CN114111411A - 一种气液相变换热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了气液相变换热系统，包括：蒸发室，所述蒸发室设有进料口和第一排气口；冷凝室，所述冷凝室与所述蒸发室相接，所述冷凝室设有第一进气口和第二排气口；气体压缩装置，所述气体压缩装置设有抽气端和排气端，所述抽气端可形成负压，所述抽气端与所述第一排气口连通，所述气体压缩装置可对蒸发室蒸发的气体进行加压，所述排气端与所述第一进气口连通，通过气体压缩装置的设置，可使得水蒸汽在冷凝室内的冷凝点高于蒸发室内液态水沸腾的温度，从而使得蒸发室内的物料不断接收冷凝室的热量，以减少加热蒸发所需的能耗，进而达到节能的效果。

Description

一种气液相变换热系统

技术领域

本发明涉及换热设备技术领域，特别涉及一种气液相变换热系统。

背景技术

目前，在餐厨垃圾处理、污水处理、水的净化和工业干燥等领域 都涉及到对液态水进行加热蒸发过程，但液态水气化的潜热值较大， 实现加热蒸发的能耗较高，且效率低下。

液态水的加热蒸发作为一个高消耗能量的工序，采用更先进的设 备和工艺方法降低能耗，减少碳排放显得尤为重要。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明提供一种气液相变换热系统，包括，蒸发室，蒸发室设有 进料口和第一排气口；冷凝室，冷凝室与蒸发室相接，冷凝室设有第 一进气口和第二排气口；气体压缩装置，气体压缩装置设有抽气端和 排气端，抽气端能形成负压，抽气端与第一排气口连通，气体压缩装 置能对蒸发室蒸发的气体进行加压，排气端与第一进气口连通。

根据本发明实施例提供的一种气液相变换热系统，至少具有如下 有益效果：蒸发室用于容置所需干燥、所需净化的物料，配合加热装 置对蒸发室进行加热或物料在进入蒸发室前进行预加热，或采用外设 的机械运动部件对物料做功转换热量，使得所需干燥和净化的物料含 有的水分气化形成水蒸汽，气体压缩装置的抽气端与第一排气口连通， 抽气端能形成负压，从而将气化后的水蒸汽抽入气体压缩装置内，并 降低蒸发室内的压强，进而降低蒸发室内液态水的沸点，气体压缩装 置能对蒸发室蒸发的水蒸汽进行加压，使得水蒸汽的温度和饱和蒸汽 压升高，排气端与第一进气口连通，升温后的水蒸汽进入冷凝室内， 冷凝室与蒸发室相接，即冷凝室与蒸发室之间可实现热传递，通过气 体压缩装置的设置，可使得饱和的水蒸汽在冷凝室内持续冷凝所需的 温度高于蒸发室内液态水的沸点，从而使得冷凝室内的热量可不断传 递至蒸发室，以减少物料加热蒸发所需的能耗，有利于满足水蒸汽液 化需不断放热而液态水蒸发需不断吸热的需求，多余的气体可从第二 排气口处排出，即该气液相变换热系统可将水蒸汽液化的热量有效地 传递至液态水的加热蒸发处理中，有利于减少液态水蒸发的能耗，有 利于提高液态水气化的效率。

根据本发明的一些实施例，冷凝室围绕蒸发室外部设置，冷凝室 与蒸发室相接处共用同一壁面。

冷凝室围绕蒸发室外部设置，有利于提高冷凝室与蒸发室的相接 面积，即增大两者的换热面积，且冷凝室与蒸发室相接处共用同一壁 面，即冷凝室与蒸发室的主要换热区域共用同一壁面，壁面可为金属 材料制件，有利于实现两者的换热，提高该气液相变换热系统的换热 效率。

