非金属换热材料的板式降膜换热组件、MVR蒸发装置及制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及非金属换热材料的板式降膜换热组件、MVR蒸发装置及制备方法，该板式降膜换热板片整体为非金属高分子材质，内部设置有蒸汽换热通道，板式降膜换热板片由水平部和竖直部组成，整体成L型结构；水平部的蒸汽换热通道与水平方向呈现θ角度。本发明专利技术还提供利用该板式降膜换热板片制备板式降膜换热组件、MVR蒸发装置。本发明专利技术的板式降膜换热板片具有弹性，表面光滑且不易结垢、易清洗、耐腐蚀、单位体积内的换热表面积大、制造成本低，可广泛应用于印染、皮革、医药、精细化工等行业的废水蒸发处理工艺中。理工艺中。理工艺中。

【技术实现步骤摘要】
非金属换热材料的板式降膜换热组件、MVR蒸发装置及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种非金属换热材料的板式降膜换热组件、MVR蒸发装置及制备方法，属于水处理设备


技术介绍

[0002]目前，广泛应用于废水处理行业的机械式蒸汽再压缩蒸发器(简称：MVR蒸发器)或多效蒸发器，由于待蒸发浓缩的废水中常常含有一定浓度的一种或多种无机盐，溶液pH值往往不是中性且蒸发温度一般在45℃～100℃之间，在此工况下，废水常常具有较大的腐蚀性，导致蒸发器产生孔蚀、缝隙腐蚀、脱层腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等现象，故蒸发器中的换热材料往往采用316L不锈钢、2205或2507双相钢、TA2、TA10，甚至是更贵的镍、锆等贵重金属来制造，造成蒸发设备的一次性投资成本非常高。另外，金属蒸发器往往在处理高硬度的废水之前需要加药除硬，或降低进水COD，否则浓缩过程中蒸发器会因为结垢引起物料侧的污垢热阻增大、总传热系数降低引起蒸发器产能的降低，浓缩前除硬或除有机物不如将废水浓缩后节能和彻底。因此，如何降低蒸发器的制造成本和降低蒸发过程中的换热器结垢问题，成为了蒸发行业非常急迫的需求。
[0003]目前，广泛应用于海水淡化、化工、石油精炼、制冷工业行业中的水平管降膜蒸发器，蒸发传热管两侧均为相变传热，具有传热温差小，传热系数高、蒸发强度大、结构紧凑、耗材省等优点。但，因水平管降膜蒸发器的蒸发侧在蒸发器的壳侧，即：物料走换热管管外，加热蒸汽走换热管管内，一旦换热管外壁出现严重结垢，出现桥接甚至可能完全堵死换热管外壁之间的空隙，大大降低蒸发效率，甚至造成蒸发器失效报废。有些水平管降膜蒸发器采用可抽式管束，但往往因现场空间限制和操作强度大，清洗成本过高，清洗效果也不够理想。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术结合水平管降膜蒸发器的优点和非金属材料薄膜的疏水性、不易结垢、耐腐蚀、耐酸碱等特点，提供非金属换热材料的板式降膜换热组件、MVR蒸发装置及制备方法。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]非金属换热材料的板式降膜换热板片，该板式降膜换热板片整体为非金属高分子材质，内部设置有蒸汽换热通道，所述的板式降膜换热板片由水平部和竖直部组成，整体成L型结构；所述的水平部的蒸汽换热通道与水平方向呈现θ角度。
[0007]根据本专利技术，优选的，水平部的蒸汽换热通道与水平方向呈现θ角度＝3～10
°
。蒸汽换热通道与水平方向呈现一定的θ角度(如：θ＝3～10
°
)，利于蒸汽冷凝时更快的排凝水。
[0008]根据本专利技术，优选的，所述的板式降膜换热板片内部设置的蒸汽换热通道数量为两个以上，进一步优选3
‑
10个；
[0009]优选的，水平部的蒸汽换热通道的加热蒸汽入口端垂直错开一定的距离，竖直部的蒸汽换热通道的加热蒸汽出口端处于同一垂直距离。
[0010]根据本专利技术，优选的，所述的非金属高分子选自聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯砜(PPSU)、聚砜(PSU)、聚四氟乙烯(PTFE)；进一步优选的，所述的板式降膜换热板片的厚度为40～120μm；
[0011]最优选的，所述的板式降膜换热板片由两张同一尺寸的厚度在20～60μm的非金属高分子材料薄膜，上下叠加在一起，保留蒸汽换热通道，进行热熔处理制成。
[0012]根据本专利技术，厚度在20～60μm的非金属高分子材料薄膜(如：PC膜、PEEK膜、PPSU膜、PSU膜、PTFE膜)的导热热阻与在相同的温度下，壁厚与0.8～1.5mm壁厚的304/316L不锈钢板相当，且在此壁厚下具有一定的韧性和强度，可以制造成一种传热部件为非金属高分子材料薄膜形式的降膜蒸发器。降膜蒸发器的换热器部分采用非金属的高分子材料薄膜材料制造，模块化后可广泛应用于MVR蒸发装置、多效蒸发装置中，相较于传统以金属材料为换热器主体部分的蒸发装置有特别明显的优势。可广泛应用于印染、皮革、医药、精细化工等行业的废水蒸发处理工艺中，尤其适合于浓缩处理高COD、高盐分、强酸性、强碱性、高硬度的各类综合废水，水量越大，投资成本和运行成本优势越明显。
[0013]根据本专利技术，优选的，所述的板式降膜换热板片的水平部顶端还设置有支撑杆，用于固定支撑板式降膜换热板片。
