本發明涉及蒸發設備,特別涉及一種基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器。
背景技術:
1、相關技術中,降膜蒸發器是一種高效的蒸發設備,用于將液體或溶液中的溶劑蒸發掉,從而濃縮溶液或提取溶質。料液從蒸發器的頂部加入,經過液體分布器均勻分配到各換熱管內。在重力和真空誘導及氣流的作用下,料液形成均勻的薄膜狀,自上而下沿管壁流動。流動過程中,料液被殼程的蒸汽加熱汽化,產生的蒸汽與濃縮的液相共同進入蒸發器的分離室。在分離室內,蒸汽與液相充分分離,蒸汽進入冷凝器冷凝(單效操作)或進入下一效蒸發器作為加熱介質(多效操作),而濃縮的液相則由分離室排出。
2、換熱管的傳熱是蒸發器工作效率的關鍵,為了提高傳熱技術,現有的降膜蒸發器會在分液盤上設置上、下兩個篩板,大篩板與分液盤對應,小篩板位于大篩板上方且位于圓心位置,因為蒸發器進料管與分液盤中心位置的換熱管管口直線距離更近,與分液盤邊緣位置的換熱管管口直線距離更遠,因此,大小篩板上的孔相互錯開可以延長中心液體流動路徑,從而平衡不同位置換熱管管口開始進液時間,從而提高換熱管受熱均衡。但是這種分液無法保證大篩板每個孔與換熱管管口間距相同,因此在降膜蒸發器啟動階段,由于液體分布不均,中心換熱管容易成膜受熱,而邊緣換熱管則可能出現干燒現象,換熱管受熱不均容易導致結垢,進一步影響換熱管的傳熱效率。因此,我們提出了一種基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器。
技術實現思路
1、為了解決現有的降膜蒸發器分液方式無法保證大篩板每個孔與換熱管管口間距相同,因此在降膜蒸發器啟動階段,由于液體分布不均,中心換熱管容易成膜受熱,而邊緣換熱管則可能出現干燒現象,換熱管受熱不均容易導致結垢,進一步影響換熱管的傳熱效率的技術問題,本發明提供了一種基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器。
2、本發明實施例提供的技術方案如下:
3、本發明實施例提供的一種基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器,包括:蒸發罐體,所述蒸發罐體頂部安裝有進料管,所述蒸發罐體內部設置有分液盤,所述分液盤上插接有若干換熱管,所述分液盤上方設置有分液器,所述分液器底部設置有下液盤,所述下液盤上設置有若干下液孔,所述下液孔的液體下落點與鄰近的所述換熱管管口等間距設置,且每個所述下液孔與所述分液盤間距相同,所述分液器內設置有浮球,所述分液器內轉動安裝有開關盤,所述開關盤上開設有若干開關孔,所述分液器側部設置有傳動機構,所述浮球通過所述傳動機構與所述開關盤聯動,控制所述開關孔與所述下液孔通阻。
4、本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果至少包括:
5、在本發明中,通過將分液器設置為底部有下液盤,且設定下液孔的液體下落點與下方的換熱管管口間距相同,改變了分液器的形態,使得液料從下液孔流出到達換熱管的路程相同,實現了液料的均衡分布,使得不同位置的換熱管中成膜條件盡可能相同,均衡換熱管受熱,提高傳熱效果,不僅如此,通過開關盤和流量盤的設置,利用流量孔與下液孔的重合程度調整出液量,從而控制換熱管內液膜厚度,避免液膜過厚導致的傳熱阻力增加或過薄導致的干燒現象,顯著提高了換熱管的傳熱效果。
1.一種基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器,其特征在于,包括:蒸發罐體(10),所述蒸發罐體(10)頂部安裝有進料管(11),所述蒸發罐體(10)內部設置有分液盤(110),所述分液盤(110)上插接有若干換熱管(50),所述分液盤(110)上方設置有分液器(130),所述分液器(130)底部設置有下液盤(210),所述下液盤(210)上設置有若干下液孔(211),所述下液孔(211)的液體下落點與鄰近的所述換熱管(50)管口等間距設置,且每個所述下液孔(211)與所述分液盤(110)間距相同,所述分液器(130)內設置有浮球(310),所述分液器(130)內轉動安裝有開關盤(220),所述開關盤(220)上開設有若干開關孔(221),所述分液器(130)側部設置有傳動機構,所述浮球(310)通過所述傳動機構與所述開關盤(220)聯動,控制所述開關孔(221)與所述下液孔(211)通阻。
2.根據權利要求1所述的基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器,其特征在于,所述分液器(130)與所述進料管(11)之間連接有進液管(120),所述開關盤(220)上方轉動安裝有流量盤(230),所述分液器(130)內部設置有阻液環(140),所述阻液環(140)與所述流量盤(230)邊緣滑動貼合,所述分液器(130)上安裝有限制柱(160),所述限制柱(160)與所述浮球(310)對應設置,所述浮球(310)與所述限制柱(160)活動抵觸。
