一种带液位平衡功能的物料蒸发器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带液位平衡功能的物料蒸发器，包括外壳，外壳内固定有溢流板和两套横管降膜蒸发装置，横管降膜蒸发装置包括横管蒸发机构、蒸汽分配室、蒸汽回转室和U形冷凝水排出机构，蒸汽分配室和蒸汽回转室分别位于横管蒸发机构的进汽端和出汽端，U形冷凝水排出机构位于蒸汽分配室内用于排出冷凝水和不凝气；所述外壳的顶部设置有蒸汽出口；外壳的底部固定有冷凝水排出口和两个物料循环桶，外壳的两侧壁上分别开设有物料循环进料口，两个物料循环进料口分别通过带泵管路与两个物料循环桶相通。本实用新型专利技术能够在空间占用小的前提下实现物料的梯级浓缩，同时还能够在排放冷凝水时保持蒸汽的密封，从而高效率完成物料的蒸发浓缩。

【技术实现步骤摘要】
一种带液位平衡功能的物料蒸发器
本技术涉及热交换
，尤其涉及一种带液位平衡功能的物料蒸发器。
技术介绍
横管降膜蒸发技术是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，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，料液与内部通有蒸汽的横管热交换，达到蒸发浓缩的目的。目前横管降膜蒸发技术因蒸发浓缩效果好而被广泛应用于医药、食品、化工、轻工等行业的流体物料水蒸发浓缩，以及钢铁、催化剂制造、矿山等行业的污水处理。目前，众多的蒸发器均采用圆筒形蒸发器，例如强制循环蒸发器，海水淡化蒸发器；目前这类圆筒型蒸发器均能满足物料蒸发功能要求，但其结构不够紧凑，空间利用率低，安装占地大，制造成本高等不足。这些蒸发器为实现能源的梯级利用，采用了将蒸发器串联起来的多效多级蒸发器，但多效多级蒸发器将耗用更高的蒸汽压力和温度梯度，这与目前使用蒸汽热压缩提供蒸发动力的技术不能融合。公开号为CN102107091A的文献在2011年6月29日公开了一种多级高效横管降膜蒸发器，其包括两级或两级以上的换热管束，在所述换热管束之间设有分离箱，所述两级或两级以上的换热管束在蒸汽的流速方向上管束所包含的换热管数量逐级减少20~70%。该文献利用了分离箱将凝结液和蒸汽分离，达到了提高凝结传热系数的效果。并且，分离箱前后管束的换热管束沿管束蒸汽流动方向，分离箱前管子数量较多，分离箱后管子数量较少。由此可以保证管内流速可以达到相对稳定的合理值。但在实际应用过程中，由于多级换热管束依次布置，导致其整体长度较长，空间占用较大。分离箱的数量较多，导致结构复杂，成本较高。且凝结液通过分离箱流出的结构，还容易导致蒸汽随凝结液一起排出，进而影响热交换效果。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供了一种带液位平衡功能的物料蒸发器，本技术能够在空间占用小的前提下实现物料的梯级浓缩，同时还能够在排放冷凝水时保持蒸汽的密封，从而高效率完成物料的蒸发浓缩。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种带液位平衡功能的物料蒸发器，其特征在于：包括外壳，所述外壳内沿轴心线固定设置有溢流板和两套并排的横管降膜蒸发装置，溢流板位于外壳底部，两套横管降膜蒸发装置分别位于溢流板的上方两侧；所述横管降膜蒸发装置包括横管蒸发机构、蒸汽分配室、蒸汽回转室和U形冷凝水排出机构，蒸汽分配室和蒸汽回转室分别位于横管蒸发机构的进汽端和出汽端，U形冷凝水排出机构位于蒸汽分配室内，且U形冷凝水排出机构与横管蒸发机构中的上部横管相连通用于排出冷凝水和不凝气；所述外壳的顶部设置有蒸汽出口，且蒸汽出口位于两套横管降膜蒸发装置之间；所述外壳的底部固定设置有冷凝水排出口和两个物料循环桶，冷凝水排出口与两套横管降膜蒸发装置的蒸汽分配室相通，两个物料循环桶分别位于两套横管蒸发机构的下方；所述外壳的两侧壁上分别开设有物料循环进料口，两个物料循环进料口分别通过带泵管路与两个物料循环桶相通。