一种可拆卸式自伸缩降膜蒸发器制造技术

本发明专利技术公开了一种可拆卸式自伸缩降膜蒸发器。该降膜蒸发器包括：蒸发器外壳的顶部设有壳程进口、壳程蒸气出口，底部设有管程进口，上侧壁、下侧壁分别设有管程出口、壳程出口；所述管程进口内侧设置有下管板；所述管程出口内侧设置有上管板；布洒器位于降膜蒸发器内且与壳程进口连接；管束包括螺旋缠绕在中心筒外围的多层螺旋换热管，所述管束位于布洒器下方，所述管束的下端部与所述下管板连接，所述管束的中间螺旋部悬挂于吊架，所述管束上端部经弯曲后与所述上管板连接；所述吊架固定在所述蒸发器外壳内的壳壁上。该降膜蒸发器的降膜蒸发效果好，不会出现“换热管干蒸”的问题，管束与管板连接的密封效果，拆卸方便、易于组装。

【技术实现步骤摘要】
一种可拆卸式自伸缩降膜蒸发器
本专利技术涉及一种降膜蒸发器，尤其涉及一种可拆卸式自伸缩降膜蒸发器。
技术介绍
目前，在工业生产中存在大量的蒸发操作，尤其是在化工、制药、造纸、污水处理、海水淡化等领域。在目前的大规模工业生产中，蒸发操作通常采用管式降膜蒸发器构成的蒸发系统，以高温介质为热源，进行间接热源加热的沸腾蒸发。管式降膜蒸发器主要由壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行管束，管束两端固定于管板上。在管壳蒸发器内进行换热的两种流体，一种为管内流动，其行程称为管程；一种在管外流动，其行程称为壳程。管式降膜蒸发器，根据其结构分为立管式降膜蒸发器和横管式降膜蒸发器。立管式降膜蒸发器，沿纵向放置，包括焊接成一体的蒸发器外壳、上下管箱、上下两管板和竖直排列的管束，通常蒸发器外壳、两管板和管束焊接成一体，壳程进、出口设置在外壳上，管程进、出口分别设置在上下管箱，外壳内通过上下两管板分割为顶部的布膜室（或上管箱）、底部的分离室（或下管箱）及位于布膜室和分离室之间的加热室，加热室内沿纵向设置加热管束（若干加热管构成），加热管上下分别固定安装在上下两管板上，布膜室经加热管同分离室连通，加热室的壳壁上设置壳程入口管和壳程出口，布膜室内安装分配器和布膜器，分离室的壳壁上设置蒸气出口管和浓缩液出口。工作时，进入布膜室的料液在分配器和布膜器的作用下，均匀分配进入各加热管，然后在重力和真空诱导及气流作用下成均匀膜状自上而下流动。流动过程中，被壳程内的加热介质加热汽化，产生的蒸气与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸气进入冷凝器冷凝（单效操作）或进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作，液相则由分离室排出。但上述立管式降膜蒸发器存在如下缺点：（1）当立管式降膜蒸发器两头的管箱密封出现泄漏时，需要从外壳内整体地抽出管板和管束，然后再更换所有封头和垫片，造成拆卸和组装过程繁琐，维修耗时较长；（2）在工作时，尤其是在开工阶段，管束热胀冷缩带来应力，致使上下两管板承受非常大的螺栓拉力，而管板材料一般为10#等较软材料，易导致螺栓咬合、难以拆卸的问题；（3）料液自设备的顶部进入加热管，其动能较大，容易与管内蒸气发生强烈碰撞并产生大量的泡沫；（4）液体在管内壁成膜效果差，液膜厚度不够均匀，蒸发器换热效率低；（5）加热管内的黑液结垢在换热管内表面，为环状垢，越结越实，不易脱落，结垢严重时需停机除垢，而且垢质位于管内，很难清洗，甚至管束报废。横管式降膜蒸发器，通常为横向布置，包括外壳、左右两管箱、左右两管板和水平排列的管束，通常蒸发器外壳、左右两管板和管束焊接成一体，壳程进、出口设置在蒸发器外壳上，管程进、出口分别设置在左右两管箱，管板固定在外壳内两端，由两管板及外壳中部包围构成蒸发室，管束沿外壳轴向水平布置于蒸发室内，管束的两端分别固定在两管板上，并连通蒸发室的两侧，布膜装置设置于蒸发室内并位于管束的上方；蒸发室对应外壳的底部设置有浓缩液出口，在一侧管板顶部或蒸发室对应外壳顶部设置有蒸气出口。