用于海水淡化装置的强化传热板式换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于海水淡化装置的强化传热板式换热器，包括壳体、板式冷凝器、隔板、汽液丝网分离器、板式蒸发器，隔板将壳体分隔为上、下两个腔体，板式冷凝器和板式蒸发器分别设置在上、下两腔体内；所述板式冷凝器和板式蒸发器均包括其传热作用的板片本体，在所述板片本体的表面设置有凸起或凹坑。本实用新型的优越性在于：换热器内的板式冷凝器和板式蒸发器传热都得到了强化。而且该结构还增加了换热面积，提高了介质利用率，提高了淡水产出量，即达到了节能降耗的目的，又降低了运行成本。
【专利说明】 用于海水淡化装置的强化传热板式换热器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及用于海水淡化装置的强化传热板式换热器。
【背景技术】
[0002]近年来全球性淡水资源的开发日趋枯竭，而人口的膨胀，生活方式的改变，淡水的污染和大量不合理用水使人类对水的需求量却与日俱增。从海水中提取淡水的海水淡化技术，因海水取之不尽、用之不竭，使得该技术成为近年来开发新水源诸多方法中最受关注的方法之一。海水淡化技术中的蒸发法，因其对原料海水的预处理要求不高、过程循环动力消耗小、生产的淡水水质高等特点，该技术在20世纪80年代开发出来后便在船舶、热电厂、海上钻井平台、小型海水淡化厂等行业得到了广泛的应用。
[0003]利用发动机缸套水为热源的海水淡化装置中的蒸发器和冷凝器，近几年开始采用板式换热器，因其结构紧凑、装拆方便、换热效率高、结构材料耐海水腐蚀强等特点，在海水淡化领域得到越来越广泛的应用。目前海水淡化装置中使用的蒸发器和冷凝器板片(即换热器板)均采用光滑表面钛板加工而成，对于海水侧的沸腾传热和蒸汽侧的冷凝传热而言，其换热系数低，故强化沸腾传热和冷凝传热的能力可以显著提高整台装置的换热性能。由强化沸腾和强化冷凝理论可知，改变板片表面结构，对强化沸腾和强化冷凝具有重要意义。
实用新型内容
[0004]针对上述问题，本实用新型提供一种用于海水淡化装置的强化传热板式换热器，其对沸腾传热和冷凝传热有高效强化作用，并且增加换热面积等特点。比一般海水淡化装置中换热器的换热效率和淡水产量都有很大的提高。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0006]用于海水淡化装置的强化传热板式换热器，其特征在于，包括壳体、板式冷凝器、隔板、汽液丝网分离器、板式蒸发器，隔板将壳体分隔为上、下两个腔体，板式冷凝器和板式蒸发器分别设置在上、下两腔体内；所述板式冷凝器和板式蒸发器均包括其传热作用的板片本体，在所述板片本体的表面设置有凸起或凹坑。
[0007]在本实用新型中，所述凸起或凹坑均匀的分布在板片一侧。
[0008]在本实用新型中，所述凸起或凹坑的截面形状为圆形、矩形、三角形、椭圆形中的一种。
[0009]在本实用新型中，所述凸起或凹坑的当量直径为0.1?0.5mm。
[0010]在本实用新型中，所述凹坑深度或凸起高度为0.01?0.05mm。
[0011]在本实用新型中，所述板片本体有凸起或凹坑的一侧孔隙率为50%?80%。
[0012]本实用新型所选用的材料为具有抗海水腐蚀能力的钛、钛合金、镍、镍基合金、耐海水腐蚀的不锈钢、铜合金等材料。
[0013]海水介质从板式蒸发器的带凸起或凹坑的板侧流过，凸起或凹坑的作用是在海水沸腾蒸发过程中，增加了汽化核心数目，提高气泡脱离频率，使海水能在小温差下保持核态沸腾状态；蒸汽介质从板式冷凝器的凸起或凹坑的板侧流过，凸起或凹坑的作用是蒸汽在凸起顶部冷凝形成液膜，在表面张力的作用下液体流向凹处，降低液膜厚度，从而提高传热系数。同时，所述凸起或凹坑还增加了换热表面面积。本实用新型可以将传热系数大幅度提闻，从而提闻介质利用率和整机淡水广出量。
[0014]本实用新型的优越性在于:换热器板结构对蒸发和冷凝都起到了强化作用。而且该结构还增加了换热面积，提高了介质利用率，提高了淡水产出量，即达到了节能降耗的目的，又降低了运行成本。
