全文摘要
本实用新型公开了一种水平管降膜蒸发器，包括至少一根换热管，换热管由上至下呈多层分布，所述管换热管顶部设置有液体分布器和二次蒸汽出口，所述液体分布器的一端设置有进料口，所述水平换热管底部设置有储液筒体，所述储液筒体底部设置有出料口。物料从进料口进入液体分布器分布均匀后喷入首层换热管上，在换热管表面形成液膜并在重力作用下，落到下层换热管上，经各层换热管加热蒸发，物料逐渐浓缩，蒸发得到的二次蒸汽由二次蒸汽出口排出，浓缩液则降落至储液筒体。所述水平管降膜蒸发器是管外溶液蒸发、管内蒸汽冷凝的双侧相变装置，其传热系数是竖管降膜蒸发器的二倍，且水平布液均匀，换热效率高，设备运行平稳可靠。
主设计要求
1.一种水平管降膜蒸发器，其特征在于，包括至少一根换热管，所述管换热管顶部设置有液体分布器和二次蒸汽出口，所述液体分布器的一端设置有进料口，所述水平换热管底部设置有储液筒体，所述储液筒体底部设置有出料口。
设计方案
1.一种水平管降膜蒸发器，其特征在于，包括至少一根换热管，所述管换热管顶部设置有液体分布器和二次蒸汽出口，所述液体分布器的一端设置有进料口，所述水平换热管底部设置有储液筒体，所述储液筒体底部设置有出料口。
2.根据权利要求1所述的水平管降膜蒸发器，其特征在于，所述换热管的一侧设置有蒸汽进口，所述换热管与水平方向呈2°的倾斜角设置。
3.根据权利要求2所述的水平管降膜蒸发器，其特征在于，所述液体分布器顶部设置有气液分离筒体，所述气液分离筒体的一端设置有二次蒸汽出口，所述气液分离筒体内设置有丝网除沫器。
4.根据权利要求1-3任一项所述的水平管降膜蒸发器，其特征在于，所述液体分布器包括水平主管、垂直主管和直列排管，所述垂直主管连接于所述水平主管，所述直列排管连接于所述垂直主管，所述垂直主管上设置有喷液孔。
5.根据权利要求4所述的水平管降膜蒸发器，其特征在于，所述换热管两端沿远离所述换热管的方向顺次设置有管板和换热管筒体。
6.根据权利要求5所述的水平管降膜蒸发器，其特征在于，还包括蒸发器外壳，所述换热管、液体分布器设置于所述蒸发器外壳内部。
7.根据权利要求6所述的水平管降膜蒸发器，其特征在于，所述换热器壳体侧部设置有第一视镜、不凝气出口和平衡管口。
8.根据权利要求7所述的水平管降膜蒸发器，其特征在于，所述换热器壳体底部设置有蒸馏水出口。
9.根据权利要求8所述的水平管降膜蒸发器，其特征在于，所述储液筒体侧壁设置有第二视镜、液位计接口和温度计接口。
10.根据权利要求9所述的水平管降膜蒸发器，其特征在于，所述出料口连接有一循环泵，所述循环泵连接于所述进料口。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于蒸发设备技术领域，涉及一种降膜蒸发器，具体地说涉及一种用于MVR浓缩系统的水平管降膜蒸发器。
背景技术
蒸汽再压缩技术(Mechanical Vapor Recompression，简称MVR)系统是一种利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量，将低品位的蒸汽经压缩机的机械做功提升为高品位的蒸汽热源，如此循环可向蒸发系统提供热能，从而减少了对外界能源的需求。MVR系统主要运用于蒸发浓缩物料，与传统的多效蒸发相比，具有节能优势，目前国内已成功运用在化工废水零排放、糖醇有机浓缩、制药中间体浓缩、精馏乏汽利用等方面。
降膜蒸发器是MVR系统中的关键设备，传统用于MVR系统的降膜蒸发器为竖管降膜蒸发器，其消除了由静压引起的有效传热温差损失问题，具有浓缩比大、粘度范围宽、压降小、处理量大等优点，可用在多效蒸发系统中。但是竖管降膜蒸发器存在传热系数低的问题，并且由于竖管降膜蒸发器管内通物料，个别布液器损坏就会导致其所分配的换热管布液不均匀、换热效果下降甚至出现干烧现象。
实用新型内容
为此，本实用新型所要解决的技术问题在于传统竖管降膜蒸发器传热系数低、布液不均匀、存在干烧风险，从而提出一种传热系数高、布液均匀、运行平稳可靠的用于MVR浓缩系统的水平管降膜蒸发器。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：