根据本发明的一些实施例，冷凝室环形设置在蒸发室的外部，冷 凝室与蒸发室共用的壁面在靠近冷凝室的一侧呈圆弧形设置。

冷凝室环形设置在蒸发室的外部，在保持两者换热面积的同时， 可有效实现对蒸发室的全方位供热，有利于使得蒸发室内的物料均匀 受热，从而实现对物料内含的液态水的蒸发，冷凝室与蒸发室共用的 壁面在靠近冷凝室的一侧呈圆弧形设置，圆弧形的壁面设置有利于使 得水蒸汽冷凝后的水珠可沿壁面弧度向下流动，有利于避免壁面上附 着的水珠影响冷凝室与蒸发室的换热效率的问题，有利于提高该气液 相变换热系统的换热性能。

根据本发明的一些实施例，冷凝室与蒸发室共用的壁面处设置有 多个换热片，换热片设置在靠近冷凝室的一侧，换热片呈竖向设置， 多个换热片间隔布置。

冷凝室与蒸发室的共用壁面处设置有多个换热片，换热片设置在 靠近冷凝室的一侧，多个换热片间隔布置，换热片的设置有利于增大 冷凝室与蒸发室的换热面积，有利于提高两者的换热效率，将水蒸汽 冷凝所释放的热量有效地传递至液态水蒸发处，换热片呈竖向设置， 可供冷凝形成的水珠流动，有利于避免过多的冷凝水附着在壁面上而 导致换热效率降低的问题出现。

根据本发明的一些实施例，蒸发室和冷凝室均设置多个，多个蒸 发室与多个冷凝室呈交错排布设置。

蒸发室和冷凝室均设置多个，且多个蒸发室与多个冷凝室交错排 布，即两个蒸发室之间均设置有一个冷凝室，通过多个蒸发室和冷凝 室的设置有利于提高该气液相变换热系统的换热效率，将水蒸汽冷凝 释放的热量传递至液态水蒸发处，有利于减少餐厨垃圾处理、污水处 理、水的净化、工业干燥等领域的能耗，符合节能环保的理念。

根据本发明的一些实施例，本发明还包括保温层，保温层设置在 蒸发室和冷凝室的外部。

该气液相变换热系统还包括保温层，保温层设置在蒸发室和冷凝 室的外部，有利于减少该气液相变换热系统对外界的散热，可较大程 度地将冷凝室内释放的热量传递至蒸发室内，满足该气液相变换热系 统的使用需求。

根据本发明的一些实施例，蒸发室还包括出料口，蒸发室的进料 口处设置有减压仓；减压仓内设有减压装置，减压装置可使得减压仓 的压强与蒸发室的压强一致。

蒸发室的进料口处设置有减压仓，减压仓内设置有减压装置，物 料可先容置在减压仓内，通过减压装置的减压功能，从而使得减压仓 的压强与蒸发室的压强一致，避免外部环境影响蒸发室内部压强的问 题出现，即可实现在不停机的情况下进料，有利于营造一个稳定的蒸 发环境，确保干燥或蒸馏处理的稳定进行，而干燥后的物料可从出料 口处排出，满足该气液相变换热系统的使用需求。

根据本发明的一些实施例，蒸发室的进料口和出料口处均设置有 密封件。

蒸发室的进料口和出料口处均设置有密封件，密封件的设置有利 于避免在蒸发室与外部环境存在压强差的情况下而导致气体流入蒸 发室内、影响蒸发室的压强的问题出现。

根据本发明的一些实施例，蒸发室内还设置有物料搅拌装置。

物料搅拌装置的设置，有利于使得物料充分与壁面接触，从而使 得冷凝室传递的热量可较为直接地作用于物料上，使得物料受热较为 均匀，有利于增强对物料内含的液态水的蒸发效果，提高液态水蒸发 的效率。

根据本发明的一些实施例，第二排气口处设置有抽吸泵。

第二排气口处设置有抽吸泵，抽吸泵的设置有利于在保持冷凝室 内压强的前提下，将过量的气体排出该气液相变换热系统，有利于确 保该气液相变换热系统的有序进行。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从 下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例 的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供的一种气液相变换热系统的结构示意 图；

