[发明专利]减压蒸发降膜热交换装置

说明书

热交换设备，具体涉及一种竖管降膜减压蒸发的热交换装置。

竖管降膜式热交换装置，如《空调用溴化锂吸收式制冷机》(中国建筑工业出版社1998年第四版P219-222)介绍的直式降膜热交换装置，热交换系数较高，但设置比较复杂，造价高，维护麻烦，其热能尚未充分利用。

本发明的目的是提出一种结构相对比较简单，综合热交换效率更高，占地面积小的热交换装置。

本发明提出的热交换装置是竖管降膜热交换装置，其特征在于减压蒸发降膜循环的热交换装置是竖直安装的降膜换热管，底部有降膜蒸发液容器相互联通，上部插有外管径比降膜管内径略小，形成有缝隙的导流管，导流管上端有通向大气的抽气孔，导流管固定在热交换器顶板上，热交换器上部设有降膜蒸发液入口，降膜蒸发液出口位于降膜蒸发液容器的底部，降膜蒸发液容器还连有补水管。降膜换热管上是有冷却水入口和冷却水出口连通的冷却水换热器，冷却水换热器中还设有折流板。

本发明提出的减压蒸发热交换装置的换热过程是这样实现的：待冷却的水进入换热器内，热量传给竖直安装的降膜换热管，自上而下进入降膜蒸发系统的降膜蒸发液，由于导流管顶端的抽气孔抽气，降膜蒸发液减压蒸发吸热，使从冷却水管出口流出的水温降低，达到换热目的。降膜换热加上减压蒸发吸热，致冷效率更高，冷却水系统采用封闭循环，成本更低，整体装备占地小，综合换热效率高。

下面结合附图和实施例进一步说明：

附图1：减压蒸发降膜热交换装置断面示意图。

附图2：应用减压蒸发降低热交换装置流程示意图。

图1中，热交换器顶板[1]、抽气孔[2]、导流管[3]、降膜蒸发液入口[4]、降膜换热管[5]、热交换器外壳[6]、折流板[7]，降膜蒸发液容器[8]、补水管[9]，降膜蒸发液出口[10]，冷却水换热器[11]，预热液出口[12]，冷却水入口[13]，冷却水出口[14]，下管板[15]、上管板[16]。

图2中，循环泵[17]、控制阀[18]，蓄水箱[19]，余热补水泵[20]，膨胀装置[21]，冷却水循环泵[22]，生活热水箱[23]，热水阀门[24]，热水循环泵[25]，空调终端[26]，冷凝器[27]，致冷机组[28]，蒸发器[29]，冷冻水循环泵[30]，温度补偿器[31]，减压蒸发降膜热交换器[32]，浮球阀[33]，风机[34]。

如图1所示，本发明提出的减压蒸发降膜热交换装置，降膜蒸发液由入口[4]进入体系经导流管[3]与降膜换热管[5]间的缝隙，用于导流管[3]的抽气孔[2]抽气减压。由冷却水循环体系提供的热量形成负压降膜蒸发降温，由降膜换热管[5]传给其周围的冷却水，高温的冷却水由进口[13]进入冷却水换热器[11]，靠折流板[7]增大管程，在冷却水换热器[11]中换热降温，由冷却水管出口[14]流出低温的水。而降膜蒸发换热液落入下部的降膜蒸发换热容器[8]中，从其底部的出口[10]流出，可再循环使用，运行过程中，可从补水管[9]补充少量蒸发的水。

如图2所示本发明提出的减压蒸发降膜热交换装置应用于空调系统空调设备的冷却，同时充分利用余热，并提供给用户生活用热水的流程示意图：当生活热水箱[23]缺水，即需要提供生活热水时，供减压蒸发的风机[34]停止工作，控制阀[18]打开，余热补水泵[20]启动，降膜蒸发液获取来自冷却水的热量流入预热液储水箱[19]，由补水泵[20]送入温度补偿器[31]，再进入生活热水箱[23]，此时补水管[9]上的浮球阀[33]打开，使降膜蒸发液流入降膜液出口处由循环泵[17]送入减压蒸发降膜热交换装置的降膜蒸发液入口[4]，再通过其导流管[3]和降膜换热管进行热交换，从冷却水中获取部分热量，进入降膜蒸发液容器[8]，通过预热液管[12]流出。当生活热水箱[23]内热水充满后，会使控制阀[18]关闭，补水泵停止工作，风机[34]启动，减压蒸发降温程序启动，使降膜换热管内[5]形成负压，使空调机组的冷却系统运转。而未蒸发的降膜蒸发液又重新回到其容器[8]内，当降膜蒸发液聚集液面超过溢流板[13]后，补水浮球阀[33]自动关闭，控制其降膜热交换的速度。

本发明提供的减压蒸发降膜热交换装置有效地冷却空调的运行。同时提供生活用热水，热交换效率高，降低空调机组的运行成本，综合利用效果好，能免除冷却水换热系统水垢之虞，始终保持良好换热效率。装置本身造价低，占地小，适用性强。