CN106693420B - 一种降膜蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蒸发设备技术领域，具体涉及了一种降膜蒸发器，包括壳体、进料口、布料***、液料分布板和管板，进料口的下方由上至下依次设置布料***、液料分布板和管板；布料***将从进料口进入的液料均匀分布至液料分布板上，管板上均匀插设若干蒸发管；液料分布板下表面上设有若干分布器，分布器垂直于液料分布板设置，且分布器的数量和位置与蒸发管一一对应，固定部固定于液料分布板上，成膜部插设于蒸发管内；液料分布板上还均匀设置若干通孔，通孔与分布器交错设置；液料分布板上设有调节器，调节器可带动液料分布板上下移动。本发明提供的降膜蒸发器，通过液料分布板上设置的调节器实现了流量在线可调的功能，从而提高了蒸发效果。

Description

一种降膜蒸发器

技术领域

本发明涉及蒸发设备技术领域，尤其涉及一种降膜蒸发器，更具体地涉及一种分布流量在线可调的降膜蒸发器。

背景技术

降膜蒸发器是一种高效的蒸发设备，属于薄膜蒸发器类。一般的，薄膜蒸发器可分为升膜蒸发器、降膜蒸发器和刮膜式蒸发器三类，其中，立式降膜蒸发器属于降膜蒸发器的一种。立式降膜蒸发器具有传热系数高、物料加热时间短、对热敏性物料不会引起降解、压降小、传热温差损失小、节约能源、不易结垢、内滞液量小等优点，因而被广泛应用于化工、轻工、化纤、食品加工、医药、海水淡化、污水处理、冶金等行业。

立式降膜蒸发器的是将分布于管壁上的液膜进行加热蒸发的设备，所以其生产能力和操作性能在很大程度上取决于液体的均匀分配，即液体不但要均匀地分配到每根传热管中，而且还能使液体在整根管壁面上形成稳定而均匀的液膜。因此，液体分布装置的结构是否合理，极大程度的影响液体分布是否均匀，布膜不好则是产生干途径的原因，分配不匀则使各管子中的流量有大有小。各管子中的流量太大，则膜太厚，传热不好；流量太小，则容易产生干途径，所以分布器的设计直接影响降膜蒸发器的传热效率及操作的稳定性，从而影响生产能力、产品质量及设备寿命。

一种品质较好的分布器应该对分布板上液层高度的敏感度低，并具有布液均匀，成膜稳定，操作弹性大，压降小，不宜堵塞等优点。但传统的降膜蒸发器处理量，一般随着设计制造的完成，蒸发管成膜流量是固定的，或者需要停机拆卸调节，均无法实现在线调节，从而不能根据需要满足上述优点。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种降膜蒸发器，通过液料分布板上设置的调节器实现了流量在线可调的功能，从而提高了蒸发效果。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种降膜蒸发器，包括壳体、进料口、布料***、液料分布板和管板，所述壳体包括顶盖和侧壁，所述进料口设置于所述顶盖的中心，所述进料口的下方由上至下依次设置所述布料***、液料分布板和管板；所述布料***将从所述进料口进入的液料均匀分布至所述液料分布板上，所述管板固定于所述侧壁上，所述管板上插设若干蒸发管；

所述液料分布板下表面上设有若干分布器，且所述分布器与所述蒸发管一一对应，所述每个分布器均包括固定部和成膜部，所述固定部固定于所述液料分布板下表面上，所述成膜部插设于与其对应的所述蒸发管内；所述液料分布板上还均匀设置若干通孔，所述通孔与所述分布器交错设置；所述液料分布板上设有调节器，所述调节器可带动液料分布板上下移动。

进一步的，前述布料***包括缓冲槽和缓冲梯，所述缓冲槽为带有下底面的圆桶，所述缓冲梯设置于所述缓冲槽的外壁上，所述缓冲梯的底部直径小于所述液料分布板的直径，所述全部蒸发管均能被所述缓冲梯覆盖，所述缓冲槽接受从所述进料口进入的液料，所述缓冲梯将从缓冲槽溢出的液料引流至其下方的液料分布板上。

优选的，前述缓冲梯的形状为倒圆锥形或半球形，所述缓冲梯的上表面设有规则分布凸起，所述凸起的截面形状为半球形、三角形、针形或锥形。

优选的，前述液料分布板的直径小于所述侧壁的直径，所述液料分布板的外缘与所述侧壁之间的距离为2-20mm，所述通孔的直径为5-20mm。

进一步的，前述固定部与所述成膜部为固定连接或制成一体结构，所述固定部的形状为球体或者椭圆球体的一种，所述成膜部为母线为圆弧的回转体，所述固定部与所述成膜部之间平滑过渡，所述成膜部的轴线竖直设置，所述分布器沿蒸发管的轴线对称分布。

优选的，前述固定连接的方式为粘连、焊接、螺纹连接的任意一种或任意组合。

优选的，前述固定部为球体，所述固定部的直径大于所述蒸发管的内径，且为所述蒸发管的内径的1.05-1.3倍；所述成膜部的底面直径小于所述蒸发管的内径，且为所述蒸发管的内径的0.6-0.8倍。