图2为本发明实施例提供的一种气液相变换热系统的轴向结构 示意图；

图3为本发明实施例提供的一种气液相变换热系统的径向结构 示意图。

附图中：100-蒸发室；110-第一排气口；200-冷凝室；210-第一 进气口；220-第二排气口；300-气体压缩装置；310-抽气端；320- 排气端；400-换热片。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其 中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或 类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用 于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、 下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位 或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗 示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是不定量，多个的含义是两个以 上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理 解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目 的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术 特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。另外，全文 中出现的和/或，表示三个并列方案，例如，A和/或B表示A满足的 方案、B满足的方案或者A和B同时满足的方案。

本发明的描述中，如有含有多个并列特征的短句，其中的定语所 限定的是最接近的一个特征，例如：设置在A上的B、C、与D连接 的E，所表示的是B设置在A上，E与D连接，对C并不构成限定； 但对于表示特征之间关系的定语，如“间隔设置”、“环形排布”等， 不属于此类。定语前带有“均”字的，则表示是对该短句中所有特征 的限定，如均设置在A上的B、C、D，则表示B、C和D均设置在A 上。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词 语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内 容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

社会生活中产生大量餐厨垃圾，污水处理产生大量污泥，污泥和 餐厨垃圾都含有大量水分，一般经过初步脱水也含有约70％水分，在 焚烧无害处理时这些水分严重影响焚烧效率，因此污泥及餐厨垃圾的 干燥减量越来越受到人们的重视；包括粮食的干燥、工业体系中的物 料干燥等都需要使用干燥技术。

现有的干燥技术有加热脱水、热泵干燥、真空干燥等。这些现有 技术都是采用加热方式使液态水蒸发进入空气中，但液态水气化的气 化潜热值一般在2.3kJ/g，气化1公斤水约需2300kJ热量，采用热 泵的抽热性能可以提高效率，但受限于热泵自身的效率，并算上热泵 工艺中的马达、风机等，总体效率不高。

水的纯净化也会使用加热蒸发冷凝方法，但如上述而言，水的气 化潜热大，需要消耗大量能量，一般情况下很少采用，但蒸发冷凝方 法仍然是水纯净化的一个重要方法。

考虑到餐厨垃圾处理、污水处理、水的净化和工业干燥等多个领 域都涉及液态水的吸热蒸发和水蒸汽的液化放热，本发明实施例提供 的气液相变换热系统的目的在于创造条件，使得水蒸汽液化所释放的 热量可持续传递至液态水蒸发处，从而减少液态水蒸发所需耗费的能 量，达到节能减排的效果，符合节能环保的理念，符合目前碳达峰和 碳中和的国策。

下面结合图1-图3对本发明的实施例作出说明。

实施例一，参见图1，本发明实施例提供了一种气液相变换热系 统，包括：蒸发室100、加热装置、冷凝室200和气体压缩装置300。

其中，蒸发室100内设置有第一容纳腔，可用于容置所需处理的 物料。如餐厨垃圾、污水处理产生的污泥，所需蒸馏净化的水等。加 热装置可用于对蒸发室100进行加热，以实现物料的干燥、液态水的 气化。蒸发室100设置有进料口和第一排气口110，使用者将物料穿 过进料口后可将物料送入蒸发室100内部，即第一容纳腔内，干燥或 净化完成后的废料也可从进料口处排出蒸发室100。第一排气口110 的设置可供液态水蒸发后形成的水蒸汽排出蒸发室100。

在本发明其他一些实施例中，物料可在进入蒸发室100前预加热， 由于蒸发室100的压强降低，并配合冷凝室200的热量传递，使得物 料的温度达到当前压强状态下液态水的沸点，从而实现对液态水的蒸 发，并配合该气液相变换热系统的气体压缩装置300或共用泵系统作 用，气液相变换热系统的温度处于上升状态，而无需额外加设加热装 置。

冷凝室200内设置有第二容纳腔，冷凝水设有第一进气口210和 第二排气口220，冷凝室200可用于容置蒸发室100蒸发形成的水蒸 汽，并使得水蒸汽冷凝形成冷凝水，第二排气口220的设置有利于排 出多余的气体。