工作时，料液自降膜蒸发器进液管加入，经液体分布装置，均匀分配到各换热管上，并沿换热管外表面呈均匀膜状流下。在流下过程中，被换热管内加热介质加热汽化，产生的蒸气从蒸气出口排出，而液相由浓缩液出口排出。但上述横管式降膜蒸发器存在如下缺点：（1）当横管式降膜蒸发器两头的管箱密封出现泄漏时，需要从外壳内整体地抽出管板和管束，然后再更换所有封头和垫片，造成拆卸和组装过程繁琐，维修耗时较长；（2）在工作时，尤其是在开工阶段，管束热胀冷缩带来应力，致使左右两管板承受非常大的螺栓拉力，而管板材料一般为10#等较软材料，易导致螺栓咬合、难以拆卸的问题；（3）横管式降膜蒸发器的料液分配不均匀，不能保证每根换热管都能参与传热，尤其底部的换热管容易出现“换热管干蒸”现象，降低了换热管的使用寿命，使得卧式降膜蒸发器的传热系数较低，降低了工作效率。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种可拆卸式自伸缩绕管降膜蒸发器。该降膜蒸发器不但具有非常好的降膜蒸发效果，而且不会出现“换热管干蒸”的问题，更好地保证了管束与管板连接的密封效果，避免管板螺栓咬合、难以拆卸的问题，还有拆卸方便、易于组装，不用整体地抽出管板和管束，便可更换密封垫。本专利技术提供了一种可拆卸式自伸缩降膜蒸发器，其包括：蒸发器外壳，顶部设置有壳程进口和壳程蒸气出口；所述蒸发器外壳的底部设置有管程进口，所述管程进口内侧设置有下管板；所述蒸发器外壳的上侧壁设置有管程出口，所述管程出口内侧设置有上管板；所述蒸发器外壳的下侧壁设置有壳程出口；布洒器，位于所述降膜蒸发器内且与所述壳程进口连接；管束，包括螺旋缠绕在中心筒外围的多层换热管，所述管束位于布洒器下方，所述管束的下端部与所述下管板连接，所述管束的中间螺旋部悬挂于吊架，所述管束上端部经弯曲后与所述上管板连接；吊架，固定在所述蒸发器外壳内的壳壁上。进一步地，所述吊架包括：支撑圈，固定在所述蒸发器外壳的内壁体上；支撑横杆，一端固定于所述支撑圈，另一端固定于所述支撑竖杆的上端；支撑竖杆，与所述中心筒连接；挂件，其上端与支撑横杆连接，所述挂件的下端逐圈悬挂所述螺旋换热管的中间螺旋部。进一步地，每层所述螺旋换热管配合设置有多个所述挂件，所述挂件优选为每层3～6个。进一步地，所述挂件包括挂杆和/或挂链，以及卡接结构，所述挂杆和/或挂链的上端固定于所述支撑横杆，另一端向下端延伸，多个所述卡接结构从挂杆上部向下依次排列，所述卡接结构将螺旋换热管的螺旋部逐圈地连接于挂杆和/或挂链。进一步地，所述下管板上侧面连接有定位中心杆，所述定位中心杆向上伸入中心筒内。进一步地，所述定位中心杆与所述中心筒之间设置有套筒。进一步地，所述蒸发器外壳包括从下向上依次连接的封头、上管板壳体、蒸发器主壳体、管箱，优选地通过法兰依次连接封头、上管板壳体、蒸发器主壳体、管箱。进一步地，所述壳程进口设置在封头的上部；所述封头包括：第一接管法兰，设置在所述封头上部且与壳程进口连接；布洒器接管，设置在所述封头内且与布洒器连接；第二接管法兰，设置在所述封头上部且与壳程内部连通。进一步地，所述上管板壳体设置有多个所述管程出口。进一步地，所述管程出口处设置有出口内法兰、出口外法兰，所述出口外法兰为带颈法兰，所述出口外法兰的颈部与管程出口连接；所述出口内法兰设置于所述出口外法兰的颈部口内侧，所述出口内法兰与上管板连接并配合密封。进一步地，所述出口内法兰的颈部内设置有外螺纹压圈，所述外螺纹压圈的外围有外螺纹，所述出口内法兰的颈部设置有内螺纹，所述外螺纹压圈与出口内法兰的颈部螺纹连接，通过螺栓依次连接所述外螺纹压圈、出口内法兰、管板。进一步地，所述出口外法兰的法兰盘连接有管程出口盖板，所述管程出口盖板的外侧连接有第三接管法兰。进一步地，所述出口内法兰与所述上管板之间设置有密封垫。进一步地，所述管箱包括弧形罩体和进口外法兰，所述弧形罩体盖合于蒸发器主壳体的底部，所述进口外法兰为带颈法兰，所述进口外法兰设置于弧形罩体的底部，在所述进口外法兰的颈部口内侧设置有进口内法兰；所述进口内法兰与下管板连接并配合密封。