[实用新型]一种相变蓄热式降膜蒸发器

说明书

本实用新型公开了一种相变蓄热式降膜蒸发器，包括：腔体，包括由上至下依次排列的液料腔室、蒸发腔室和加热腔室；所述液料腔室和所述蒸发腔室由降膜导流板分隔，所述蒸发腔室和所述加热腔室由密封挡板分隔；管组件，包括降膜蒸发管、金属热管和相变储热材料；及设在所述液料腔室顶部的液料分布器，用于均匀布入液料。该蒸发装置利用相变材料的高储热密度特性和相变恒温特性来实现蒸发过程的温度和热流量稳定性，同时利用金属热管来实现蒸发管内的无介质流动传热，从而解决现有降膜式蒸发器存在的问题。

技术领域

本实用新型涉及热储存与热交换领域，具体涉及一种相变蓄热式降膜蒸发器。

背景技术

降膜式蒸发器是一种利用分布器将料液自上而下分散至加热室换热管表面上形成膜状蒸发的换热器，其基本原理是利用了换热管表面的薄膜蒸发机理。降膜式蒸发器通常由液料分布器、管板、降膜蒸发管束、上腔体、下腔体和蒸发腔室等部分组成，可外接真空泵系统和气液分离系统。相对于传统蒸发器，降膜式蒸发器具有传热效率高、蒸发快且液料充注量少的优点，因此成为近年来暖通空调行业的研究热点。然而，现有降膜式蒸发器通常存在液料分布不均匀，从而导致蒸发管之间出现“干管”和“温度不均衡”的现象，该现象会引起管束之间的热应力差异和蒸发效率的降低。此外，现有降模式蒸发器蒸发过程中没有储热和恒温蒸发的功能，在加热热源不稳定或不连续输入的情况下，其蒸发温度、压力存在不稳定性，这也降低了系统整体蒸发效率。最后，现有降膜式蒸发器的蒸发换热方式为加热介质在蒸发管内循环流动，在长期运行后，也会导致降膜蒸发管内表面结垢的问题。

实用新型内容

基于上述现有降膜式蒸发器存在的问题，本实用新型提出一种具有储热恒温蒸发功能的热管式降膜蒸发装置。该蒸发装置利用相变材料的高储热密度特性和相变恒温特性来实现蒸发过程的温度和热流量稳定性，同时利用金属热管来实现蒸发管内的无介质流动传热，从而解决现有降膜式蒸发器存在的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种相变蓄热式降膜蒸发器，其特征在于，包括：

腔体，包括由上至下依次排列的液料腔室、蒸发腔室和加热腔室；所述液料腔室和所述蒸发腔室由降膜导流板分隔，所述蒸发腔室和所述加热腔室由密封挡板分隔；

管组件，包括降膜蒸发管、金属热管和相变储热材料；所述金属热管套设于所述降膜蒸发管内，所述相变储热材料填充于所述降膜蒸发管和所述热管之间；所述降膜蒸发管的顶端插入所述液料腔室内，底端固定于所述密封挡板上；所述金属热管的顶端置于所述降膜蒸发管内，底端插入所述加热腔室内；及

设在所述液料腔室顶部的液料分布器，用于均匀布入液料。

优选地，所述液料分布器上设有液料进口。

优选地，所述液料分布器上设有测压监测孔和测温监测孔。

优选地，所述蒸发腔室上设有真空接口、蒸汽出口和液料出口。

优选地，所述加热腔室上设有加热介质进口和加热介质出口。

优选地，所述降膜蒸发管下端通过密封组件固定于所述密封挡板上。

优选地，所述降膜导流板上设有若干导流孔，所述降膜蒸发管的顶端通过所述导流孔插入所述液料腔室内。

优选地，所述导流孔为倒梯型。

优选地，所述密封挡板上设有若干定位孔，所述热管的底端通过所述定位孔插入所述加热腔室内。

优选地，所述金属热管为单直热管、翅片型热管、U型热管或环形脉动热管。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：