冷凝室200与蒸发室100相接，从而使得冷凝室200所释放的热 量可传递至蒸发室100内，被所需加热的物料吸收，从而减少液态水 蒸发工艺的能耗。具体的，冷凝室200可与蒸发室100共用同一壁面， 满足两者需要传热的需求。在本发明另一些实施例中，冷凝室200与 蒸发室100互相独立，且两者互相抵接，从而满足两者需要传热的使 用需求。

分析水的蒸发冷凝过程，当液态水温度达到沸点时，液态水蒸发， 若没有热量输入，液态水温降低，蒸发停止，若有热量输入，液态水 蒸发继续进行；饱和水蒸汽温度降低时，饱和水蒸汽放热，水蒸汽冷 凝成液态水，若此时不能将热量转移，水蒸汽温度将升高，水蒸汽凝 结将停止，若转移了热量，水蒸汽将继续冷凝，水的饱和蒸气压降低， 直至达到新的温度平衡点。整个过程必然遵循热力学第一定律和热力 学第二定律。

由上面分析，蒸发室100内的液态水需要维持在沸点蒸发，就必 须要有持续提供的热量，冷凝室200内的饱和水蒸汽需要冷凝就必须 持续提供冷量，若要使两个状态互相转化则需提升饱和水蒸汽的温度 和压力，按照理想气体状态方程PV＝nRT，密度表示为PM＝ρRT，M为 气体摩尔质量，R气体常数，也可理解为：压力增大，体积减小，气 体压缩装置300对气体做功，使得水蒸汽的温度升高，形成温度差， 才能在蒸发室100和冷凝室200内的热量互相传递，维持平衡，使热 量的传递得以持续进行。

气体压缩装置300设有抽气端310和排气端320，抽气端310能 形成负压，抽气端310与第一排气口110连通，通过抽气端310的抽 压作用下，液态水蒸发形成的水蒸汽可从第一排气口110处进入气体 压缩装置300，且在抽气端310的抽压作用下，可使得蒸发室100内 的气压降低，蒸发室100内液态水的沸点降低，气体压缩装置300可 用于对蒸发后的水蒸汽加压，如通过压缩水蒸汽的形式，由上述理想 气体状态方程可得，气体压缩装置300加压后可提高水蒸汽的温度和 饱和蒸汽压，排气端320与第一进气口210连通，即加压后的水蒸汽 通入冷凝室200内实现冷凝。气体压缩装置300为抽气端310可形成 负压，排气端320可提升气体压力的泵或风机，或者由多个泵或风机 的组合而成。

当气体压缩装置300为真空泵时，蒸发室100内部形成真空状态， 液态水沸点降低，水蒸发吸收的热量降低，蒸气经过气体压缩装置 300的压力提升后，压力提高，所以水蒸汽的温度升高，且冷凝点温 度升高，水蒸汽进入冷凝室200冷凝，当冷凝室200内水蒸汽的冷凝 点的温度高于蒸发室100内液态水的沸点温度，此时可通过确保蒸发 室100与冷凝室200的共用壁面的温度处于蒸发室100内液态水的沸 点与冷凝室200内水蒸汽的冷凝点之间，通过热传递达到平衡，冷凝 室200内释放的热量可持续地传递至蒸发室100内。

该气液相变换热系统通过气体压缩装置300的设置，可使得升温 后的水蒸汽在冷凝室200内放热，且使得水蒸汽可持续冷凝的温度高 于蒸发室100内的液态水的沸点，如确保冷凝室200与蒸发室100的 相接触的温度高于蒸发室100内的液态水的沸点，从而使得冷凝室2 00内的水蒸汽液化释放的热量可持续地传递至蒸发室100内，从而 保持水蒸汽的冷凝过程持续进行，蒸发室100内的物料可持续吸收冷 凝室200传递过来的热量，使得液态水的温度达到沸点，有利于使得 液态水可持续蒸发，并维持较高的蒸发效率，从而达到该气液相变换 热系统的节能效果。

