[发明专利]一种过冷水制取装置

说明书

技术领域

本发明属于热能源技术领域，具体涉及一种气液之间进行换热的过冷水制取装置。

背景技术

现有技术中的气液之间的换热方式采用板式换热或表面换热的方式；其中，板式换热方式为，参见图1，在气体介质与液体介质之间设置有换热板101，气体介质从换热板的一侧穿过，与换热板接触，而液体介质从换热板的另一侧穿过与换热板接触，这样液体（气体）介质的热量先传递给换热板，再通过换热板将热量传递给气体（液体）介质，气体介质、液体介质之间不接触，换热效率低；

另一种表面换热方式，参见图2，其液体介质在依附着板体102或管体壁流下，气体介质从液体介质的表面拂过获取液体介质的热量，虽然，气体介质与液体介质之间有接触，气体介质仅获取了液体介质表面的热量，气体介质获取的热量少，换热效果差；

此两种换热方式具有以下缺陷：

1、在气体与液体介质换热时，会出现由于液体介质温度过冷，而形成结冰的现象，气体介质与液体介质之间无法进行换热，影响换热的正常进行；

2、由于液体介质与气体介质之间不能充分接触，气体介质与液体介质之间的热量换取效率低、换热效果差；

3、现有的两种换热结构，为了提升换热效率和好的换热效果，便需要增加气体介质与液体介质之间的换热面积；其中，板式换热方式便需要增加换热板的面积，使液体介质与气体介质之间的换热面增大；表面换热方式便需要增加液体所依附的板体或管体的面积，增大液体的换热面积；因而也就增大了这两种方式所用装置的体积，占用空间增大，也增加了设备的制造成本；

4、在气体介质与液体介质之间进行换热时，由于介质间不充分接触，气体介质中的杂质不能够被清除。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种过冷水制取装置，换热介质之间能够直接接触，换热效率高，体积小，制造成本低，并能够对气体换热介质中的杂质进行清除。

实现本发明的技术方案如下：

一种过冷水制取装置，包括容器，位于容器内的布液器和集液器，以及设在容器上的进风口和出风口，容器内部设置有可加热的过冷液膜形成部件，所述过冷液膜形成部件设置在布液器与集液器之间，且在进风口与出风口之间；所述过冷液膜形成部件与液体流向、气体流向形成夹角；所述过冷液膜形成部件表面设置有不良导热层，所述过冷液膜形成部件加热时热量缓慢释放至不良导热层表面，控制过冷液膜形成部件上的液膜温度大于或等于液体凝固点。

采用本发明的技术方案，液体介质经过布液器喷洒到过冷液膜形成部件上，由于液体表面张力的作用，液体介质在过冷液膜形成部件上形成液膜，气体介质顶破液膜与液体介质进行换热，换热后的液体介质进入集液器中；气体介质是从进风口进入容器中，由于过冷液膜形成部件与液体流向、气体流向形成夹角，因而气体介质需要完全冲破过冷液膜形成部件上液体介质所形成的液膜，才能从出风口处排出；在气体介质冲破液体介质形成的液膜过程中，气体介质与液体介质之间能够充分的接触，气体介质能够更多的获取液体介质中的热量（包括显热与潜热）；在整个换热过程中，由于过冷液膜形成部件的可加热性，且产生的热量通过不良导热层缓慢释放至液膜形成部件中的液膜区域，用以控制液膜温度大于或等于液体介质的凝固点，防止过冷液膜形成部件中的液膜结冰；因而在整个换热过程中，过冷液膜形成部件附近及液膜不会出现结冰现象，实现低温条件下利用低品位水源热量。

进一步地，所述过冷液膜形成部件为密布有液膜形成孔的金属液膜网，在金属液膜网上设置有不良导热层，在金属液膜网通电后，金属液膜网产生热量并缓慢释放到不良导热层表面。金属液膜网采用5目的金属孔网；液体介质喷洒在金属液膜网上，由于液体表面张力的作用，在金属液膜网的网孔中形成液膜；在与气体介质换热时，气体介质冲破金属液膜网上的液膜，这样气体介质与液体介质之间能够充分接触进行换热，换热效率高，换热效果好；而通过给金属液膜网通电发热，使产生的热量通过不良导热层缓慢释放出，释放出的热量温度大于或等于液体介质的凝固点，用以防止金属液膜网上液膜的结冰。

进一步地，所述过冷液膜形成部件包括密布有液膜形成孔的液膜网，以及对液膜网区域进行加热，用以控制液膜网上的液膜温度大于或等于液体凝固点的加热装置。这里采用加热装置直接对液膜形成孔的液膜网区域进行加热，防止液膜网上所形成液膜的结冰，解决液膜结冰无法换热的问题。