优选的，前述调节器的数量为3-10个，所述调节器均匀分布于所述分布板的外周。

进一步的，前述调节器包括支撑凸轮、调节凸轮和转轴，所述支撑凸轮和调节凸轮分别设置于所述转轴的两端，所述液料分布板下表面上均匀设置有圆弧形凹槽，所述支撑凸轮***所述凹槽，所述转轴穿过所述侧壁，使所述调节凸轮设置于所述壳体外部。

进一步的，前述转轴与所述侧壁之间密封连接。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

本发明提供的降膜蒸发器，由于液料分布板上设有调节器，可使液料分布板上下移动，因此可在线调整蒸发管内液膜流量，一方面利于适应流量的变化，一方面当蒸发管内成膜流量不满足要求时，可以在线调整，无需停工拆机，蒸发器的运行具有连续性。

本发明提供的降膜蒸发器，因布料***及液料分布板的设置，可以保证液料补液均匀，利于液体均匀的分配到每根蒸发管内，有利于提高蒸发器换热效率；并且还能使管板上方及分布器周围无液体滞留区，可有效减少悬浮固体的沉积。

本发明提供的降膜蒸发器，其无小孔结构，不易发生堵塞，液料在管板上方液层平稳，液体中夹带的气泡量极少，有利于形成均匀液膜。

附图说明

图1为本发明降膜蒸发器的整体结构示意；

图2为本发明中调节器的结构示意图；

图3为本发明中分布器的结构示意图。

其中，1：进料口；2：缓冲槽；3：缓冲梯；4：壳体；5：液料分布板；6：分布器；7：调节器；8：管板；9：蒸发管；51：固定部；52：成膜部；61：支撑凸轮；62：转轴；63：调节凸轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供的一种降膜蒸发器，包括壳体4、进料口1、布料***、液料分布板5和管板8。壳体4包括顶盖和侧壁，进料口1设置于顶盖的中心，进料口1的下方由上至下依次设置布料***、液料分布板5和管板8。

布料***将从进料口1进入的液料均匀分布至液料分布板5上，布料***包括缓冲槽2和缓冲梯3，缓冲槽2为带有下底面的圆桶，缓冲槽2通过筋板与壳体4固定连接；缓冲梯3设置于缓冲槽2的外壁上，缓冲梯3的形状为倒圆锥形或半球面之间的任一种，方便对液料进行引流；缓冲梯3的上表面，即与液料接触的一面为非光滑面，缓冲梯3的上表面设有规则分布凸起，凸起的截面形状为半球形、三角形、针形或锥形中的人任意一种，可降低液料的下流速度，使液料平缓下流。缓冲梯3的底部直径小于液料分布板5的直径，全部蒸发管9均能被缓冲梯3覆盖，若蒸发管9未能被缓冲梯3全部覆盖，缓冲梯3未覆盖的区域液料流速较湍急，容易使蒸发管9上方的液料高度发生扰动，进而影响液料平稳的进入蒸发管9内均匀成膜。缓冲槽2接受从进料口1进入的液料，缓冲梯3将从缓冲槽2溢出的液料引流至其下方的液料分布板5上。

管板8的外缘伸出侧壁，用于将管板8固定于侧壁上，管板8上均匀插设若干蒸发管9；液料分布板5的直径小于侧壁的直径，液料分布板5下表面上设有若干分布器6，分布器6垂直于液料分布板5设置，且分布器6的数量和位置与蒸发管9一一对应，每个分布器6均包括固定部51和成膜部52，固定部51固定于液料分布板5下表面上，成膜部52插设于与其对应的蒸发管9内；液料分布板5上还均匀设置若干通孔，通孔与分布器6交错设置，相对于分布器6而言，通孔均匀地分布于分布器6的四周；其中，液料分布板5的外缘与侧壁之间的距离为2-20mm，通孔的直径为5-20mm。

液料分布板5上设有调节器7，调节器7可带动液料分布板5上下移动。调节器7的数量为3-10个，调节器7均匀分布于分布板的外周。本实施例中，如图2所示，调节器7包括支撑凸轮61、调节凸轮63和转轴62，支撑凸轮61和调节凸轮63分别设置于转轴62的两端，本实施例中，支撑凸轮61和调节凸轮63的形状和尺寸完全相同，凸轮为具有曲线轮廓的构件，分布板下表面上均匀设置与调机器数量相同的圆弧形凹槽，该凹槽对应调节器7的安装位置设置，支撑凸轮61***凹槽，可对分布板起到支撑作用，使分布板保持水平，转轴62穿过侧壁，调节凸轮63设置于壳体4外部，使调节器7的一端位于壳体4内部，另一端位于壳体4外部，通过转动调节凸轮63，使支撑凸轮61随之同步转动，而使液料分布板5上下运动，从而调节液料分布板5与管板8的间距，由于分布器6固定于液料分布板5上，液料分布板5带动分布器6进行上下运动，从而可以改变分布器6与蒸发管9之间的缝隙大小，调节液料的流量。其中，转轴62与侧壁之间密封连接，防止液料流出壳体4。