不同气压下水的沸点温度、饱和水蒸汽密度的表格如下：

表1

蒸发室100的内热能包括：物料的热能h_w＝cm(T₁-T₀)，设T₀为系统外环境温度，T₁为系统处于平衡状态下蒸发室100内的温度， c为物料的比热容，m为物料质量；水气化所吸收的能量为L，L＝ 2.3×m_g(kJ)，水的气化热约为2.3kJ/g(不同温度及压力下气化 热略有不同)，m_g为气化水质量。

取某一时间段内的蒸发水蒸汽为研究对象，h_IT1为平衡状态蒸发 室100在T₁温度状态下的饱和蒸气热焓，h_IT1＝L+Q₂，其中Q₂为T₁温度状态下的蒸气显热能；h_IT2为经过气体压缩装置300压缩后的蒸 气在温度T₂状态下的饱和蒸气热焓；气体压缩装置300对蒸气做功转 换成蒸气热能Q₃；则h_IT2＝h_IT1+Q₃＝L+Q₂+Q₃；忽略冷凝室2 00向外界传递热量，则T₂大于T₁，当温度为T₂的饱和蒸气掠过蒸发室 100与冷凝室200的共用壁面时，可将热量通过蒸发室100与冷凝室 200共用的壁面传递给蒸发室100，冷凝室200内气体温度降低为T₃， 压力降低，水蒸汽凝结，气化热L得以在冷凝室200与蒸发室100内 传递，当T₁＜T₃＜T₂，h_IT3＝L_IT3+Q₄，其中L_IT3为在温度T₃下排出 冷凝室200的饱和蒸气的气化潜热，Q₄为其显热；由能量守恒定理， 忽略与外界的热交换，则有等式h_IT2-h_IT3＝h_I+Q，其中h_I为冷凝 水热焓，Q为通过蒸发室100与冷凝室200共用的壁面传递给蒸发室 100内部的热量。

显然，扩大T₂与T₃的温度差有利于提高该气液相变换热系统的效 率，而提高T₂与T₃的温度差的方法包括提升冷凝室200向蒸发室100 内部传热，以及提升蒸发室100内部传热；冷凝室200向蒸发室100 传热为热传导，热传导为气相饱和蒸气通过冷凝室200壁面的冷凝水 和壁面材料热传导到蒸发室100内部，故冷凝室200与蒸发室100共 用的壁面可采用金属材料，导热系数可高达50W/(m·K)，水的导 热系数低，在0℃到100℃范围内，约为0.6W/(m·K)，则总传 热热系数

其中δm为金属壁面厚度，δw为冷凝水层厚度，因此降低壁面冷凝水的厚度，有利于传热。

进一步优选地，冷凝室200围绕蒸发室100外部设置，有利于提 高冷凝室200与蒸发室100的相接面积，即增大两者的换热面积，且 冷凝室200与蒸发室100相接处共用同一壁面可为金属材料制件，有 利于实现两者的换热，提高该气液相变换热系统的换热效率。

参见图2，进一步优选地，冷凝室200环形设置在蒸发室100的 外部，在保持两者换热面积的同时，可有效实现对蒸发室100的全方 位供热，有利于使得蒸发室100内的物料均匀受热，从而使得物料内 含的液态水的蒸发，冷凝室200与蒸发室100共用的壁面在靠近冷凝 室200的一侧呈圆弧形设置，结合蒸发室100的径向剖视图来看，蒸 发室100与冷凝室200的共用壁面呈圆筒状，圆弧形的壁面设置有利 于使得水蒸汽冷凝后的水珠沿壁面向下流动，有利于避免冷凝后的水 珠较多地附着在壁面上而影响冷凝室200与蒸发室100的换热效率的 问题，有利于提高该气液相变换热系统的换热性能。

进一步的，为了更好的降低冷凝室200与蒸发室100共用壁面上 附着的冷凝水的厚度，蒸发室100与冷凝室200共用壁面在靠近冷凝 室200的一侧可通过表面处理形成较为光滑的表面，有利于水珠在自 动重力作用下向下滑落，减少壁面水珠的附着，从而减少冷凝室200 对蒸发室100传递的热阻。