3.根據權利要求1所述的基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器,其特征在于,所述分液器(130)內壁安裝有密封盒(320),所述密封盒(320)底部連接有鉸接座(340),所述鉸接座(340)鉸接安裝有連桿(330),所述連桿(330)另一端與所述浮球(310)連接,所述密封盒(320)內部滑動安裝有移動板(360),所述連桿(330)鄰近所述鉸接座(340)的一端固定安裝有撥頭(350),所述撥頭(350)與所述移動板(360)活動卡合,所述浮球(310)上下移動時,所述移動板(360)發生移動。
4.根據權利要求3所述的基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器,其特征在于,所述分液器(130)側部設置有隔熱室(150),所述移動板(360)與所述隔熱室(150)滑動插接,所述傳動機構設置在所述隔熱室(150)中,所述傳動機構包括開始在所述移動板(360)底側的旋轉滑槽(410),和與所述開關盤(220)連接的滑行塊(640),所述滑行塊(640)上轉動安裝有滑動柱(420),所述滑動柱(420)頂端滑動卡合在所述旋轉滑槽(410)中,所述旋轉滑槽(410)設置為兩端為平行直槽、中部為斜向槽的組合滑槽,所述滑動柱(420)位于所述旋轉滑槽(410)中部斜槽時,所述開關盤(220)發生旋轉。
5.根據權利要求3所述的基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器,其特征在于,所述分液器(130)側部設置有隔熱室(150),所述移動板(360)與所述隔熱室(150)滑動插接,所述傳動機構設置在所述隔熱室(150)中,所述傳動機構包括連接在所述開關盤(220)側部的滑行塊(640)和轉動安裝在所述隔熱室(150)中的若干變向引導輪(520),所述滑行塊(640)上連接有鋼索(510),所述鋼索(510)另一端經過所述變向引導輪(520)與所述移動板(360)連接,所述移動板(360)移動時,所述變向引導輪(520)扯動所述滑行塊(640)移動,所述開關盤(220)發生旋轉。
6.根據權利要求5所述的基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器,其特征在于,所述開關盤(220)側部連接有柄塊(610),所述柄塊(610)連有弧形柄(620),所述弧形柄(620)端部滑動套設有弧形套筒(630),所述弧形柄(620)與所述弧形套筒(630)之間卡合連接有彈簧(622),所述滑行塊(640)固定安裝在所述弧形套筒(630)的端部。
7.根據權利要求6所述的基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器,其特征在于,所述弧形柄(620)上一體化連接有卡塊(621),所述彈簧(622)套設在所述弧形柄(620)上,且所述彈簧(622)兩端分別與所述卡塊(621)、所述弧形套筒(630)內壁連接,所述弧形柄(620)、所述弧形套筒(630)均與所述開關盤(220)同軸設置。
8.根據權利要求6所述的基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器,其特征在于,所述開關盤(220)側部固定安裝有蓄力塊(710),所述分液器(130)內壁滑動插接有阻攔塊(720),所述阻攔塊(720)與所述分液器(130)之間安裝有用于復位的壓簧(730),所述阻攔塊(720)設置為斜面塊。
9.根據權利要求2所述的基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器,其特征在于,所述流量盤(230)上開設有若干流量孔(231),初始時,所述流量孔(231)與所述下液孔(211)部分重合,所述流量盤(230)邊緣設置有齒條(810),所述分液器(130)側部設置有蝸輪蝸桿(820),所述蝸輪蝸桿(820)的蝸輪與所述齒條(810)嚙合,所述分液器(130)外側安裝有電機(830),所述電機(830)與所述蝸輪蝸桿(820)的蝸桿連接。
10.根據權利要求1所述的基于換熱管強化傳熱技術的降膜蒸發器,其特征在于,所述蒸發罐體(10)上設置有蒸發室(20)、分離室(30)和蒸汽入口(40),所述蒸汽入口(40)設置在所述蒸發室(20)的下端,所述換熱管(50)設置為上寬下窄的管道。