[发明专利]一种多次布水的竖管蒸发式冷凝换热器及其换热方法

权利要求书

1.一种多次布水的竖管蒸发式冷凝换热器，包括上集气管(2)和下集液管(4)、竖向阵列排布的竖直冷凝换热管(3)；所述竖直冷凝换热管(3)的上端连通上集气管(2)，下端连通下集液管(4)；竖直冷凝换热管(3)的轴线垂直于上集气管(2)和下集液管(4)；其特征在于：在竖直冷凝换热管(3)的上方设置有分液盘(6)，下方设置有集液盘(7)；所述分液盘(6)通过隔板将其内部分为第一分液盘(11)和第二分液盘(12)；

集液盘(7)下方的水由水泵(8)通过分液管(9)输送至第一分液盘(11)和第二分液盘(12)；

在竖直冷凝换热管(3)的下风侧、集液盘(7)的上方设置有填料层(10)，填料层(10)上端延伸至第一分液盘(11)的底部的微孔阵列区域(13)；当第一分液盘(11)内有水时，在重力作用下，水通过微孔阵列区域(13)流经填料层(10)，并回流到集液盘(7)；

在第二分液盘(12)的底部开设有供竖直冷凝换热管(3)上端管体伸入的导流布水孔(14)；当第二分液盘(12)内有水时，在重力作用下，水通过导流布水孔(14)沿竖直冷凝换热管(3)的外表形成向下流动的液膜，并回流到集液盘(7)；

在分液管(9)上还设有一分支管路(1)，分支管路(1)上间隔分布有喷嘴阵列(15)，喷嘴阵列(15)的各喷嘴正对各竖直冷凝换热管(3)上端的迎风侧喷水，喷嘴阵列(15)喷射的水滴叠加在液膜表面，对液膜进行扰动，在重力作用下曲线下行，并回流到集液盘(7)。

2.根据权利要求1所述多次布水的竖管蒸发式冷凝换热器，其特征在于：所述集液盘(7)整体呈条形结构，第一分液盘(11)和第二分液盘(12)沿集液盘(7)的长度方向隔开。

3.根据权利要求1所述多次布水的竖管蒸发式冷凝换热器，其特征在于：所述填料层(10)顶端与第一分液盘(11)底部的间隙为1cm～5cm；填料层(10)的底部坐落与集液盘(7)的内底部。

4.根据权利要求3所述多次布水的竖管蒸发式冷凝换热器，其特征在于：所述分液盘(6)和集液盘(7)的底面分别垂直于竖直冷凝换热管(3)。

5.权利要求1至4中任一项所述多次布水的竖管蒸发式冷凝换热器的换热方法，其特征在于包括如下步骤：

多次布水的竖管蒸发式冷凝换热器工作时，集液盘(7)下方的水通过水泵(8)通过分液管(9)输送至第一分液盘(11)和第二分液盘(12)；

将填料层(10)放置在集液盘(7)的内底部、竖直冷凝换热管(3)的下风侧；

填料层(10)上端延伸至第一分液盘(11)的底部的微孔阵列区域(13)；当第一分液盘(11)内有水时，在重力作用下，水通过微孔阵列区域(13)流经填料层(10)，并回流到集液盘(7)；在此过程中，增加了竖直冷凝换热管(3)的气水的接触面积，空气在填料层(10)进行充分的热质交换，以降低会流水的水温；

在第二分液盘(12)的底部开供竖直冷凝换热管(3)上端管体伸入的导流布水孔(14)；当第二分液盘(12)内有水时，在重力作用下，水通过导流布水孔(14)沿竖直冷凝换热管(3)的外表形成向下流动的液膜，以实现液膜与竖直冷凝换热管(3)的对流换热，完成我换热后的水回流到集液盘(7)；

在分液管(9)的上部连接一根分支管路(1)，在该分支管路(1)上间隔开设喷嘴阵列(15)，喷嘴阵列(15)的各喷嘴正对各竖直冷凝换热管(3)上端的迎风侧喷水，此时，喷嘴阵列(15)喷射的水滴叠加在液膜表面，进一步对液膜进行扰动，使其沿着竖直冷凝换热管(3)的表面曲线向下流动，延长了液膜的行程及对液膜在回流过程中二次降温，增加了液膜与竖直冷凝换热管(3)的对流换热系数；最后在重力作用下，沿竖直冷凝换热管(3)的表面向下回流到集液盘(7)。