参见图3，进一步优选地，冷凝室200与蒸发室100共用的壁面 处设置有多个换热片400，换热片400设置在靠近冷凝室200的一侧， 多个换热片400间隔布置，换热片400的设置有利于提高冷凝室200 与蒸发室100的换热面积，有利于提高两者的换热效率，将水蒸汽冷 凝的热量传递至液态水蒸发处，换热片400呈上下延伸设置，可供冷 凝水流动，有利于避免过多的冷凝水附着在壁面上而导致换热效率降 低的问题出现。换热片400可为金属材料制件。

进一步优选地，蒸发室100和冷凝室200均设置多个，且多个蒸 发室100与多个冷凝室200交错排布，即两个蒸发室100之间均设置 有一个冷凝室200，通过多个蒸发室100和冷凝室200的设置有利于 提高该气液相变换热系统的换热效率，将水蒸汽冷凝释放的热量传递 至液态水蒸发处，有利于节省餐厨垃圾处理、污水处理、水的净化等 的能耗，符合节能环保的理念。

进一步优选地，该气液相变换热系统还包括保温层，保温层设置 在蒸发室100和冷凝室200的外部，有利于减少该气液相变换热系统 对外界的散热，可较大程度地将冷凝室200内的热量传递至蒸发室 100内，满足该气液相变换热系统的使用需求。保温层可采用岩棉、 玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯硬质泡沫塑料等具有较好的隔热 和保温性能的材料制件。

当外界温度T₀大于T₁时，蒸发室100的压力低于T₀时的水沸点气 压；当T₀小于T₁时，饱和蒸气的密度大，可以提高气体压缩装置300 的抽吸效率，此时减少系统与外界的热交换，可以提升系统内部传热 效率，冷凝室200排出气体的能量回收可以增加物料的内能，亦有利 于提高系统效率。

进一步优选地，蒸发室100还包括出料口，蒸发室100的进料口 处设置有减压仓；减压仓内设有减压装置，减压装置可使得减压仓的 压强与蒸发室100的压强一致。

具体的，减压仓包括第一仓门和第二仓门，第一仓门可供使用者 放入物料，第二仓门设置在蒸发室100的进料口处，当物料从第一仓 门进入减压仓后，减压装置可对减压仓进行减压处理，使得减压仓内 的压强与蒸发室100的压强一致，有利于避免外部进料对蒸发室100 内的蒸发造成影响的问题出现，减压装置减压后，可打开第二仓门， 使得物料可进入蒸发室100内进行蒸发处理，有利于营造一个稳定的 蒸发环境，确保干燥或蒸馏处理的稳定进行，而干燥后的物料可从出 料口处排出，满足该气液相变换热系统的使用需求。

出料口处同样可设置减压仓，从而避免出料对蒸发室100内的压 强造成较大影响的问题出现。减压装置可为真空泵或共用的泵系统。

进一步优选地，蒸发室100的进料口和出料口处均设置有密封件， 密封件的设置有利于避免在蒸发室100与外部环境存在压强差的情 况下而导致气体流入蒸发室100内、影响蒸发室100的压强的问题出 现。密封件可设置为橡胶圈、硅胶圈等具有良好密封性能的材料制件。

进一步优选地，蒸发室100内还设置有物料搅拌装置，物料搅拌 装置可包括驱动电机和搅拌轴，驱动电机与搅拌轴传动连接，从而电 动搅拌轴转动，搅拌轴上设置多个搅拌叶片，从而可实现对容置在蒸 发室100内的物料实现搅拌，可使得物料受热更均匀。

物料搅拌装置的设置具有以下有益效果：

1.有利于使得物料充分与壁面接触，提高物料与蒸发室100内壁 的接触面积，提升蒸发室100内壁与物料的传热效率，从而使得冷凝 室200传递的热量可较为直接地作用于物料上，使得物料受热较为均 匀，有利于增强对物料内含的液态水的蒸发效果，提高液态水蒸发的 效率。

