本發明專利技術屬于熱能源技術領域,具體涉及一種氣液之間進行換熱的過冷水制取裝置,包括容器,位于容器內的布液器和集液器,以及設在容器上的進風口和出風口,容器內部設置有可加熱的過冷液膜形成部件,所述過冷液膜形成部件設置在布液器與集液器之間,且在進風口與出風口之間;所述過冷液膜形成部件與液體流向、氣體流向成夾角;所述過冷液膜形成部件表面設置有不良導熱層,所述過冷液膜形成部件加熱時熱量緩慢釋放至不良導熱層表面,控制液膜溫度大于或等于液體凝固點。換熱介質之間能夠直接接觸,換熱效率高,體積小,制造成本低,并能夠對氣體換熱介質中的雜質進行清除。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于熱能源
,具體涉及一種氣液之間進行換熱的過冷水制取裝置。
技術介紹
現有技術中的氣液之間的換熱方式采用板式換熱或表面換熱的方式;其中,板式換熱方式為,參見圖1,在氣體介質與液體介質之間設置有換熱板101,氣體介質從換熱板的一側穿過,與換熱板接觸,而液體介質從換熱板的另一側穿過與換熱板接觸,這樣液體(氣體)介質的熱量先傳遞給換熱板,再通過換熱板將熱量傳遞給氣體(液體)介質,氣體介質、液體介質之間不接觸,換熱效率低;另一種表面換熱方式,參見圖2,其液體介質在依附著板體102或管體壁流下,氣體介質從液體介質的表面拂過獲取液體介質的熱量,雖然,氣體介質與液體介質之間有接觸,氣體介質僅獲取了液體介質表面的熱量,氣體介質獲取的熱量少,換熱效果差;此兩種換熱方式具有以下缺陷1、在氣體與液體介質換熱時,會出現由于液體介質溫度過冷,而形成結冰的現象,氣體介質與液體介質之間無法進行換熱,影響換熱的正常進行;2、由于液體介質與氣體介質之間不能充分接觸,氣體介質與液體介質之間的熱量換取效率低、換熱效果差;3、現有的兩種換熱結構,為了提升換熱效率和好的換熱效果,便需要增加氣體介質與液體介質之間的換熱面積;其中,板式換熱方式便需要增加換熱板的面積,使液體介質與氣體介質之間的換熱面增大;表面換熱方式便需要增加液體所依附的板體或管體的面積,增大液體的換熱面積;因而也就增大了這兩種方式所用裝置的體積,占用空間增大,也增加了設備的制造成本;4、在氣體介質與液體介質之間進行換熱時,由于介質間不充分接觸,氣體介質中的雜質不能夠被清除。
技術實現思路
針對上述技術問題,本專利技術提供一種過冷水制取裝置,換熱介質之間能夠直接接觸,換熱效率高,體積小,制造成本低,并能夠對氣體換熱介質中的雜質進行清除。實現本專利技術的技術方案如下 一種過冷水制取裝置,包括容器,位于容器內的布液器和集液器,以及設在容器上的進風口和出風口,容器內部設置有可加熱的過冷液膜形成部件,所述過冷液膜形成部件設置在布液器與集液器之間,且在進風口與出風口之間;所述過冷液膜形成部件與液體流向、氣體流向形成夾角;所述過冷液膜形成部件表面設置有不良導熱層,所述過冷液膜形成部件加熱時熱量緩慢釋放至不良導熱層表面,控制過冷液膜形成部件上的液膜溫度大于或等于液體凝固點。采用本專利技術的技術方案,液體介質經過布液器噴灑到過冷液膜形成部件上,由于液體表面張力的作用,液體介質在過冷液膜形成部件上形成液膜,氣體介質頂破液膜與液體介質進行換熱,換熱后的液體介質進入集液器中;氣體介質是從進風口進入容器中,由于過冷液膜形成部件與液體流向、氣體流向形成夾角,因而氣體介質需要完全沖破過冷液膜形成部件上液體介質所形成的液膜,才能從出風口處排出;在氣體介質沖破液體介質形成的液膜過程中,氣體介質與液體介質之間能夠充分的接觸,氣體介質能夠更多的獲取液體介質中的熱量(包括顯熱與潛熱);在整個換熱過程中,由于過冷液膜形成部件的可加熱性,且產生的熱量通過不良導熱層緩慢釋放至液膜形成部件中的液膜區域,用以控制液膜溫度大于或等于液體介質的凝固點,防止過冷液膜形成部件中的液膜結冰;因而在整個換熱過程中,過冷液膜形成部件附近及液膜不會出現結冰現象,實現低溫條件下利用低品位水源熱量。進一步地,所述過冷液膜形成部件為密布有液膜形成孔的金屬液膜網,在金屬液膜網上設置有不良導熱層,在金屬液膜網通電后,金屬液膜網產生熱量并緩慢釋放到不良導熱層表面。金屬液膜網采用5目的金屬孔網;液體介質噴灑在金屬液膜網上,由于液體表面張力的作用,在金屬液膜網的網孔中形成液膜;在與氣體介質換熱時,氣體介質沖破金屬液膜網上的液膜,這樣氣體介質與液體介質之間能夠充分接觸進行換熱,換熱效率高,換熱效果好;而通過給金屬液膜網通電發熱,使產生的熱量通過不良導熱層緩慢釋放出,釋放出的熱量溫度大于或等于液體介質的凝固點,用以防止金屬液膜網上液膜的結冰。進一步地,所述過冷液膜形成部件包括密布有液膜形成孔的液膜網,以及對液膜網區域進行加熱,用以控制液膜網上的液膜溫度大于或等于液體凝固點的加熱裝置。這里采用加熱裝置直接對液膜形成孔的液膜網區域進行加熱,防止液膜網上所形成液膜的結冰,解決液膜結冰無法換熱的問題。