[0014]根据本专利技术，还提供由上述非金属换热材料的板式降膜换热板片组成的非金属换热材料的板式降膜换热组件。
[0015]一种非金属换热材料的板式降膜换热组件，由两片以上板式降膜换热板片叠加在一起，相邻两片板式降膜换热板片保持间隔距离；板式降膜换热板片的水平部固定设置在蒸汽管箱中，所述的板式降膜换热板片的竖直部固定设置在排凝管箱中，所述的蒸汽管箱设置有蒸汽接管管道并与蒸汽换热通道连通形成管箱蒸汽通道，所述的排凝管箱设置有排凝接管管道并与蒸汽换热通道连通形成管箱凝水通道。
[0016]根据本专利技术，优选的，板式降膜换热组件中板式降膜换热板片的数量为3
‑
10个。
[0017]根据本专利技术，还提供一种MVR蒸发器一体式筒体，内部设置有两个以上的非金属换热材料的板式降膜换热组件，所述的MVR蒸发器一体式筒体的底部还设置有向外凹陷的热井。
[0018]根据本专利技术，优选的MVR蒸发器一体式筒体中非金属换热材料的板式降膜换热组件的数量为3
‑
10个。
[0019]根据本专利技术，还提供一种非金属换热材料的板式降膜换热MVR蒸发装置，包括凝水预热器、生蒸汽预热器、凝水罐、MVR蒸发器一体式筒体、MVR压缩机，所述的生蒸汽预热器连接生蒸汽管道和MVR蒸发器一体式筒体，MVR蒸发器一体式筒体还连接MVR压缩机，所述的MVR压缩机的出口连接MVR蒸发器一体式筒体内的板式降膜换热组件，板式降膜换热组件的排凝接管管道连接凝水罐，凝水罐的顶部连接真空泵，凝水罐的底部通过凝水泵连接凝水预热器，凝水预热器连接生蒸汽预热器。真空泵通过不凝气管路不断的从凝水罐顶部的气相空间里的将板式降膜换热组件里的凝水和不凝气抽吸到凝水罐中，始终保证MVR蒸发器一体式筒体的真空维持低压进行蒸发。优选在15.7KPa(绝压)压力下蒸发。
[0020]根据本专利技术，优选的，生蒸汽预热器的出口还连接凝水罐。
[0021]根据本专利技术，优选的，凝水泵的出口管道分成两路，一路连接凝水预热器，另一路连接MVR压缩机的出口。从板式降膜换热组件中冷凝出的凝水被收集进入凝水罐中后，被凝水泵打出，一股分流到凝水预热器中对低温进料进行预热，一股分流到MVR压缩机出口对出口的过热蒸汽进行喷淋消除过热度。
[0022]根据本专利技术，优选的，所述的MVR蒸发器一体式筒体和MVR压缩机之间还设置有除沫器。
[0023]根据本专利技术，优选的，MVR蒸发器一体式筒体的热井还连接出料泵，所述的出料泵出口管道分成两路，一路将浓缩后的液体输出，另一路通过管道返回到MVR蒸发器一体式筒体内并连接布液喷头，所述的布液喷头设置在板式降膜换热组件的正上方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.非金属换热材料的板式降膜换热板片，其特征在于，该板式降膜换热板片整体为非金属高分子材质，内部设置有蒸汽换热通道，所述的板式降膜换热板片由水平部和竖直部组成，整体成L型结构；所述的水平部的蒸汽换热通道与水平方向呈现θ角度。2.根据权利要求1所述的非金属换热材料的板式降膜换热板片，其特征在于，水平部的蒸汽换热通道与水平方向呈现θ角度＝3～10
°
；优选的，所述的板式降膜换热板片内部设置的蒸汽换热通道数量为两个以上；优选的，水平部的蒸汽换热通道的加热蒸汽入口端垂直错开距离，竖直部的蒸汽换热通道的加热蒸汽出口端处于同一垂直距离。3.根据权利要求1所述的非金属换热材料的板式降膜换热板片，其特征在于，所述的非金属高分子选自聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯砜(PPSU)、聚砜(PSU)、聚四氟乙烯(PTFE)；优选的，所述的板式降膜换热板片的水平部顶端还设置有支撑杆，用于固定支撑板式降膜换热板片。4.一种非金属换热材料的板式降膜换热组件，其特征在于，该组件由两片以上权利要求1所述的板式降膜换热板片叠加在一起，相邻两片板式降膜换热板片保持间隔距离；板式降膜换热板片的水平部固定设置在蒸汽管箱中，所述的板式降膜换热板片的竖直部固定设置在排凝管箱中，所述的蒸汽管箱设置有蒸汽接管管道并与蒸汽换热通道连通形成管箱蒸汽通道，所述的排凝管箱设置有排凝接管管道并与蒸汽换热通道连通形成管箱凝水通道。5.一种MVR蒸发器一体式筒体，其特征在于，该筒体内部设置有两个以上的权利要求4所述的非金属换热材料的板式降膜换热组件，所述的MVR蒸发器一体式筒体的底部还设置有向外凹陷的热井。6.一种非金属换热材料的板式降膜换热MVR蒸发装置，包括采用权利要求5所述的MVR蒸发器一体式筒体，其特征在于，该装置包括凝水预热器、生蒸汽预热器、凝水罐、MVR蒸发器一体式筒体、MVR压缩机，所述的生蒸汽预热器连接生蒸汽管道和MVR蒸发器一体式筒体，MVR蒸发器一体式筒体还连接MVR压缩机，所述的MVR压缩机的出口连接MVR蒸发器一体式筒体内的板式降膜换热组件，板式降膜换热组件的排凝接管管道连接凝水罐，凝水罐的顶部连接真空泵，凝水罐的底部通过凝水...

【专利技术属性】
技术研发人员：任大成，崔明洋，徐畅，曹琦，齐元峰，刘海桂，葛保鑫，
申请(专利权)人：中化环境设备工程江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：