[0015]本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为换热器的示意图。
[0017]图2为板式蒸发器的示意图。
[0018]图3为板片本体的示意图。
[0019]图4为实施例1中板片本体的表面局部放大示意图。
[0020]图5为实施例2中板片本体的表面局部放大示意图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。
[0022]参见图1和2，用于海水淡化装置的强化传热板式换热器，包括壳体60、板式冷凝器70、隔板80和汽液丝网分离器81、板式蒸发器90。隔板将壳体60分隔为上、下两个腔体，板式冷凝器70和板式蒸发器90通过夹紧螺柱与盖板固定在上、下两腔体内。
[0023]板式冷凝器70与板式蒸发器90结构相似，板式冷凝器和板式蒸发器均包括其传热作用的板片本体10。现以板式蒸发器90为实施例做进一步说明。
[0024]参见图2，板式蒸发器包括板片本体10、密封垫20、盖板30、导向杆40、夹紧螺柱50。壳体60直接作为底板，导向杆40通过螺纹紧固在壳体60上，密封垫20通过粘接或镶嵌的方式固定在板片本体10上，将带密封垫的板片本体按一定顺序悬挂在导向杆40，并置于壳体60和盖板30之间，然后用夹紧螺柱50将壳体60、带密封垫的板片本体10、盖板30夹紧。
[0025]参见图3，板片本体10上设置有角孔11、换热区12、密封槽13、二道密封槽14，其中主换热区的波纹形式为鱼脊状波纹。
[0026]参见图4，在板片本体的表面设置有凸起15。
[0027]凸起呈三角形均匀的分布在板片一侧。凸起的截面形状为圆形(也可以为矩形、三角形、椭圆形等其他规则形状)。所述圆形直径为0.1?0.5mm ;所述凸起高度为0.01?0.05mm ;所述板片有凸起的一侧孔隙率为50%?80%。
[0028]当然，也可以在板片本体的表面加工成凹坑16来替代凸起，其效果基本一样，如图5所示。
[0029]这种结构的板片本体应用在蒸发器中即增加了汽化核心数目，又提高了气泡脱离频率，从而增强沸腾传热系数；应用在冷凝器中通过表面张力作用，降低液膜厚度，提高传热系数，从而提高淡水产出量。并且表面凹凸不平的形状还增加了换热面积，在相同换热量下，本实用新型蒸发器可以缩小设备体积，降低生产成本。
[0030]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【权利要求】
1.用于海水淡化装置的强化传热板式换热器，其特征在于，包括壳体、板式冷凝器、隔板、汽液丝网分离器、板式蒸发器，隔板将壳体分隔为上、下两个腔体，板式冷凝器和板式蒸发器分别设置在上、下两腔体内；所述板式冷凝器和板式蒸发器均包括其传热作用的板片本体，在所述板片本体的表面设置有凸起或凹坑。
2.根据权利要求1所述的用于海水淡化装置的强化传热板式换热器，其特征在于，所述凸起或凹坑均匀的分布在板片一侧。
3.根据权利要求1所述的用于海水淡化装置的强化传热板式换热器，其特征在于，所述凸起或凹坑的截面形状为圆形、矩形、三角形、椭圆形中的一种。
4.根据权利要求1所述的用于海水淡化装置的强化传热板式换热器，其特征在于，所述凸起或凹坑的当量直径为0.1?0.5mm。
5.根据权利要求1所述的用于海水淡化装置的强化传热板式换热器，其特征在于，所述凹坑深度或凸起高度为0.0l?0.05mm。
6.根据权利要求1所述的用于海水淡化装置的强化传热板式换热器，其特征在于，所述板片本体有凸起或凹坑的一侧孔隙率为50%?80%。
【文档编号】C02F103/08GK204188049SQ201420591795
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】张丽梅, 周瑞, 杨进纳, 罗瑞, 仇颖 申请人:上海板换机械设备有限公司