本发明专利技术属于冷凝蒸汽发生器领域，提供了一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置及系统，包括：管箱、载冷剂入口、载冷剂出口、挡液子装置、壳体、蒸汽出口、底座、冷水入口、液位稳定和监测子装置、传热管、支撑板、均液管以及隔板。本发明专利技术通过传热管实现了壳体内冷水与载冷剂的热交换；通过传热管的不等间距排列，及时排出气泡，提高了热量交换效率；通过挡液子装置实现了蒸汽和液滴的分离，提高了蒸汽的干燥程度；通过液位稳定和监测子装置实现了对壳体内液体含量的控制，提高了蒸汽产生效率；通过均液管实现了冷水的均匀供应，增加了壳体内温度的均衡性和热交换效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冷凝蒸汽发生器领域，特别是涉及一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置及系统。
技术介绍
1、蒸汽是工业工程加热中的重要媒介，蒸汽发生装置广泛应用于工业生产、电力、供暖和空调系统等领域。目前常规的分离式蒸汽发生器由加热装置、蒸汽发生装置、冷凝水回收系统等组成。常温水先通过加热装置加热至较高温度，此过程中不发生相变，且热水温度高于蒸汽温度。加热后的高温热水通过蒸汽发生装置闪蒸出蒸汽，此过程中需要压力差、温度差，存在势能损失，能量利用效率不高。闪蒸需要大流量、大温差作为驱动力，系统需增加热水循环泵，工艺复杂，能耗高，损失较大，整体能效较差。聚焦蒸汽热泵领域，常规蒸汽热泵系统中，蒸汽的获取途径为冷凝器出口的热水闪蒸，但闪蒸过程牺牲了压力能量，造成了热能损失，系统热效率低。
2、现有技术提供的常规分离式蒸汽发生装置，水在加热过程中，不发生相变，综合传热系数低，换热面积大；闪蒸制蒸汽过程存在势能损失，能量利用效率不高，整体效能较差，且系统组成部件多，结构复杂，空间占用率高。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置及系统，通过传热管实现壳体内冷水与载冷剂的热交换；通过传热管不等间距排布，及时排出气泡，提高热量交换效率；通过挡液子装置实现蒸汽和液滴的分离，提高蒸汽的干燥程度；通过液位稳定和监测子装置实现对壳体内液体含量的控制，提高蒸汽产生效率；通过均液管实现冷水的均匀供应，增加壳体内温度的均衡性和热交换效率。
>2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：3、一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置，包括：管箱、载冷剂入口、载冷剂出口、挡液子装置、壳体、蒸汽出口、底座、冷水入口、液位稳定和监测子装置、传热管、支撑板、均液管以及隔板；
4、所述管箱设置在所述壳体的头部和尾部；所述底座和所述冷水入口设置在所述壳体的下侧；所述蒸汽出口设置在所述壳体的上侧；所述液位稳定和监测子装置设置于所述壳体的外侧；所述液位稳定和监测子装置通过连通管与所述壳体的内部连接；所述挡液子装置设置在所述壳体的内部上侧；所述传热管设置在所述壳体的内部；所述支撑板设置有多个孔洞；所述支撑板设置有多个孔洞；所述传热管穿插于所述支撑板的孔洞中；所述均液管设置在所述壳体的内部下侧；所述隔板设置在所述管箱的内部；
5、所述载冷剂入口用于向所述传热管输入载冷剂介质；所述载冷剂出口用于输出所述传热管内的所述载冷剂介质；所述冷水入口用于向所述壳体输入低温水；所述传热管用于向所述低温水提供热量，并产生蒸发汽体；所述挡液子装置用于分离所述蒸发汽体内的液滴和目标蒸汽，并控制所述目标蒸汽通过所述蒸汽出口排出；所述液位稳定和监测子装置用于检测所述壳体内部液体高度，并控制所述冷水入口的补水量；所述支撑板用于固定所述传热管；所述均液管用于控制所述低温水均匀分布；所述隔板用于控制所述载冷剂介质流动的流程数。
6、优选地，所述传热管的表面贴附气泡的计算公式为：dd＝f(ts、p、δ、ja*、ρl、ρv、cp、hfg、e0)；ts为水温；p为压力；δ为水的表面张力；ja*为变形的雅可比数；ρl为液体密度；ρv为气体密度；cpl为液体比热；hfg为液体蒸发潜热；e0为俄特沃斯数；dd为气泡脱离直径；f()为变量映射关系函数。
7、优选地，所述传热管的管道分布为：顶部分布比底部分布更加稀疏。
8、优选地，所述液位稳定和监测子装置控制所述冷水入口补水的依据包括：气液分离空间高度比≥0.7、气液分离时间≥0.4s以及单位体积内流体的动能密度≤7。
9、优选地，所述挡液子装置包括：弯板和直板；
10、两块所述直板以倒八字结构设置在所述弯板内部；所述弯板贴附于所述壳体内部上侧；
11、所述弯板底部设置有均匀分布的排液孔；所述弯板与所述壳体的内壁和所述直板与所述弯板的内壁均形成过流孔；所述过流孔用于改变所述蒸发汽体的流动方向和分离所述蒸发汽体内的所述液滴；所述排液孔用于控制所述液滴回流到所述壳体。
12、优选地，所述均液管的表面设置有均液孔；所述均液孔沿所述均液管的管径方向均匀分布。
13、优选地，所述载冷剂入口和所述载冷剂出口的安装位置包括：所述载冷剂入口和所述载冷剂出口均设置在所述壳体头部的所述管箱上以及所述载冷剂入口和所述载冷剂出口分别设置在所述壳体头部和尾部的所述管箱上的任一种。
14、优选地，一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器系统，包括：蒸汽发生器模块、膨胀阀模块、蒸汽压缩机模块、补水泵模块、蒸发器模块以及热泵压缩机模块；
