一种多冷源冷却的气隙式膜蒸馏冷却组件制造技术

本发明专利技术公开了一种多冷源冷却的气隙式膜蒸馏冷却组件，包括多孔疏水膜和冷流体管道，所述多孔疏水膜的上侧设有热流区，所述热流区的右侧设有热流体出口，所述多孔疏水膜的下侧设有空气间隙，所述空气间隙中设有冷流体管道，所述冷流体管道的下方安装有铜板，所述空气间隙的前侧设有蒸馏水出口，所述蒸馏水出口的上方设有冷流体出口。本发明专利技术在冷流体管道上设置环形翅片，增强冷流体的换热效率，提高气隙膜蒸馏的整体效率。本发明专利技术在气隙底部设置带有翅片的铜板，利用风冷对铜板进行散热，促进水蒸气的冷凝，提高气隙膜蒸馏的整体效率。提高气隙膜蒸馏的整体效率。提高气隙膜蒸馏的整体效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多冷源冷却的气隙式膜蒸馏冷却组件


[0001]本专利技术属于蒸馏装置
，具体涉及一种多冷源冷却的气隙式膜蒸馏冷却组件。

技术介绍

[0002]膜蒸馏是一种将热力学过程(蒸馏)与膜分离过程相结合的新型分离技术，被广泛应用于海水、苦咸水以及工业废水等的淡化、脱盐及浓缩过程。气隙式膜蒸馏具有热效率高和技术适应性较强等优势，但同时存在膜通量较低的问题。气隙式膜蒸馏气隙层的存在可以显著减少由于热传导造成的热量损失并且能够削弱温度极化效应，提高膜蒸馏过程的热效率，同时膜组件的形态变得多样化，技术适应性强，限制少，操作灵活简便，同时被广泛应用于不同的领域。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种限制少，操作灵活简便，提高膜蒸馏过程的整体效率的多冷源冷却的气隙式膜蒸馏冷却组件。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种多冷源冷却的气隙式膜蒸馏冷却组件，包括多孔疏水膜和冷流体管道，所述多孔疏水膜的上侧设有热流区，所述热流区的右侧设有热流体出口，所述热流区的左侧设有热流体进口，所述多孔疏水膜的下侧设有空气间隙，所述空气间隙中设有冷流体管道，所述冷流体管道的下方安装有铜板，所述空气间隙的前侧设有蒸馏水出口，所述蒸馏水出口的上方设有冷流体出口，所述热流区的左侧设有热流体进口。
[0006]根据以上特征，所述冷流体管道的左侧设有冷流体进口。
[0007]在一些示例中，所述冷流体管道表面设置了环形翅片。
[0008]根据以上特征，所述铜板在两侧表面设置了柱形翅片，所述风冷装置包含风机和支架。
[0009]在一些示例中，所述多孔疏水膜孔径为200nm～400nm。
[0010]本专利技术的有益效果是：
[0011]1)本专利技术通过设计气隙式膜蒸馏冷却组件，从而提高膜蒸馏的整体效率。结合水冷和风冷两种冷源对膜蒸馏冷侧进行降温，在空气间隙中设置冷流体管道，有利于传质过程的进行，能够加强冷流体的冷凝作用，减少通量损失。
[0012]2)本专利技术在冷流体管道上设置环形翅片，增强冷流体的换热效率，提高气隙膜蒸馏的整体效率。
[0013]3)本专利技术在气隙底部设置带有翅片的铜板，利用风冷对铜板进行散热，促进水蒸气的冷凝，提高气隙膜蒸馏的整体效率。
附图说明
[0014]图1为本专利技术一种多冷源冷却的气隙式膜蒸馏冷却组件的结构示意图。
[0015]图2为本专利技术的图1中a方向的切面示意图。
[0016]图3为本专利技术在图1中b方向的切面示意图。
[0017]图4为本专利技术膜组件有效长度对组件性能的影响。
[0018]图5为本专利技术膜孔径对组件性能的影响。
[0019]图中所示：1
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热流体进口；2
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热流体出口；3
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热流区；4
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多孔疏水膜；5
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冷流体进口；6
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冷流体出口；7
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冷流体管道；8
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空气间隙；9
