CN109458773A - 一种降膜式蒸发器用双向回流管道 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降膜式蒸发器用双向回流管道，包括蒸发器外壳、液体分配器、出料斗和分离器；本发明通过设置蒸汽管，分离器排出的蒸汽进入蒸汽管后对出水管排出的水进行预加热，预热过的水再进行加热蒸发时所消耗的能耗降低，产生的蒸汽再次回流到进气口对加热管内的液体机进行加热，循环利用；通过将蒸汽管内输送水的管道设置成蛇形管，增加了与分离器排出的蒸汽之间的换热面积，加快热量传递，减少热量损失；通过将分离器的上端的蒸汽出口置成锥形，蒸汽在预冷液化后，可以沿着蒸汽管的内壁滑落至液化腔内，最终通过排液口排出，蒸汽出口上端小下端大，避免液化后的蒸汽回流到分离器内。
Description
技术领域
本发明涉及蒸发器技术领域，具体为一种降膜式蒸发器用双向回流管道。
背景技术
降膜蒸发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，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入冷凝器冷凝(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。降膜式蒸发器广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或有机溶媒溶液的蒸发浓缩浓，并可广泛用于以上行业的废液处理。尤其是适用于热敏性物料，该设备在真空低温条件下进行连续操作，具有蒸发能力高、节能降耗、运行费用低、且能保证物料在蒸发过程中不变性。
现有的降膜蒸发器在使用时存在一些弊端：
1.从降膜蒸发器中排出的冷却水再次循环利用时，需要对其重新加热，而加热水使其产生蒸汽时所消耗的能耗较高；
2.在单级蒸发器中分离器分离出的蒸汽通过冷却液化后排出，其热量得不到利用；
3.采用分离器分离出的蒸汽对冷却水进行预加热时，容易出现蒸汽冷凝回流到蒸发器中的情况，使分离器分离效果不明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降膜式蒸发器用双向回流管道，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种降膜式蒸发器用双向回流管道，包括蒸发器外壳、液体分配器、出料斗和分离器，所述蒸发器外壳的上端通过法兰盘固定连接有液体分配器，且液体分配器的上端开设有进料口，所述蒸发器外壳的下端通过法兰盘固定连接有出料斗，所述蒸发器外壳的外表面套设有保温层，所述蒸发器外壳的侧壁开设有进气口，所述蒸发器外壳的内部靠近液体分配器的一侧固定安装有固定圆板，所述蒸发器外壳的内部竖直方向设置有复数组加热管，且加热管贯穿固定圆板的上表面，所述加热管的上端通向液体分配器的内部，且与液体分配器的下端接触，所述蒸发器外壳的外表面与进气口相对的一侧下端开设有出水口，出水口的末端通过法兰盘固定连接有出水管，所述出料斗的侧壁与出水管同侧固定连接有连接管，且连接管的末端与分离器的外表面固定连接，所述分离器的上端焊接有蒸汽管，且蒸汽管的内部设置有蛇形管，所述蛇形管的下端与出水管的末端固定连接，所述出料斗的下端固定连接有排料管，且排料管的外表面固定安装有阀门，所述分离器的下端固定连接有排料支管，且排料支管的末端与排料管的外表面固定连接。
优选的，所述蒸发器外壳的内壁靠近液体分配器的一侧焊接有固定环，固定环的上表面设置有固定圆板，且固定圆板与固定环接触，固定圆板的上表面的左右两侧开设有螺纹孔，固定环的上表面对应螺纹孔的位置开设有相同直径的螺纹槽，螺纹孔内螺接有螺栓，固定圆板通过螺栓与固定环固定连接。
优选的，所述固定圆板的上表面开设有复数组圆形通孔，圆形通孔在固定圆板的上表面呈矩阵排列，圆形通孔直径与加热管相同，所述加热管的外表面焊接有挡环，且挡环的直径大于圆形通孔的直径，挡环的下表面与固定圆板的上表面接触。
优选的，所述出水管的外表面固定安装有水泵，出水管的末端螺接有连接弯管，连接弯管的上端螺接有蛇形管，所述蛇形管的上端固定连接有直管，且直管穿过蒸汽管的上表面通向外部。
优选的，所述连接弯管穿过蒸汽管的外表面，且连接弯管的外表面与蒸汽管的接触面之间设置有密封圈，直管的外表面套设有保温层。
优选的，所述分离器的内部靠上端焊接有有分隔板，分隔板上开设有蒸汽出口，蒸汽出口的下端呈锥形，上端为细管，所述细管的上端穿过分离器的上表面通向蒸汽管的内部。
优选的，所述分隔板与分离器的上表面之间形成液化腔，液化腔的上端与蒸汽管的下端连通，分离器的外表面位于分隔板的上方开设有排液口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设置合理，功能性强，具有以下优点：
