CN103977583B - 多效蒸发装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多效蒸发装置，包括上盖、下盖、蒸汽入口、冷凝器、料液泵，而上盖、下盖分别安装在位于套筒结构中心的上、下端，构成法兰结构，多个套筒自里向外同心依次设置构成套筒结构，分别组成一效料液室、二效加热室、二效料液室、三效加热室和三效料液室，两个相邻的料液室之间用“U”型管连通。本发明采用多层套筒形成三效蒸发，结构简单、操作方便，与传统工艺相比减小了占地面积，提高了传热和蒸发效率，减少热量损失，采用耐腐蚀涂层对强酸、强碱等各种腐蚀性溶液及粘性大的溶液进行浓缩，扩大了装置的应用范围和延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于一种蒸发装置，具体涉及一种多效蒸发装置。
背景技术
废水蒸发器是指用于废水处理的一类特殊用途蒸发器。污水和废水种类繁多，特性千变万化，污水和废水处理方法多种多样。有一部分废水，由于含有高浓度盐分，无法生化处理或其它办法处理，只能采用蒸发除盐处理；还有些废水可以通过蒸发浓缩，将废水中的物质变废为宝。废水蒸发器采用多效蒸发工艺、多效蒸发+干燥工艺或多效蒸发+结晶工艺处理污水或废水，使蒸发处理后的水达到国家规定的排放标准。根据含盐废水的特点，废水蒸发器可以采用多效或单效强制循环蒸发器，也可以采用降膜蒸发器与强制循环蒸发器组合而成。传统的多效蒸发器结构与特点:
多效蒸发器由二个以上蒸发器、泵、各效进出料泵、检测仪表、管道及阀门组成。加热室主要由壳体、对流加热管束、布料装置及接管组成，汽液分离室则主要由壳体，除沫器组成。各效之间的物料及蒸汽经过管道串联。根据蒸发物料性质及蒸发目标不同，可组合成双效、三效、四效及五效蒸发系统。每效的蒸发器的加热面积基本上为等面积，其基本原理是采用等面积、等蒸发量的设计方法。这种结构的废水蒸发器占地面积比较大、传热系数低、能耗大，对于强酸、强碱及各种腐蚀性溶液无法进行蒸发浓缩。
发明内容
本发明是为了克服现有技术存在缺点而提出的，其目的是提供一种多效蒸发装置。
本发明的技术方案是：一种多效蒸发装置，包括上盖、下盖，在上盖上端设置蒸汽入口，在下盖下端设置浓缩料出口，上盖、下盖分别安装在位于中心的Ⅰ号套筒的上、下端，Ⅰ号套筒、Ⅱ号套筒、Ⅲ号套筒、Ⅳ号套筒、Ⅴ号套筒自里向外、并隔一定距离依次同心设置。位于中心的Ⅰ号套筒与上盖、下盖形成一效料液室，其余各套筒之间形成的空腔自里向外依次为二效加热室、二效料液室、三效加热室和三效料液室，在一效料液室内部设置有加热管，加热管上端连接蒸汽入口，其下端连接Ⅰ号冷凝器入口，上盖上连接Ⅰ号汽水分离器的入口，Ⅰ号汽水分离器上端蒸汽出口连接二效加热室上端，Ⅰ号汽水分离器下端连接料液泵。二效料液室上端连接Ⅱ号汽水分离器的入口，Ⅱ号汽水分离器的上端蒸汽出口连接三效加热室上端，Ⅱ号汽水分离器的下端连接料液泵，一效料液室与二效料液室之间、二效料液室与三效料液室之间分别用“U”型管连通。加热管下端与Ⅰ号冷凝器进口连通，二效加热室下端与Ⅱ号冷凝器进口连通，三效加热室下端与Ⅲ号冷凝器进口连通。
在所述的各套筒两侧沿轴向均设置有网状翅片，相邻的翅片相互交错，翅片的宽度小于相邻两套筒之间形成空腔的宽度。
