进入各布液空间6，液位超过溢液堰4的高度后，经过溢液堰4溢流成膜进入真空通道7，这种溢流布液方式可以防止来液堵塞布液腔。热源(汇)由其中一个换热模块的常压侧流体入口 13进入常压侧通道8，降膜液体与热源(汇)通过板片逆流换热。在真空通道7内，液体与气体发生相间交互作用，相变过程中的热量由常压侧通道8中的热源(汇)提供带走，由另一个换热模块的常压侧流体出口 14流出装置，气体从气体通道3流出(入)，从气体接口 10离开(进入)装置，降膜流动的液体完成相间交互作用后在底部由出液腔9收集并通过出液口 12离开装置。气体接口 10、入液口 11、出液口 12通过每个换热模块侧面的腔体汇集进出，与常压侧热源(汇)的入口和出口互不影响。
[0033]必要时，将两个齿合的换热模块侧拔，即可解开常压侧通道8的软连接并暴露出常压侧通道8的壁，从而可以在不破坏真空通道7的真空度的基础上实现拆洗。
[0034]当本发明应用于溴化锂吸收式热栗的发生器、吸收器、蒸发器和冷凝器时，冷凝器顶部不包括入液腔I和布液腔，以及溢流堰4、布液空间6和溢流空间5，采用非降膜式结构的装置;发生器、吸收器和蒸发器均采用降膜式结构的装置，实现在真空环境下降膜流动并发生相变分离或混合过程。
【主权项】
1.一种可拆板式真空相变装置，其特征在于，包括两个换热模块； 所述换热模块，2至多个真空通道(7)连接为一体，彼此平行排列且相间隔，所述真空通道(7)是由一对板片组成的通道，并分别与气体接口( 1)和出液口( 12)连接； 两个换热模块彼此齿合组成所述真空相变装置，相邻真空通道(7)之间留有间隙作为常压侧通道(8)，且所有的常压侧通道(8)相连通;所述常压侧通道(8)分别与常压侧流体入口(13)和常压侧流体出口(14)连通； 需要时，将两个齿合的换热模块侧拔，即可实现在不破坏真空通道(7)的真空度的情况下对常压侧通道(8)进行拆洗。2.根据权利要求1所述一种可拆板式真空相变装置，其特征在于，气腔(2)和出液腔(9)位于所述换热模块的同一侧;气腔(2)位于该侧的顶部，在每个真空通道(7)的上方设有气体通道(3)，气体通道(3)通过气腔(2)与气体接口(10)连通；出液腔(9)位于该侧的底部，真空通道(7)通过出液腔(9)与出液口(12)连通。3.根据权利要求1所述一种可拆板式真空相变装置，其特征在于，所述换热模块，对应每个板片的上方设有布液腔，所述布液腔的长度等于真空通道(7)的宽度，布液腔由溢流堰(4)分隔为布液空间(6)和溢流空间(5);所述溢流堰(4)位于相应板片的正上方，所述布液空间(6)与入液口(11)连通，所述溢流空间(5)与真空通道(7)连通，每个真空通道(7)上方的两个溢流空间(5)之间设有气体通道(3)，所述气体通道(3)的下侧与真空通道(7)连通，上侧与气体接口(10)连通;真空通道(7)的下方与出液口(12)连通； 该真空相变装置为降膜式真空相变装置。4.根据权利要求3所述一种可拆板式真空相变装置，其特征在于，气腔(2)、入液腔(I)和出液腔(9)位于所述换热模块的同一侧;气腔(2)和入液腔(I)位于该侧的顶部，气体通道(3)通过气腔(2)与气体接口(1)连通，布液空间(6)通过入液腔(I)与入液口(II)连通；出液腔(9)位于该侧的底部，真空通道(7)通过出液腔(9)与出液口(12)连通。5.根据权利要求1-4任一权利要求所述一种可拆板式真空相变装置，其特征在于，所述常压侧流体出口(14)和常压侧流体入口(13)分别穿过换热模块外侧的真空通道(7)与常压侧通道(8)连通。
【文档编号】F28D15/00GK105928401SQ201610424384
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】谢晓云, 江亿, 胡天乐
【申请人】清华大学