所述横管蒸发机构包括端管板、侧板和横管，横管呈多排均匀固定在端管板之间，侧板固定在外壳内，端管板垂直固定在侧板与外壳的侧壁之间。所述U形冷凝水排出机构包括收集腔体、U形管、密封组件和带阀门的排气管，收集腔体为中空结构，收集腔体的一端固定在端管板上并与位于端管板上部的横管连通，密封组件固定在端管板的另一端，U形管连接在收集腔体的下部用于排出冷凝水，排气管的一端固定在收集腔体的上部，另一端伸出蒸汽分配室由阀门控制排出不凝气。所述密封组件包括定连接法兰、动连接法兰、密封垫片和挡板，定连接法兰固定在收集腔体上，动连接法兰通过螺栓固定在定连接法兰上，密封垫片和挡板固定在定连接尘兰与动连接法兰之间。所述收集腔体的底面为斜面，U形管连接在底面的低端。所述外壳内的横管蒸发机构之间固定设置有丝网除沫器。所述的两套横管降膜蒸发装置的蒸汽分配室通过固定在外壳内的隔板分隔而成，两套横管降膜蒸发装置的蒸汽分配室均与冷凝水排出口连通，且两套横管降膜蒸发装置的蒸汽分配室均与蒸汽输入管连通。所述外壳内在设置有蒸汽回转室的一端固定有盖板，盖板上开设有人孔。所述外壳为方形结构，外壳的底部对称固定有支撑槽钢，外壳的外表面均布有加强筋。采用本技术的优点在于：1、本技术在外壳内设置了通过溢流板分隔的两套横管降膜蒸发装置，同时在外壳的底部分别设置了物料循环桶，在外壳的侧壁上设置了分别与物料循环桶相通的物料循环进料口，上述结构的配合，能够在空间占用小的前提下实现物料的梯级浓缩。通过蒸汽回转室，能够对蒸汽进行二次利用，既提高了蒸汽的利用率，又节约了能耗。而通过U形冷凝水排出机构不仅能够有效排放蒸汽冷凝水，还能够利用U形冷凝水排出机构中的冷凝水使蒸汽保持密封，从而高效率完成物料蒸发浓缩功能。另外，本技术还具有结构紧凑、安装占地小、制造成本更低等优点。2、本技术中的横管蒸发机构包括端管板、侧板和横管，横管呈多排均匀固定在端管板之间，端管板垂直固定在侧板与外壳的侧壁之间。该结构的优点在于使得两套横管降膜蒸发装置相互独立，浓缩时互不干扰，对物料的浓缩效果更好。3、本技术中的U形冷凝水排出机构包括收集腔体、U形管、带阀门的排气管和密封组件，其中，采用U形管作为排液管，在排液时U形管中能够积存一定量的冷凝水，该部分冷凝水能够在U形管中产生压差平衡液位，超出平衡液位的冷凝水即排出，有利于使蒸汽保持密封。而通过带阀门的排气管则能够控制不凝气的排量，进而控制蒸汽不会被排出，有利于完全利用蒸汽的热量。通过密封组件有利于使收集腔体保持密封，同时还便于通过拆卸密封组件实现收集腔体对应横管的检修。4、本技术中的密封组件包括定连接法兰、动连接法兰、密封垫片和挡板，采用该结构的密封组件具有便于快速拆装、密封性能好等优点。5、本技术将收集腔体的底面设置为斜面，并使U形管连接在底面的低端，该结构的优点在于能够防止冷凝水回流至横管中。6、本技术在横管蒸发机构之间固定设置有丝网除沫器，通过丝网除沫器能够分离蒸汽里的雾滴，避免物料损失。7、本技术中两套横管降膜蒸发装置的蒸汽分配室均与冷凝水排出口连通，且两套横管降膜蒸发装置的蒸汽分配室均与蒸汽输入管连通。该结构的优点在于使得整个设备的结构更加简洁。8、本技术在外壳内设置有蒸汽回转室的一端固定有盖板，通过盖板有利于对外壳内的设备进行保护，提高设备的安全性。通过盖板上的人孔有利于对外壳内的设备快速检修。