1.通过设置蒸汽管，分离器排出的蒸汽进入蒸汽管后对出水管排出的水进行预加热，预热过的水再进行加热蒸发时所消耗的能耗降低，产生的蒸汽再次回流到进气口对加热管内的液体机进行加热，循环利用；
2.通过将蒸汽管内输送水的管道设置成蛇形管，增加了与分离器排出的蒸汽之间的换热面积，加快热量传递，减少热量损失；
3.通过将分离器的上端的蒸汽出口置成锥形，蒸汽在预冷液化后，可以沿着蒸汽管的内壁滑落至液化腔内，最终通过排液口排出，蒸汽出口上端小下端大，避免液化后的蒸汽回流到分离器内。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明加热管与固定环安装示意图；
图3为图1中A区域放大示意图。
图中：1蒸发器外壳、2液体分配器、3出料斗、4保温层、5进料口、6进气口、7固定圆板、701圆形通孔、701螺纹孔、8加热管、9挡环、10固定环、11出水管、12排料管、13连接管、14分离器、15排料支管、16蒸汽管、17蒸汽出口、18液化腔、19连接弯管、20蛇形管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种降膜式蒸发器用双向回流管道，如图1所示，包括蒸发器外壳1、液体分配器2、出料斗3和分离器14，蒸发器外壳1的上端通过法兰盘固定连接有液体分配器2，且液体分配器2的上端开设有进料口5，蒸发器外壳1的下端通过法兰盘固定连接有出料斗3，蒸发器外壳1的外表面套设有保温层4，蒸发器外壳1的侧壁开设有进气口6，蒸发器外壳1的内部靠近液体分配器2的一侧固定安装有固定圆板7，蒸发器外壳1的内部竖直方向设置有复数组加热管8，且加热管8贯穿固定圆板7的上表面，加热管8的上端通向液体分配器2的内部，且与液体分配器2的下端接触，蒸发器外壳1的外表面与进气口6相对的一侧下端开设有出水口，出水口的末端通过法兰盘固定连接有出水管11，出料斗3的侧壁与出水管11同侧固定连接有连接管13，且连接管13的末端与分离器14的外表面固定连接，分离器14的上端焊接有蒸汽管16，且蒸汽管16的内部设置有蛇形管20，蛇形管20的下端与出水管11的末端固定连接，出料斗3的下端固定连接有排料管12，且排料管12的外表面固定安装有阀门，分离器14的下端固定连接有排料支管15，且排料支管15的末端与排料管12的外表面固定连接。
进一步地，蒸发器外壳1的内壁靠近液体分配器2的一侧焊接有固定环10，固定环10的上表面设置有固定圆板7，且固定圆板7与固定环10接触，固定圆板7的上表面的左右两侧开设有螺纹孔702，固定环10的上表面对应螺纹孔702的位置开设有相同直径的螺纹槽，螺纹孔702内螺接有螺栓，固定圆板7通过螺栓与固定环10固定连接，固定环10对固定圆板7起到固定以及边缘支撑的作用。
进一步地，固定圆板7的上表面开设有复数组圆形通孔701，圆形通孔701在固定圆板7的上表面呈矩阵排列，圆形通孔701直径与加热管8相同，加热管8的外表面焊接有挡环9，且挡环9的直径大于圆形通孔701的直径，挡环9的下表面与固定圆板7的上表面接触，挡环9将加热管8卡在固定圆板7上，当某一根加热管8产生裂缝需要更换时，直接将加热管8从圆形通孔701中向上抽出即可。
进一步地，出水管11的外表面固定安装有水泵，出水管11的末端螺接有连接弯管19，连接弯管19的上端螺接有蛇形管20，蛇形管20的上端固定连接有直管，且直管穿过蒸汽管16的上表面通向外部，直管与外界加热装置连接，加热装置对直管内预热过的水进行加热，产生的蒸汽通过进气口6再次回流到蒸发器内，通过在蒸汽管16内进行预加热，减少了水受热气化所需要的能耗。
进一步地，连接弯管19穿过蒸汽管16的外表面，且连接弯管19的外表面与蒸汽管16的接触面之间设置有密封圈，直管的外表面套设有保温层4，保温层4避免直管内的水在到达加热装置时温度又回落到未进行预加热之前。
进一步地，分离器14的内部靠上端焊接有有分隔板，分隔板上开设有蒸汽出口17，蒸汽出口17的下端呈锥形，上端为细管，细管的上端穿过分离器14的上表面通向蒸汽管16的内部，分离器14将气液分离后，蒸汽从蒸汽出口17流向蒸汽管16内，蒸汽出口17设置成上端小下端大，避免了蒸汽管16内蒸汽进行热交换之后，蒸汽液化从蒸汽出口17回流到分离器14内。
进一步地，分隔板与分离器14的上表面之间形成液化腔18，液化腔18的上端与蒸汽管16的下端连通，分离器14的外表面位于分隔板的上方开设有排液口，蒸汽液化后沿着蒸汽管16的内壁滑落至液化腔18内，并最终从排液口排出。