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蒸馏水出口；10
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铜板；11
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风冷装置。
具体实施方式
[0020]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的实施例。虽然附图中显示了本专利技术的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。本领域的技术人员可以在不偏离本专利技术精神和保护范围的基础上从下述描述得到替代技术方案。
[0021]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0022]本专利技术的目的旨在提供一种多冷源冷却的气隙式膜蒸馏冷却组件，其能克服上述现有技术的问题并结合后文描述具有以下优势。
[0023]下面将结合图1描述根据本专利技术的第一实施例的一种多冷源冷却的气隙式膜蒸馏冷却组件。
[0024]图1示出了根据本专利技术的一种多冷源冷却的气隙式膜蒸馏冷却组件的结构示意图。
[0025]根据本专利技术的第一实施例，一种多冷源冷却的气隙式膜蒸馏冷却组件，包括多孔疏水膜4和冷流体管道7，所述多孔疏水膜4的上侧设有热流区3，所述热流区3的右侧设有热流体出口2，所述多孔疏水膜4的下侧设有空气间隙8，所述空气间隙8中设有冷流体管道7，所述冷流体管道7的下方安装有铜板10，所述空气间隙8的前侧设有蒸馏水出口9，所述蒸馏水出口9的上方设有冷流体出口6。
[0026]根据以上特征，所述冷流体管道7的左侧设有冷流体进口5，所述热流区3的左侧设有热流体进口1。
[0027]在一些示例中，所述冷流体管道7表面设置了环形翅片。根据以上特征，所述铜板10在两侧表面设置了柱形翅片，所述风冷装置11包含风机和支架。
[0028]在一些示例中，所述多孔疏水膜4孔径为200nm～400nm。
[0029]如图1
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3所示，本专利技术从上至下依次分为热流区3、多孔疏水膜4、空气间隙8、铜板10和风冷装置11，所述热流区3在多孔疏水膜4的上侧，包括热流体进口1和热流体出口2；所述多孔疏水膜4孔径为200nm～400nm；所述空气间隙8在多孔疏水膜4的下侧，包含冷流体进口5、冷流体出口6、冷流体管道7、蒸馏水出口9，在空气间隙8中设置了冷流体管道7，有利于传质过程的进行，能够加强冷流体的冷凝作用，减少通量损失；所述冷流体管道7表面设置了环形翅片，增强冷流体的换热效率，提高气隙膜蒸馏的整体效率；所述铜板10在两侧表面设置了柱形翅片，能够提高铜片的换热效率；所述风冷装置11包含风机和支架，主要对铜片进行风冷散热，促进水蒸气的冷凝，提高气隙膜蒸馏的整体效率。
[0030]本专利技术中，所述空气间隙8中设置冷流体管道7，同时在冷流体管道7上增加环形翅片。本专利技术中，所述空气间隙8底部设置铜板10，同时在铜板10的两侧设置柱形翅片，利用风冷装置11对铜片10进行风冷。本专利技术中，所述多孔疏水膜11为多孔聚四氯乙烯疏水膜或多孔聚偏氯乙烯疏水膜。
[0031]本专利技术中膜组件有效长度对组件性能的影响如图4所示：
[0032]组件M1、M2和M3所用PVDF膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多冷源冷却的气隙式膜蒸馏冷却组件，包括多孔疏水膜(4)和冷流体管道(7)，其特征在于所述多孔疏水膜(4)的上侧设有热流区(3)，所述热流区(3)的右侧设有热流体出口(2)，所述热流区(3)的左侧设有热流体进口(1),所述多孔疏水膜(4)的下侧设有空气间隙(8)，所述空气间隙(8)中设有冷流体管道(7)，所述冷流体管道(7)的下方安装有铜板(10)，所述空气间隙(8)的前侧设有蒸馏水出口(9)，所述蒸馏水出口(9)的上方设有冷流体出口(6)。2.根据权利要求1所述的一种多冷源...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘姝君，马峰，吴江波，张耀聪，吕垚，睢子仪，王文婷，郭新瑞，安周建，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：