更進一步地,所述加熱裝置包括對液膜網區域進行加熱的加熱絲,以及控制加熱絲工作的控制器。通過控制器控制加熱絲的加熱時間、加熱溫度,有效防止液膜網區域及液膜網上液膜結冰;這里可以設置對液膜網區域溫度進行監測的溫度傳感器,當液膜網區域的溫度低于或高于設定值時,溫度傳感器便會通過控制器來控制加熱絲的加熱或停止加熱。進一步地,所述布液器為進液管,進液管上設置有使從進液管進入的液體噴灑在過冷液膜形成部件上的噴淋器;噴淋器能夠使液體介質噴灑出來,以便液體介質在過冷液膜形成部件上形成液膜;所述集液器為將容器內的液體排出的出液管。更進一步地,為了使噴灑到過冷液膜形成部件上的液體介質更均勻,所述容器內設置有對布液器排出的液體進行分布的布液板,布液板上密布有供液體通過的通孔。這樣液體介質先均勻分布在布液板上,然后通過液體讓位孔均勻的灑落在過冷液膜形成部件上并通過過冷液膜形成部件形成液膜。進一步地,經過與液體介質換熱后的氣體含有較多的水份,便需要在所述容器出風口處設置氣液分離的氣液分離器,氣液分離器能夠將氣體中的水份凝結并回落到容器中,而供氣體通過,從而使氣液得以分離。進一步地,所述容器的進風口連通有進風管,出風口連通有出風管,在出風管上設置有使容器內形成負壓的風機。本專利技術具有以下優點1、由于過冷液膜形成部件的可加熱性,在氣體介質與液體介質換熱時,不會出現由于液體介質溫度過度,而結冰的現象,保證了換熱的進行;2、由于換熱過程中,氣體介質與液體介質之間直接接觸,且氣體介質是頂破液體介質形成的液膜,從而氣體介質與液體介質之間得以充分的接觸,氣體介質與液體介質之間的熱量換取效率高、換熱效果好;3、本專利技術的換熱結構,整個體積的大小僅為容器大小,占用空間少,制造成本降低,便于后序運輸、安裝、維護;4、在氣體介質與液體介質之間進行換熱時,由于介質之間充分接觸,因而在氣體介質含有的雜質時,雜質會被液體介質吸收,使氣體介質得以凈化,從而排出的干凈氣體介質可以直接得以利用。附圖說明圖1為現有技術中板式換熱方式的結構示意圖;圖2為現有技術中表面換熱方式的結構示意圖;圖3為本專利技術的結構示意圖;圖4為本專利技術中過冷液膜形成部件的結構示意圖;圖5為曲面式過冷液膜形成部件的兩種結構示意圖;圖6為本專利技術中布液板的結構示意圖;圖7為金屬液I旲網的首I]視圖;圖8為本專利技術中介質通過過冷液膜形成部件的走向圖;圖9為本專利技術的另一實施例示意圖;附圖中,I為容器,2為進液管,3為出液管,4為輸送泵,5為進風管,6為出風管,7為風機,8為過冷液膜形成部件,9為噴淋器,10為液膜形成孔,11為金屬液膜網,12為布液板,13為液體讓位孔,14為氣液分離器,15為不良導熱層,16為液膜網,17為加熱絲,18為控制器,19為溫度傳感器。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術進一步說明。參見圖3-圖8,一種過冷水制取裝置,包括容器1,位于容器內的布液器和集液器,具體實施時,布液器為進液管2,集液器為將容器內的液體排出的出液管3 ;本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種過冷水制取裝置,包括容器,位于容器內的布液器和集液器,以及設在容器上的進風口和出風口,其特征在于:容器內部設置有可加熱的過冷液膜形成部件,所述過冷液膜形成部件設置在布液器與集液器之間,且在進風口與出風口之間;所述過冷液膜形成部件與液體流向、氣體流向形成夾角;所述過冷液膜形成部件表面設置有不良導熱層,所述過冷液膜形成部件加熱時熱量緩慢釋放至不良導熱層表面,控制過冷液膜形成部件上的液膜溫度大于或等于液體凝固點。
【技術特征摘要】
1.一種過冷水制取裝置,包括容器,位于容器內的布液器和集液器,以及設在容器上的進風口和出風口,其特征在于:容器內部設置有可加熱的過冷液膜形成部件,所述過冷液膜形成部件設置在布液器與集液器之間,且在進風口與出風口之間;所述過冷液膜形成部件與液體流向、氣體流向形成夾角;所述過冷液膜形成部件表面設置有不良導熱層,所述過冷液膜形成部件加熱時熱量緩慢釋放至不良導熱層表面,控制過冷液膜形成部件上的液膜溫度大于或等于液體凝固點。2.根據權利要求1所述的一種過冷水制取裝置,其特征在于:所述過冷液膜形成部件為密布有液膜形成孔的金屬液膜網,在金屬液膜網上設置有不良導熱層,在金屬液膜網通電后,金屬液膜網產生熱量并緩慢釋放到不良導熱層表面。3.根據權利要求1所述的一種過冷水制取裝置,其特征在于:所述過冷液膜形成部件包括密布有液膜形成孔的液膜網,以及對液膜網區域進行加熱,用以控...
【專利技術屬性】
技術研發人員:楊家華,朱庭浩,蔣丹丹,
申請(專利權)人:楊家華,
類型:發明
國別省市:
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