工作原理：将料液从蒸发器上端的进料口5加入，经液体分配器2均匀分配到各加热管8内，在重力和真空诱导以及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动，通过进气口6向蒸发器外壳1内输入蒸汽，蒸汽对加热管8内的料液加热，使其气化，产生的蒸汽与液相继续向加热管8的下方流去，液相进入出料斗3，打开阀门，从排料管12排出，气液混合物则通过连接管13进入分离器14中，经分离器14的分离作用，液相从分离器14下端的排料支管15排出，与排料管12内的液相混合，气相则通过蒸汽出口17进入蒸汽管16内，蒸发器内的蒸汽与料液进行热交换后，冷却液化，最终从出水管11流出，通过水泵将水泵送至蛇形管20内，蒸汽管16内的蒸汽对蛇形管20内的水进行预先加热，预热过的水从蛇形管20上端的直管排出，再经过加热装置加热蒸发后，蒸汽再次回流到进气口6中，蒸汽管16内的蒸汽预冷液化后沿着蒸汽管16内壁滑落到液化腔18内，最终从排液口排出。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种降膜式蒸发器用双向回流管道，包括蒸发器外壳(1)、液体分配器(2)、出料斗(3)和分离器(14)，所述蒸发器外壳(1)的上端通过法兰盘固定连接有液体分配器(2)，且液体分配器(2)的上端开设有进料口(5)，所述蒸发器外壳(1)的下端通过法兰盘固定连接有出料斗(3)，其特征在于：所述蒸发器外壳(1)的外表面套设有保温层(4)，所述蒸发器外壳(1)的侧壁开设有进气口(6)，所述蒸发器外壳(1)的内部靠近液体分配器(2)的一侧固定安装有固定圆板(7)，所述蒸发器外壳(1)的内部竖直方向设置有复数组加热管(8)，且加热管(8)贯穿固定圆板(7)的上表面，所述加热管(8)的上端通向液体分配器(2)的内部，且与液体分配器(2)的下端接触，所述蒸发器外壳(1)的外表面与进气口(6)相对的一侧下端开设有出水口，出水口的末端通过法兰盘固定连接有出水管(11)，所述出料斗(3)的侧壁与出水管(11)同侧固定连接有连接管(13)，且连接管(13)的末端与分离器(14)的外表面固定连接，所述分离器(14)的上端焊接有蒸汽管(16)，且蒸汽管(16)的内部设置有蛇形管(20)，所述蛇形管(20)的下端与出水管(11)的末端固定连接，所述出料斗(3)的下端固定连接有排料管(12)，且排料管(12)的外表面固定安装有阀门，所述分离器(14)的下端固定连接有排料支管(15)，且排料支管(15)的末端与排料管(12)的外表面固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种降膜式蒸发器用双向回流管道，其特征在于：所述蒸发器外壳(1)的内壁靠近液体分配器(2)的一侧焊接有固定环(10)，固定环(10)的上表面设置有固定圆板(7)，且固定圆板(7)与固定环(10)接触，固定圆板(7)的上表面的左右两侧开设有螺纹孔(702)，固定环(10)的上表面对应螺纹孔(702)的位置开设有相同直径的螺纹槽，螺纹孔(702)内螺接有螺栓，固定圆板(7)通过螺栓与固定环(10)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种降膜式蒸发器用双向回流管道，其特征在于：所述固定圆板(7)的上表面开设有复数组圆形通孔(701)，圆形通孔(701)在固定圆板(7)的上表面呈矩阵排列，圆形通孔(701)直径与加热管(8)相同，所述加热管(8)的外表面焊接有挡环(9)，且挡环(9)的直径大于圆形通孔(701)的直径，挡环(9)的下表面与固定圆板(7)的上表面接触。
4.根据权利要求1所述的一种降膜式蒸发器用双向回流管道，其特征在于：所述出水管(11)的外表面固定安装有水泵，出水管(11)的末端螺接有连接弯管(19)，连接弯管(19)的上端螺接有蛇形管(20)，所述蛇形管(20)的上端固定连接有直管，且直管穿过蒸汽管(16)的上表面通向外部。
5.根据权利要求4所述的一种降膜式蒸发器用双向回流管道，其特征在于：所述连接弯管(19)穿过蒸汽管(16)的外表面，且连接弯管(19)的外表面与蒸汽管(16)的接触面之间设置有密封圈，直管的外表面套设有保温层(4)。
6.根据权利要求1所述的一种降膜式蒸发器用双向回流管道，其特征在于：所述分离器(14)的内部靠上端焊接有有分隔板，分隔板上开设有蒸汽出口(17)，蒸汽出口(17)的下端呈锥形，上端为细管，所述细管的上端穿过分离器(14)的上表面通向蒸汽管(16)的内部。
7.根据权利要求6所述的一种降膜式蒸发器用双向回流管道，其特征在于：所述分隔板与分离器(14)的上表面之间形成液化腔(18)，液化腔(18)的上端与蒸汽管(16)的下端连通，分离器(14)的外表面位于分隔板的上方开设有排液口。
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