在所述的上盖、下盖上沿圆周分别形成均布的多个安装孔。
在所述的Ⅰ号套筒、Ⅱ号套筒、Ⅲ号套筒、Ⅳ号套筒、Ⅴ号套筒的上端分别形成向外的环形上弯折部，在其下端分别形成向内的环形下弯折部。
在所述的Ⅰ号套筒、Ⅱ号套筒、Ⅲ号套筒、Ⅳ号套筒的上弯折部上沿圆周分别形成均布的多个螺柱，在多个螺柱的外围分别形成均布的安装孔；在Ⅰ号套筒、Ⅱ号套筒、Ⅲ号套筒、Ⅳ号套筒的下弯折部上沿圆周分别形成均布的多个螺柱，在多个螺柱的内围分别形成均布的安装孔。
在所述的Ⅴ号套筒的上弯折部圆周分别形成均布的多个螺柱，在其下弯折部上沿圆周分别形成均布的安装孔。
所述的各套筒上端的多个螺柱分别插入上盖的多个安装孔和内侧套筒上端的多个安装孔；下盖上的多个螺柱和各套筒下端的多个螺柱分别插入外侧套筒下端的多个安装孔，在多个螺柱上均安装有密封垫。
本发明采用多层套筒式设计，每两个套筒之间形成空腔，与传统工艺相比有以下优点：缩小了占地面积，空腔之间传热迅速，提高了蒸发效率，外露表面积及外露管道少，易于做保温，热量损失少。除蒸汽加热管内部以外均可做防腐涂层，采用可熔性聚四氟乙烯涂层(即PFA或称特氟纶)，可对强酸、强碱及各种腐蚀性溶液进行浓缩，同时由于此种材料的不粘特性，也可以使用本设备浓缩粘性大的溶液，除蒸汽加热管以外，料液管道短，不易造成堵塞。降低维护成本，可大大延长蒸发器使用寿命。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明未安装翅片时的结构示意图；
图3是图1中沿A-A线的剖面图；
图4是图1中B部分的放大图；
图5是图1中C部分的放大图；
图6是本发明的一个套筒的主视图；
图7是本发明的一个套筒的俯视图。
其中：
1 上盖 2 下盖
3 蒸汽入口 4-1 Ⅰ号冷凝器
4-2 Ⅱ号冷凝器 4-3 Ⅲ号冷凝器
5 料液泵 6 套筒结构
6-1 Ⅰ号套筒 6-2 Ⅱ号套筒
6-3 Ⅲ号套筒 6-4 Ⅳ号套筒
6-5 Ⅴ号套筒 7 上弯折部
8 下弯折部 9 一效料液室
10 二效加热室 11 二效料液室
12 三效加热室 13 三效料液室
14-1 Ⅰ号汽水分离器 14-2 Ⅱ号汽水分离器
15 加热管 16 浓缩料出口
17 翅片 18 入料口
19 “U”型管 20 螺柱
21 安装孔 22 密封垫
具体实施方式
下面，参照附图和实施例对本发明的多效蒸发装置进行详细说明：
如图1～7所示，一种多效蒸发装置，包括上盖1、下盖2，上盖1、下盖2分别安装在位于中心的Ⅰ号套筒6-1的上、下端，Ⅰ号套筒6-1、Ⅱ号套筒6-2、Ⅲ号套筒6-3、Ⅳ号套筒6-4、Ⅴ号套筒6-5自里向外、并隔一定距离依次同心设置，形成套筒结构6。
其中，位于中心的Ⅰ号套筒6-1与上盖1、下盖2形成一效料液室9，其余各套筒之间形成的空腔自里向外依次为二效加热室10、二效料液室11、三效加热室12和三效料液室13。
在上盖1、下盖2上沿圆周分别形成均布的多个安装孔20。在Ⅰ号套筒6-1、Ⅱ号套筒6-2、Ⅲ号套筒6-3、Ⅳ号套筒6-4、Ⅴ号套筒6-5的上端分别形成向外的环形上弯折部7，在其下端分别形成向内的环形下弯折部8。