进一步地，所述进口内法兰通过连接组件与下管板连接，所述下管板的下侧面设置有环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可拆卸式自伸缩降膜蒸发器，其特征在于，其包括：蒸发器外壳，顶部设置有壳程进口和壳程蒸气出口；所述蒸发器外壳的底部设置有管程进口，所述管程进口内侧设置有下管板；所述蒸发器外壳的上侧壁设置有管程出口，所述管程出口内侧设置有上管板；所述蒸发器外壳的下侧壁设置有壳程出口；布洒器，位于所述降膜蒸发器内且与所述壳程进口连接；管束，包括螺旋缠绕在中心筒外围的多层螺旋换热管，所述管束位于布洒器下方，所述管束的下端部与所述下管板连接，所述管束的中间螺旋部悬挂于吊架，所述管束上端部经弯曲后与所述上管板连接；吊架，固定在所述蒸发器外壳内的壳壁上。

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸式自伸缩降膜蒸发器，其特征在于，其包括：蒸发器外壳，顶部设置有壳程进口和壳程蒸气出口；所述蒸发器外壳的底部设置有管程进口，所述管程进口内侧设置有下管板；所述蒸发器外壳的上侧壁设置有管程出口，所述管程出口内侧设置有上管板；所述蒸发器外壳的下侧壁设置有壳程出口；布洒器，位于所述降膜蒸发器内且与所述壳程进口连接；管束，包括螺旋缠绕在中心筒外围的多层螺旋换热管，所述管束位于布洒器下方，所述管束的下端部与所述下管板连接，所述管束的中间螺旋部悬挂于吊架，所述管束上端部经弯曲后与所述上管板连接；吊架，固定在所述蒸发器外壳内的壳壁上。2.根据权利要求1所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述吊架包括：支撑圈，固定在所述蒸发器外壳的内壁体上；支撑横杆，一端固定于所述支撑圈，另一端固定于支撑竖杆的上端；支撑竖杆，与所述中心筒连接；挂件，其上端与所述支撑横杆连接，所述挂件的下端逐圈悬挂所述螺旋换热管的中间螺旋部。3.根据权利要求2所述的降膜蒸发器，其特征在于，每层所述螺旋换热管配合设置有多个所述挂件，所述挂件优选为每层3～6个。4.根据权利要求2或3所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述挂件包括挂杆和/或挂链，以及卡接结构，所述挂杆和/或挂链的上端固定于所述支撑横杆，另一端向下端延伸，多个所述卡接结构从挂杆上部向下依次排列，所述卡接结构将螺旋换热管的螺旋部逐圈地连接于挂杆和/或挂链。5.根据权利要求2所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述下管板上侧面连接有定位中心杆，所述定位中心杆向上伸入中心筒内。6.根据权利要求5所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述定位中心杆与所述中心筒之间设置有套筒。7.根据权利要求1或2所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述蒸发器外壳包括从下向上依次连接的封头、上管板壳体、蒸发器主壳体、管箱。8.根据权利要求7所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述壳程进口设置在封头的上部；所述封头包括：第一接管法兰，设置在所述封头上部且与壳程进口连接；布洒器接管，设置在所述封头内且与布洒器连接；第二接管法兰，设置在所述封头上部且与壳程内部连通。9.根据权利要求7或8所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述上管板壳体设置有多个所述管程出口。10.根据权利要求7所述的降膜蒸发器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：厉勇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11