[发明专利]一种均匀液膜蒸发换热器及方法

说明书

本发明提供一种均匀液膜蒸发换热器及方法，包括内部中空的换热器壳体以及固定在换热器壳体内部的换热模块，所述换热模块由若干换热单元组成，所述换热单元包括两端开口的金属薄板空腔、设置在金属薄板空腔外壁面上的金属丝网以及设置在金属薄板空腔内部的支撑结构，所述金属薄板空腔顶部设置拱形突起，金属薄板空腔底部为矩形，所述支撑结构在金属薄板空腔内部形成换热工质通道；所述换热器壳体顶部设置有多条与若干换热单元一一对应的配水通道，所述换热器壳体底部设置有鼓风口用于在换热单元两侧形成空气流道。本发明的蒸发换热器具备均匀喷淋、抑制液膜变厚以及便于拆卸更换的功能，结构紧凑，换热效果良好。

技术领域

本发明属于热交换技术领域，具体属于一种均匀液膜蒸发换热器及方法。

背景技术

如今，从日常生活中的取暖，到化工、石油、动力等工业，换热器都起着十分重要的作用。其中，以冷、热流体被固体壁面隔开，通过固体壁面的导热作用进行热量交换的间壁式换热器应用最广。

蒸发换热器是间壁式换热器中的一种，传统的蒸发换热器采用管式结构，热流体在管内流动，冷水喷淋在管外表面，管外表面形成一层湍动程度较高的液膜，液膜蒸发吸热，再通过管壁的导热作用从而使冷、热流体达到热交换的目的。其中，管外形成的液膜对换热器的换热效果的提高起了很大作用。

目前，蒸发换热器的换热效果仍受到很多因素的影响，喷淋的不均匀性、液膜在重力影响下边界层逐渐变厚、表面污垢等问题都会直接影响着管外的对流传热效果。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种均匀液膜蒸发换热器及方法，具备均匀喷淋、抑制液膜变厚以及便于拆卸更换的功能，结构紧凑，换热效果良好。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种均匀液膜蒸发换热器，包括内部中空的换热器壳体以及固定在换热器壳体内部的换热模块，所述换热模块由若干换热单元组成，所述换热单元包括两端开口的金属薄板空腔、设置在金属薄板空腔外壁面上的金属丝网以及设置在金属薄板空腔内部的支撑结构，所述金属薄板空腔顶部设置拱形突起，金属薄板空腔底部为矩形，所述支撑结构在金属薄板空腔内部形成换热工质通道；所述换热器壳体顶部设置有多条与若干换热单元一一对应的配水通道，所述换热器壳体底部设置有鼓风口用于在换热单元两侧形成空气流道。

进一步的，所述支撑结构包括支撑端板和支撑管，所述支撑端板设置在所述金属薄板空腔两侧开口中，所述支撑管设置在金属薄板空腔内部，支撑管两端分别固定在支撑端板上，所述支撑端板和支撑管均紧贴金属薄板空腔内壁设置。

进一步的，所述支撑端板上开有与支撑管连通的卡槽，以及各卡槽之间开设的槽间通孔，所述卡槽的内径小于支撑管的直径，通过所述卡槽、槽间通孔和支撑管在所述金属薄板空腔上形成换热工质通道，所述支撑管包括顶部支撑圆管、中间支撑方管及底部支撑方管，所述中间支撑方管的数量至少为一个。

进一步的，所述金属丝网采用不锈钢丝网、合金丝网或铜线丝网，规格为40目-120目；所述金属薄板空腔选用高导热系数的金属材料，金属薄板的厚度为0.15毫米-0.4毫米。

进一步的，所述每条配水通道包括垂直配水通道、水平配水通道和配水孔，其中垂直配水通道的进口与外部水源连接，垂直配水通道的出口与水平配水通道的进口连接，所述水平配水通道与换热单元设置在同一平面内，所述水平配水通道的出口设置有配水孔，所述配水孔设置在换热单元顶部。

进一步的，所述换热器壳体包括端板、上盖板、下盖板和挡板，所述端板设置在固定换热单元前后两端用于固定换热单元，所述两个端板上部和下部分别与上盖板和下盖板连接，所述两个端板的左右两端与挡板连接，所述上盖板内设置有多条与若干换热单元一一对应的配水通道，所述鼓风口设置在下盖板上。