在Ⅰ号套筒6-1、Ⅱ号套筒6-2、Ⅲ号套筒6-3、Ⅳ号套筒6-4的上弯折部7上沿圆周分别形成均布的多个螺柱20，在多个螺柱20的外围分别形成均布的安装孔21。
在Ⅰ号套筒6-1、Ⅱ号套筒6-2、Ⅲ号套筒6-3、Ⅳ号套筒6-4的下弯折部8上沿圆周分别形成均布的多个螺柱20，在多个螺柱20的内围分别形成均布的安装孔21。
在Ⅴ号套筒6-5的上弯折部7上沿圆周分别形成均布的多个螺柱20，在其下弯折部8上沿圆周分别形成均布的安装孔21。
各套筒上端的多个螺柱20分别插入上盖1的多个安装孔21和另一个套筒上端的多个安装孔21；下盖2上的多个螺柱20和各套筒下端的多个螺柱20分别插入另一个套筒下端的多个安装孔21，在多个螺柱20上均安装有密封垫22。
在各套筒两侧沿轴向均设置有网状翅片17，相邻的翅片17相互交错，翅片17的宽度小于相邻两套筒之间形成空腔的宽度。
在上盖1上端设置蒸汽入口3，在下盖2下端设置浓缩料出口16，在一效料液室9内部设置有加热管15，加热管15上端连接蒸汽入口3，其下端与Ⅰ号冷凝器4-1进口连通，下盖2下端设置浓缩料出口16。
上盖1上端连接Ⅰ号汽水分离器14-1的入口，Ⅰ号汽水分离器14-1上端蒸汽出口连接二效加热室10上端，Ⅰ号汽水分离器14-1下端连接料液泵5。二效料液室11上端连接Ⅱ号汽水分离器14-2的入口，Ⅱ号汽水分离器14-2的上端蒸汽出口连接三效加热室12上端，Ⅱ号汽水分离器14-2的下端连接料液泵5。
一效料液室9与二效料液室11之间、二效料液室11与三效料液室13之间分别用“U”型管19连通。加热管15下端与Ⅰ号冷凝器4-1进口连通，二效加热室10下端与Ⅱ号冷凝器4-2进口连通，三效加热室12下端与Ⅲ号冷凝器4-3进口连通。
所述的加热室、料液室、加热管、“U”型管和料液、蒸汽接触的设备表面均设置防腐材料或不粘材料。所述的防腐材料或不粘材料为特氟纶。
本本发明的工作过程：
首先由入料口加入料液，料液经过Ⅰ号汽水分离器后通过料液泵导入三效料液室，由于每效料液室通过底部的“U”型管顺次联通，料液可以逐步导入各效料液室，直至到达一效料液室；
再由蒸汽入口导入高温蒸汽，蒸汽经过加热管后将料液加热，一效料液室中的料液经过加热后产生的蒸汽通入Ⅰ号汽水分离器分离料液后，再次通入二效加热室，二效加热室中的一效蒸汽将二效料液室内的料液加热升温，二效料液室内的料液温度升高后也将产生二效蒸汽，二效蒸汽通过Ⅱ号汽水分离器后通入三效加热室，三效加热室升温并将三效料液室内料液加热蒸发，同时由于套筒竖面两侧设置翅片，相邻的翅片相互交错，使热量加速传导，而Ⅰ号、Ⅱ号汽水分离器内的液体直接通入料液泵，再次进入循环，每效加热室下部设置的冷凝器，可以将加热室内蒸汽液化后排出。
最后在经过蒸发后的高浓度料液，通过浓缩料出口排出。
本发明采用多层套筒形成三效蒸发，结构简单，操作方便，减少了占地面积；翅片使各空腔之间加速热传导，提高了蒸发效率；外露表面积及外露管道少，易于做保温，热量损失少；采用耐腐蚀涂层可对强酸、强碱及各种腐蚀性溶液进行浓缩，由于此种材料的不粘特性，也可以用于浓缩粘性大的溶液、不易堵塞，可大大延长蒸发器使用寿命。
Claims (7)