9、本技术将外壳设为方形结构，并在外壳的底部对称设置支撑槽钢和在外壳的外表面均布加强筋，该结构的优点在于提高了外壳的钢性强度和承重强度，使得外壳的稳固性更好。附图说明图1为本技术的主视结构示意图；图2为图1的侧面剖视结构示意图；图3为图1的A—A剖视结构示意图；图4为本技术中横管降膜蒸发装置在外壳内的右视结构示意图；图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带液位平衡功能的物料蒸发器，其特征在于：包括外壳（1），所述外壳（1）内沿轴心线固定设置有溢流板（2）和两套并排的横管降膜蒸发装置，溢流板（2）位于外壳（1）底部，两套横管降膜蒸发装置分别位于溢流板（2）的上方两侧；所述横管降膜蒸发装置包括横管蒸发机构、蒸汽分配室（3）、蒸汽回转室（4）和U形冷凝水排出机构（5），蒸汽分配室（3）和蒸汽回转室（4）分别位于横管蒸发机构的进汽端和出汽端，U形冷凝水排出机构位于蒸汽分配室（3）内，且U形冷凝水排出机构与横管蒸发机构中的上部横管（13）相连通用于排出冷凝水和不凝气；所述外壳（1）的顶部设置有蒸汽出口（6），且蒸汽出口（6）位于两套横管降膜蒸发装置；所述外壳（1）的底部固定设置有冷凝水排出口（7）和两个物料循环桶（8），冷凝水排出口（7）与两套横管降膜蒸发装置的蒸汽分配室（3）相通，两个物料循环桶（8）分别位于两套横管蒸发机构的下方；所述外壳（1）的两侧壁上分别开设有物料循环进料口（9），两个物料循环进料口（9）分别通过带泵管路（10）与两个物料循环桶（8）相通。/n

【技术特征摘要】
1.一种带液位平衡功能的物料蒸发器，其特征在于：包括外壳（1），所述外壳（1）内沿轴心线固定设置有溢流板（2）和两套并排的横管降膜蒸发装置，溢流板（2）位于外壳（1）底部，两套横管降膜蒸发装置分别位于溢流板（2）的上方两侧；所述横管降膜蒸发装置包括横管蒸发机构、蒸汽分配室（3）、蒸汽回转室（4）和U形冷凝水排出机构（5），蒸汽分配室（3）和蒸汽回转室（4）分别位于横管蒸发机构的进汽端和出汽端，U形冷凝水排出机构位于蒸汽分配室（3）内，且U形冷凝水排出机构与横管蒸发机构中的上部横管（13）相连通用于排出冷凝水和不凝气；所述外壳（1）的顶部设置有蒸汽出口（6），且蒸汽出口（6）位于两套横管降膜蒸发装置；所述外壳（1）的底部固定设置有冷凝水排出口（7）和两个物料循环桶（8），冷凝水排出口（7）与两套横管降膜蒸发装置的蒸汽分配室（3）相通，两个物料循环桶（8）分别位于两套横管蒸发机构的下方；所述外壳（1）的两侧壁上分别开设有物料循环进料口（9），两个物料循环进料口（9）分别通过带泵管路（10）与两个物料循环桶（8）相通。


2.根据权利要求1所述的一种带液位平衡功能的物料蒸发器，其特征在于：所述横管蒸发机构包括端管板（11）、侧板（12）和横管（13），横管（13）呈多排均匀固定在端管板（11）之间，侧板（12）固定在外壳（1）内，端管板（11）垂直固定在侧板（12）与外壳（1）的侧壁之间。


3.根据权利要求2所述的一种带液位平衡功能的物料蒸发器，其特征在于：所述U形冷凝水排出机构包括收集腔体（14）、U形管（15）、密封组件和带阀门的排气管（16），收集腔体（14）为中空结构，收集腔体（14）的一端固定在端管板（11）上并与位于端管板（11）上部的横管（13）连通，密封组件固定在端管板（...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶莲莉，杨辛洛，曲向民，陈强，
申请(专利权)人：德阳市中嘉实业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51