一种水汽化器结构的制作方法

本发明涉及换热技术领域，尤其在化工领域当中。

背景技术：

在化工领域，通常采用水进行换热。高温的水蒸气用于参与化学反应。

由于铝合金导热系数较大，通常作为换热器的优选材质。

为了提高换热器的换热效率，当前存在多种形式的流道结构。

技术实现要素：

本发明为解决上述问题，采用以下方案来实现：

一种水汽化器结构，包括中空的密闭筒体，筒体的内部空腔为长方体，于空腔内，上部坚向设有多个平行、间隔的平板状翅片，形成翅片加热区；于空腔内，下部设有多个平行、间隔的折流板，形成折流加热区；

于折流加热区上端的左右二侧分别设有左挡板和右挡板，左挡板和右挡板之间留有间隙；于左挡板上方设有从左上方向右下方倾斜的多个平行、间隔的平板状翅片，翅片右下端面面向挡板间的间隙；于右挡板上方设有从右上方向左下方倾斜的多个平行、间隔的平板状翅片，翅片左下端面面向挡板间的间隙，形成流体分布区；流体分布区位于翅片加热区和折流加热区之间；

于折流加热区下方的空腔壁面上设有水入口，于翅片加热区上方的空腔壁面上设有水蒸汽出口；

于折流加热区内和/或折流加热区的外壁面上设有电加热元件和/或导热油加热管；

于翅片加热区内和/或翅片加热区的外壁面上设有电加热元件和/或导热油加热管。

所述电加热元件为电加热棒或者加热带。

所述导热油加热管二端分别通过油泵与电堆导热油的进出口连接。

所述平行的平板状翅片从左至右等间隔设置；翅片的前后二端分别与筒体的内壁相贴接；

所述平行折流板从下至上等间隔设置；折流板的前后二端分别与筒体的内壁相贴接，左端或右端分别与筒体的内壁相贴接，右端或左端分别与筒体的内壁留有流体通过的间隙，相邻折流板与筒体内壁间的流体通过间隙分别处于右端或左端；使从下至上流动的流体形成向右或向左方向的折流。

所述多个为2个以上；。

于翅片加热区与空腔顶部壁面间留有间隙。

左挡板上方翅片的右下端面处于同一平面上，右挡板上方翅片的左下端面处于同一平面上，左挡板上方翅片的左上端面与右挡板上方翅片右上端面处于同一横向平面上；

左挡板的左端及前后二端分别与筒体的内壁相贴接，右挡板的右端及前后二端分别与筒体的内壁相贴接。

左挡板上方翅片和右挡板上方翅片呈左右对称设置。

空腔内从左至右的竖向截面上，折流加热区为蛇形流道，翅片加热区为平行流道。

所述折流加热区区域的高宽比为0.5:1至0.9:1，所述流体分布区区域的高宽比为0.1:1到0.3:1；所述翅片加热区区域的高宽比为1.2:1至1.6:1。

所述流体分布区区域下端挡板间隙的宽度与流体分布区区域的宽度的比为0.08：1至0.3:1。

所述折流加热区的折流板间的间距为翅片加热区翅片间间距的2-10倍；所述流体分布区的相邻挡板间的间距为翅片加热区相邻翅片间间距的1-3倍。

所述进入水汽化器结构的流体为液相，通过折流加热区的“s型”流道充分换热；转化为汽液共存相后，为使其能在翅片加热区进一步充分换热，设置了中端结构为“三角形分布结构”的流体分布区；在气相阶段，通过翅片加热区竖直流道充分换热，转化为高温气相，温度可达200-300摄氏度。

为了提高换热效率，换热器通常选用导热系数较大的金属材质来制作。一般情况下，选择铝合金。

s性流道的横截面为矩形结构，导流板和竖直分布结构为等间距的翅片结构。竖直流道的上端距顶部留一定间隙，以便于高温水蒸气汇集。

与现有技术相比，本发明利用翅片加热区、折流加热区和流体分布区的不同结构的设置及流道匹配关系的设置提高了换热效率和减小了水汽化结构的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明正视图；

1、加水口；2、折流加热区；3、流体分布区；4、翅片加热区；5水蒸气出口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图所示，一种水汽化器结构，加水口1；折流加热区2；流体分布区3；翅片加热区4；水蒸气出口5；

包括中空的密闭筒体，筒体的内部空腔为长方体，于空腔内，上部坚向设有多个平行、间隔的平板状翅片，形成翅片加热区；于空腔内，下部设有多个平行、间隔的折流板，形成折流加热区；

于折流加热区上端的左右二侧分别设有左挡板和右挡板，左挡板和右挡板之间留有间隙；于左挡板上方设有从左上方向右下方倾斜的多个平行、间隔的平板状翅片，翅片右下端面面向挡板间的间隙；于右挡板上方设有从右上方向左下方倾斜的多个平行、间隔的平板状翅片，翅片左下端面面向挡板间的间隙，形成流体分布区；流体分布区位于翅片加热区和折流加热区之间；

于折流加热区下方的空腔壁面上设有水入口，于翅片加热区上方的空腔壁面上设有水蒸汽出口；

于折流加热区内和/或折流加热区的外壁面上设有电加热元件和/或导热油加热管；

于翅片加热区内和/或翅片加热区的外壁面上设有电加热元件和/或导热油加热管。

所述电加热元件为电加热棒或者加热带。

所述导热油加热管二端分别通过油泵与电堆导热油的进出口连接。

所述平行的平板状翅片从左至右等间隔设置；翅片的前后二端分别与筒体的内壁相贴接；

所述平行折流板从下至上等间隔设置；折流板的前后二端分别与筒体的内壁相贴接，左端或右端分别与筒体的内壁相贴接，右端或左端分别与筒体的内壁留有流体通过的间隙，相邻折流板与筒体内壁间的流体通过间隙分别处于右端或左端；使从下至上流动的流体形成向右或向左方向的折流。

所述多个为2个以上；。

于翅片加热区与空腔顶部壁面间留有间隙。

左挡板上方翅片的右下端面处于同一平面上，右挡板上方翅片的左下端面处于同一平面上，左挡板上方翅片的左上端面与右挡板上方翅片右上端面处于同一横向平面上；

左挡板的左端及前后二端分别与筒体的内壁相贴接，右挡板的右端及前后二端分别与筒体的内壁相贴接。

左挡板上方翅片和右挡板上方翅片呈左右对称设置。

空腔内从左至右的竖向截面上，折流加热区为蛇形流道，翅片加热区为平行流道。

所述折流加热区区域的高宽比为0.7:1，所述流体分布区区域的高宽比为0.2:1；所述翅片加热区区域的高宽比为1.5:1。

所述流体分布区区域下端挡板间隙的宽度与流体分布区区域的宽度的比为0.2：1。

水汽化的热量来源为电加热装置或者高温导热油所释放的热量。

在水蒸气出口5附近设置温度监测装置，以便于实时监测输出水蒸气的实时温度。

本发明的工作原理：液相水经过加水口1进入折流加热区2的“s”型流道区域，并且在“s”型流道区域换热。当液相水达到中端流体分布区3的相邻挡板间距时，纯液态水已经相变为汽液混合两相。经过中端的流体分布区3的“三角形分布结构”，气相水蒸气均匀地分布在上端翅片加热区4竖直流道入口。在翅片加热区4中，水蒸气继续换热，转化为高温气相，温度可达200-300摄氏度。在翅片加热区4上端翅片加热区与空腔顶部壁面的间隙中，高温水蒸气汇集并且经过水蒸气出口5向外输出。

以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。