1.一种多效蒸发装置，包括上盖(1)、下盖(2)，在上盖(1)上端设置蒸汽入口(3)，在下盖(2)下端设置浓缩料出口(16)，其特征在于：上盖(1)、下盖(2)分别安装在位于中心的Ⅰ号套筒(6-1)的上、下端，Ⅰ号套筒(6-1)、Ⅱ号套筒(6-2)、Ⅲ号套筒(6-3)、Ⅳ号套筒(6-4)、Ⅴ号套筒(6-5)自里向外、并隔一定距离依次同心设置；位于中心的Ⅰ号套筒(6-1)与上盖(1)、下盖(2)形成一效料液室(9)，其余各套筒之间形成的空腔自里向外依次为二效加热室(10)、二效料液室(11)、三效加热室(12)和三效料液室(13)；在一效料液室(9)内部设置有加热管(15)，加热管(15)上端连接蒸汽入口(3)，其下端连接Ⅰ号冷凝器(4-1)入口，上盖(1)上连接Ⅰ号汽水分离器(14-1)的入口，Ⅰ号汽水分离器(14-1)上端蒸汽出口连接二效加热室(10)上端，Ⅰ号汽水分离器(14-1)下端连接料液泵(5)，二效料液室(11)上端连接Ⅱ号汽水分离器(14-2)的入口，Ⅱ号汽水分离器(14-2)的上端蒸汽出口连接三效加热室(12)上端，Ⅱ号汽水分离器(14-2)的下端连接料液泵(5)；一效料液室(9)与二效料液室(11)之间、二效料液室(11)与三效料液室(13)之间分别用“U”型管(19)连通，加热管(15)下端与Ⅰ号冷凝器(4-1)进口连通，二效加热室(10)下端与Ⅱ号冷凝器(4-2)进口连通，三效加热室(12)下端与Ⅲ号冷凝器(4-3)进口连通。
2.根据权利要求1所述的多效蒸发装置，其特征在于：在所述的各套筒两侧沿轴向均设置有网状翅片(17)，相邻的翅片(17)相互交错，翅片(17)的宽度小于相邻两套筒之间形成空腔的宽度。
3.根据权利要求1所述的多效蒸发装置，其特征在于：在所述的上盖(1)、下盖(2)上沿圆周分别形成均布的多个安装孔(21)。
4.根据权利要求1所述的多效蒸发装置，其特征在于：在所述的Ⅰ号套筒(6-1)、Ⅱ号套筒(6-2)、Ⅲ号套筒(6-3)、Ⅳ号套筒(6-4)、Ⅴ号套筒(6-5)的上端分别形成向外的环形上弯折部(7)，在其下端分别形成向内的环形下弯折部(8)。
5.根据权利要求1所述的多效蒸发装置，其特征在于：在所述的Ⅰ号套筒(6-1)、Ⅱ号套筒(6-2)、Ⅲ号套筒(6-3)、Ⅳ号套筒(6-4)的上弯折部7上沿圆周分别形成均布的多个螺柱(20)，在多个螺柱(20)的外围分别形成均布的安装孔(21)，在Ⅰ号套筒(6-1)、Ⅱ号套筒(6-2)、Ⅲ号套筒(6-3)、Ⅳ号套筒(6-4)的下弯折部(8)上沿圆周分别形成均布的多个螺柱(20)，在多个螺柱(20)的内围分别形成均布的安装孔(21)。
6.根据权利要求1所述的多效蒸发装置，其特征在于：在所述的Ⅴ号套筒(6-5)的上弯折部(7)上沿圆周分别形成均布的多个螺柱(20)，在其下弯折部(8)上沿圆周分别形成均布的安装孔(21)。
7.根据权利要求1所述的多效蒸发装置，其特征在于：所述的各套筒上端的多个螺柱(20)分别插入上盖(1)的多个安装孔(21)和内侧套筒上端的多个安装孔(21)；下盖(2)上的多个螺柱(20)和各套筒下端的多个螺柱(20)分别插入外侧套筒下端的多个安装孔(21)，在多个螺柱(20)上均安装有密封垫(22)。
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