2.有利于干燥后的物料与湿物料的混合，使湿物料尽量与传热壁 面接触，随着干燥进行，物料含水率的降低，物料内部溶质的含量提 升，水的扩散力减小，水的蒸发需要更多热量，因此湿物料应尽量与 壁面接触，在无物料搅拌器的状态下，内部物料相对静止，物料层与 层之间的热传递阻力大，远离壁面的物料吸收热量少。

3.蒸发室100内部热量传递有接触热传导、气体对流传热、辐射 传热，其中接触热传导为主要因素，物料搅拌装置的设置可提高接触 热传递的效率。

进一步优选地，该气液相变换热系统还包括冷凝水收集装置和排 水装置，冷凝水收集装置和排水装置均设置在冷凝室200内。冷凝水 收集装置可收集水蒸汽液化后的冷凝水，例如冷凝水收集装置可为设 置在冷凝室200下端的水槽，并配合排水装置将收集的液态水排出冷 凝室200，排水装置可设置为排水阀，在不影响该气液相变换热系统 运行的情况下，可实现对水资源的收集，有利于实现资源的有效利用。

进一步优选地,第二排气口220处设置有抽吸泵，抽吸泵的设置 有利于在保持冷凝室200内压强的前提下，将过量的气体排出该气液 相变换热系统，有利于系统内部压力平衡，有利于确保该气液相变换 热系统的有序进行，抽吸泵可为一级泵，如水环泵，抽吸泵可为二级 泵，如罗茨泵。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并 不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下 还可作出各种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本 发明创造权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种气液相变换热系统，其特征在于,包括:

蒸发室(100)，所述蒸发室(100)设有进料口和第一排气口(110)；

冷凝室(200)，所述冷凝室(200)与所述蒸发室(100)相接，所述冷凝室(200)设有第一进气口(210)和第二排气口(220)；

气体压缩装置(300)，所述气体压缩装置(300)设有抽气端(310)和排气端(320)，所述抽气端(310)能形成负压，所述抽气端(310)与所述第一排气口(110)连通，气体压缩装置(300)能对所述蒸发室(100)蒸发的气体进行加压，所述排气端(320)与所述第一进气口(210)连通。

2.根据权利要求1所述的气液相变换热系统，其特征在于,所述冷凝室(200)围绕所述蒸发室(100)外部设置，所述冷凝室(200)与所述蒸发室(100)相接处共用同一壁面。

3.根据权利要求2所述的气液相变换热系统，其特征在于,所述冷凝室(200)环形设置在所述蒸发室(100)的外部，所述冷凝室(200)与所述蒸发室(100)共用的壁面在靠近所述冷凝室(200)的一侧呈圆弧形设置。

4.根据权利要求3所述的气液相变换热系统，其特征在于,所述冷凝室(200)与所述蒸发室(100)共用的壁面处设置有多个换热片(400)，所述换热片(400)设置在靠近所述冷凝室(200)的一侧，所述换热片(400)呈竖向设置，多个所述换热片(400)间隔布置。

5.根据权利要求3所述的气液相变换热系统，其特征在于,所述蒸发室(100)和所述冷凝室(200)均设置多个，多个所述蒸发室(100)与多个所述冷凝室(200)呈交错排布设置。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的气液相变换热系统，其特征在于,还包括保温层，所述保温层设置在所述蒸发室(100)和所述冷凝室(200)的外部。

7.根据权利要求1所述的气液相变换热系统，其特征在于,所述蒸发室(100)还包括出料口，所述蒸发室(100)的所述进料口处设置有减压仓；所述减压仓内设有减压装置，所述减压装置可使得所述减压仓的压强与所述蒸发室(100)的压强一致。

8.根据权利要求7所述的气液相变换热系统，其特征在于,所述蒸发室(100)的所述进料口和所述出料口处均设置有密封件。

9.根据权利要求1所述的气液相变换热系统，其特征在于,所述蒸发室(100)内还设置有物料搅拌装置。

10.根据权利要求1所述的气液相变换热系统，其特征在于,所述第二排气口(220)处设置有抽吸泵。

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