固定部51与成膜部52为固定连接或制成一体结构，固定部51的形状为球体或者椭圆球体的一种，成膜部52为母线为圆弧的回转体，固定部51与成膜部52之间平滑过渡，这种结构可以使液料沿360°轴向均能均匀分配至蒸发管9的内壁上，成膜部52的轴线竖直设置，即该轴线垂直于液料分布板5板面设置，分布器6沿蒸发管9的轴线对称分布，保证每个分布器6均能落入蒸发管9内。一体结构的制造可以为整体成模或整体加工，固定连接的方式为粘连、焊接、螺纹连接的任意一种或任意组合。

本实施例中，如图3所示，固定部51为球体，固定部51的直径大于蒸发管9的内径，且为蒸发管9的内径的1.05-1.3倍；成膜部52的底面直径小于蒸发管9的内径，且为蒸发管9的内径的0.6-0.8倍。

本实施例的工作过程为：液料由进料口1进入蒸发器的壳体4内部，首先进入缓冲槽2，液体沿缓冲槽2四周溢出，溢流到缓冲梯3上，进而向下通过分布板与壳体4的环隙以及分布板上开设的通孔进入到管板8上方，通过转动调节器7，可以使分布器6与蒸发管9在一定范围内保持特定的距离，液料沿分布器6球体与蒸发管9之间的环隙进入蒸发管9内，在分布器6回转体的导流下，液料360度周向均匀分配至蒸发管9内壁。

综上所述，本实施例提供的降膜蒸发器在可对流量在线调节的同时，实现液体的均匀分配及在蒸发管9内的均匀成膜，从而实现高效的蒸发效果。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种降膜蒸发器，其特征在于，包括壳体、进料口、布料***、液料分布板和管板，所述壳体包括顶盖和侧壁，所述进料口设置于所述顶盖的中心，所述进料口的下方由上至下依次设置所述布料***、液料分布板和管板；所述布料***将从所述进料口进入的液料均匀分布至所述液料分布板上，所述管板固定于所述侧壁上，所述管板上插设若干蒸发管；

所述液料分布板下表面上设有若干分布器，且所述分布器与所述蒸发管一一对应，每个分布器均包括固定部和成膜部，所述固定部固定于所述液料分布板下表面上，所述成膜部插设于与其对应的所述蒸发管内；所述液料分布板上还均匀设置若干通孔，所述通孔与所述分布器交错设置；所述液料分布板上设有调节器，所述调节器可带动液料分布板上下移动；

调节器包括支撑凸轮、调节凸轮和转轴，支撑凸轮和调节凸轮分别设置于转轴的两端，支撑凸轮和调节凸轮的形状和尺寸完全相同，凸轮为具有曲线轮廓的构件，分布板下表面上均匀设置与调节器数量相同的圆弧形凹槽，该凹槽对应调节器的安装位置设置，支撑凸轮***凹槽，可对分布板起到支撑作用，使分布板保持水平，转轴穿过侧壁，调节凸轮设置于壳体外部，使调节器的一端位于壳体内部，另一端位于壳体外部；

固定部与成膜部为固定连接或制成一体结构，固定部的形状为球体或者椭圆球体的一种，成膜部为母线为圆弧的回转体，固定部与成膜部之间平滑过渡。

2.根据权利要求1所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述布料***包括缓冲槽和缓冲梯，所述缓冲槽为带有下底面的圆桶，所述缓冲梯设置于所述缓冲槽的外壁上，所述缓冲梯的底部直径小于所述液料分布板的直径，全部蒸发管均能被所述缓冲梯覆盖，所述缓冲槽接受从所述进料口进入的液料，所述缓冲梯将从缓冲槽溢出的液料引流至其下方的液料分布板上。

3.根据权利要求2所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述缓冲梯的形状为倒圆锥形或半球面形，所述缓冲梯的上表面设有规则分布的凸起，所述凸起的截面形状为半球形、三角形、针形或锥形。

4.根据权利要求3所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述液料分布板的直径小于所述侧壁的直径，所述液料分布板的外缘与所述侧壁之间的距离为2-20mm，所述通孔的直径为5-20mm。

5.根据权利要求2所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述成膜部的轴线竖直设置，所述分布器沿蒸发管的轴线对称分布。

6.根据权利要求5所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述固定连接的方式为粘连、焊接、螺纹连接的任意一种或任意组合。

7.根据权利要求5所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述固定部为球体，所述固定部的直径大于所述蒸发管的内径，且为所述蒸发管的内径的1.05-1.3倍；所述成膜部的底面直径小于所述蒸发管的内径，且为所述蒸发管的内径的0.6-0.8倍。

8.根据权利要求2所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述调节器的数量为3-10个，所述调节器均匀分布于所述分布板的外周。

9.根据权利要求1所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述转轴与所述侧壁之间密封连接。