本实用新型提供一种水平管降膜蒸发器，其包括至少一根换热管，所述管换热管顶部设置有液体分布器和二次蒸汽出口，所述液体分布器的一端设置有进料口，所述水平换热管底部设置有储液筒体，所述储液筒体底部设置有出料口。
作为优选，所述换热管的一侧设置有蒸汽进口，所述换热管与水平方向呈2°的倾斜角设置。
作为优选，所述液体分布器顶部设置有气液分离筒体，所述气液分离筒体的一端设置有二次蒸汽出口，所述气液分离筒体内设置有丝网除沫器。
作为优选，所述液体分布器包括水平主管、垂直主管和直列排管，所述垂直主管连接于所述水平主管，所述直列排管连接于所述垂直主管，所述垂直主管上设置有喷液孔。
作为优选，所述换热管两端沿远离所述换热管的方向顺次设置有管板和换热管筒体。
作为优选，还包括蒸发器外壳，所述换热管、液体分布器设置于所述蒸发器外壳内部。
作为优选，所述换热器壳体侧部设置有视镜、不凝气出口和平衡管口。
作为优选，所述换热器壳体底部设置有蒸馏水出口。
作为优选，所述储液筒体侧壁设置有第二视镜、液位计接口和温度计接口。
作为优选，所述出料口连接有一循环泵，所述循环泵连接于所述进料口。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本实用新型所述的水平管降膜蒸发器，包括至少一根换热管，换热管由上至下呈多层分布，所述管换热管顶部设置有液体分布器和二次蒸汽出口，所述液体分布器的一端设置有进料口，所述水平换热管底部设置有储液筒体，所述储液筒体底部设置有出料口。物料从进料口进入液体分布器分布均匀后喷入首层换热管上，在换热管表面形成液膜并在重力作用下，落到下层换热管上，经各层换热管加热蒸发，物料逐渐浓缩，蒸发得到的二次蒸汽由二次蒸汽出口排出，浓缩液则降落至储液筒体。所述水平管降膜蒸发器是管外溶液蒸发、管内蒸汽冷凝的双侧相变装置，其传热系数是竖管降膜蒸发器的二倍，且水平布液均匀，换热效率高，设备运行平稳可靠。
(2)本实用新型所述的水平管降膜蒸发器，换热管与水平方向呈2°的倾斜角设置，使其与二次蒸汽流动的方向呈2°倾斜，从而换热管内冷凝下来的冷凝水可沿蒸汽流动方向完全排出，减少换热管内的积液，进一步提高了降膜蒸发器的换热效率。
(3)本实用新型所述的水平管降膜蒸发器，液体分布器顶部设置有气液分离筒体，所述气液分离筒体的一端设置有二次蒸汽出口，所述气液分离筒体内设置有丝网除沫器，丝网除沫器用于去除二次蒸汽中夹带的液体，二次蒸汽出口设置于丝网除沫器上方，确保二次蒸汽经丝网除沫器除沫后再通过二次蒸汽出口排出。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1是本实用新型实施例所述的水平管降膜蒸发器的结构示意图。
图中附图标记表示为：1-换热管；2-液体分布器；21-水平主管；22-垂直主管；3-进料口；4-储液筒体；5-液位计接口；6-第二视镜；7-温度计接口；8-出料口；9-气液分离筒体；10-丝网除沫器；11-二次蒸汽出口；12-管板；13-换热管筒体；14-蒸汽进口；15-蒸发器外壳；16-第一视镜；17-不凝气出口；18-平衡管口；19-蒸馏水出口。
本实用新型可以以多种不同的形式实施，不应该理解为限于在此阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开是彻底和完整的，并将本实用新型的构思充分传达给本领域技术人员，本实用新型将由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大各装置的尺寸和相对尺寸。本实用新型说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
具体实施方式
实施例
本实施例提供一种水平管降膜蒸发器，其用于MVR浓缩系统，所述水平管降膜蒸发器如图1所示，其包括至少一根换热管1，本实施例中，所述换热管1为多根，且由上至下依次层叠排布，换热管1之间平行设置。
所述换热管1顶部设置有液体分布器2，所述液体分布器2为喷淋管式液体分布器，其包括水平主管21，所述水平主管21上分布有多个垂直主管22，每根垂直主管22底部连接有直列排管，所述直列排管上开设有喷液孔，均匀分布的垂直主管22和喷液孔使得物料均匀地喷洒于换热管1表面，有利于提高降膜蒸发器的换热效率。所述液体分布器2中水平主管21的一端设置有进料口3，用于向水平管降膜蒸发器中通入物料。