15、所述蒸发器模块用于为预设的载冷剂介质提供热源；所述热泵压缩机模块用于压缩所述载冷剂介质；所述蒸汽发生器模块用于吸收所述载冷剂介质的热量，产生目标蒸汽；所述膨胀阀模块用于对所述载冷剂介质进行节流降压；所述补水泵用于为所述蒸汽发生器模块提供低温水；所述蒸汽压缩机模块用于对所述目标蒸汽进行压缩。
16、优选地，所述载冷剂介质包括：氨制冷剂和氟利昂。
17、本专利技术公开了以下技术效果：
18、本专利技术提供了一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置及系统，通过传热管，解决了热量交换问题，实现了壳体内冷水与载冷剂的热交换；通过挡液子装置，解决了蒸汽湿度过高问题，实现了蒸汽和液滴的分离；通过液位稳定和监测子装置，解决了蒸汽产生效率过低问题，实现了对壳体内液体含量的自主控制；通过均液管，解决了壳体内液体温度分布不均问题，实现了冷水的均匀供应。
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【技术保护点】
1.一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置，其特征在于，包括：管箱、载冷剂入口、载冷剂出口、挡液子装置、壳体、蒸汽出口、底座、冷水入口、液位稳定和监测子装置、传热管、支撑板、均液管以及隔板；
2.根据权利要求1所述的一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置，其特征在于，所述传热管的表面贴附气泡的计算公式为：Dd＝f(Ts、P、δ、Ja*、ρl、ρv、cp、Hfg、E0)；Ts为水温；P为压力；δ为水的表面张力；Ja*为变形的雅可比数；ρl为液体密度；ρv为气体密度；cpl为液体比热；Hfg为液体蒸发潜热；E0为俄特沃斯数；Dd为气泡脱离直径；f()为变量映射关系函数。
3.根据权利要求1所述的一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置，其特征在于，所述传热管的管道分布为：顶部分布比底部分布更加稀疏。
4.根据权利要求1所述的一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置，其特征在于，所述液位稳定和监测子装置控制所述冷水入口补水的依据包括：气液分离空间高度比≥0.7、气液分离时间≥0.4s以及单位体积内流体的动能密度≤7。
5.根据权利要求1所述的一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置，其特征在于，所述挡液子装置包括：弯板和直板；
6.根据权利要求1所述的一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置，其特征在于，所述均液管的表面设置有均液孔；所述均液孔沿所述均液管的管径方向均匀分布。
7.根据权利要求1所述的一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置，其特征在于，所述载冷剂入口和所述载冷剂出口的安装位置包括：所述载冷剂入口和所述载冷剂出口均设置在所述壳体头部的所述管箱上以及所述载冷剂入口和所述载冷剂出口分别设置在所述壳体头部和尾部的所述管箱上的任一种。
8.一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器系统，其特征在于，包括：蒸汽发生器模块、膨胀阀模块、蒸汽压缩机模块、补水泵模块、蒸发器模块以及热泵压缩机模块；
9.根据权利要求8所述的一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器系统，其特征在于，所述载冷剂介质包括：氨制冷剂和氟利昂。
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【技术特征摘要】
1.一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置，其特征在于，包括：管箱、载冷剂入口、载冷剂出口、挡液子装置、壳体、蒸汽出口、底座、冷水入口、液位稳定和监测子装置、传热管、支撑板、均液管以及隔板；
2.根据权利要求1所述的一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置，其特征在于，所述传热管的表面贴附气泡的计算公式为：dd＝f(ts、p、δ、ja*、ρl、ρv、cp、hfg、e0)；ts为水温；p为压力；δ为水的表面张力；ja*为变形的雅可比数；ρl为液体密度；ρv为气体密度；cpl为液体比热；hfg为液体蒸发潜热；e0为俄特沃斯数；dd为气泡脱离直径；f()为变量映射关系函数。
3.根据权利要求1所述的一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置，其特征在于，所述传热管的管道分布为：顶部分布比底部分布更加稀疏。
4.根据权利要求1所述的一种一体化卧式冷凝蒸汽发生器装置，其特征在于，所述液位稳定和监测子装置控制所述冷水入口补水的依据包括：气液分离空间高度比≥0.7、气液...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄国华，赵金姊，李绍飞，杜伟伟，谢晓云，
申请(专利权)人：同方智慧能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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