所述换热管1底部设置有储液筒体4，其用于储存循环物料，所述储液筒体4包括圆筒段和连接于圆筒段底部的锥形封头，所述圆筒段的一侧设置有液位计接口5，另一侧设置有用于观察储液筒体内液位的第二视镜6，所述锥形封头的侧壁设置有用于测量温度的温度计接口7，所述锥形封头底部设置有出料口8。进一步地，所述出料口8连接有一循环泵，所述循环泵另一端连接于所述进料口3，出料口8产出的浓缩物料可经循环泵作用再次由进料口3进入蒸发器循环压缩。
更进一步地，所述液位计接口5通过外接液位计与循环泵连锁，控制循环泵的启停和功率大小。
所述液体分布器2顶部设置有气液分离筒体9，所述气液分离筒体9内设置有一丝网除沫器10，所述气液分离筒体9的一端设置有二次蒸汽出口11，所述丝网除沫器10设置于所述二次蒸汽出口11下方，确保二次蒸汽中夹带的液体经丝网除沫器10除沫后再通过二次蒸汽出口11排出。
如图所示，多层换热管1的两端沿远离换热管1的方向顺次设置有管板12和换热管筒体13，所述换热管筒体13的一端设置有蒸汽进口14，使得蒸汽进口14设置于换热管1的端部，所述换热管1呈与水平方向2°的倾斜角设置，即换热管1在远离蒸汽进口14的一端向下倾斜，从而使换热管1内蒸汽冷凝下来的冷凝水在重力作用下沿蒸汽流动方向全部排出，减少了换液管内的积液。
所述水平管降膜蒸发器还包括蒸发器外壳15，所述蒸发器外壳15罩设于其它部件(换热管1、液体分布器2)外部，所述进料口3、储液筒体4设置于蒸发器外壳15外部，所述蒸发器外壳15靠近蒸汽进口14的一端设置有第一视镜16，远离所述蒸汽进口14的一端设置有不凝气出口17和平衡管口18，所述蒸发器外壳15底部设置有蒸馏水出口19，平衡管口18位于蒸馏水出口19上方。
本实施例所述的水平管降膜蒸发器的工作过程为：物料从进料口3进入喷淋管式液体分布器2内，物料在液体分布器2内分布均匀后，喷到顶层换热管1上，可通过第一视镜16可观察到换热管1上的物料分布情况，换热管1内是用于加热管外物料的饱和二次蒸汽，换热管1表面的物料接受来自管内蒸汽冷凝释放的热量部分蒸发，未蒸发部分一部分在管外表面形成液膜，一部分在重力作用下，沿着换热管1外壁向下流动，依次下落到下层换热管1上被逐渐蒸发浓缩，蒸发后产生的二次蒸汽向上运动至气液分离筒体9，经丝网除沫器10触摸后由二次蒸汽出口11排出。浓缩液在重力作用下降落至储液筒体4，储液筒体4侧部设置有液位计接口5、第二视镜6和温度计接口7，可实时检测储液筒体4内的液位和温度，设置于储液筒体4底部的出料口8还通过循环泵连接于进料口3，将储液筒体4内的浓缩液再次泵入液体分布器2进行进一步浓缩，如此循环，直至达到浓度要求。热源(饱和二次蒸汽)通过蒸汽进口14进入换热管筒体13内再进入换热管1内，然后与物料换热后冷凝成水，由蒸馏水出口19排出，换热管筒体16外侧还设置有平衡管口14，用于确保热源蒸汽冷凝的冷凝水能顺利排出，不凝气出口17用于将蒸发器内的不凝气排出系统。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920300669.0
申请日:2019-03-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209790898U
授权时间:20191217
主分类号:B01D1/22
专利分类号:B01D1/22;B01D1/28
范畴分类:23A;
申请人:深圳市瑞升华科技股份有限公司
第一申请人:深圳市瑞升华科技股份有限公司
申请人地址:518000 广东省深圳市龙华新区龙华街道清祥路宝能科技园6栋A座13楼ACDEF
发明人:鲍燕娟;瞿敏军;张小江;周齐
第一发明人:鲍燕娟
当前权利人:深圳市瑞升华科技股份有限公司
代理人:龙丹丹
代理机构:44242
代理机构编号:深圳市精英专利事务所 44242
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计