CN105126368B - 一种降膜蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种降膜蒸发器，属于换热器领域。一种降膜蒸发器，包括封闭的壳体，所述壳体内从上往下依次被上端板、中端板和下端板分隔成进料区、蒸发区、冷却区和出料区四个区域；位于进料区的壳体侧壁上设有进料口，位于出料区的壳体侧壁上设有出料口，位于冷却区的壳体侧壁上设有对称的冷却水进水口和冷却水出水口；壳体内竖置有若干根换热管，换热管的顶端穿出上端板位于进料区内，换热管的底端则穿出下端板位于出料区内，位于蒸发区的换热管的外壁上涂有电致加热涂层。本发明的结构简单，具有优异的蒸发效能，应用范围广，能满足高温、高压、强酸强碱腐蚀等苛刻工况环境。

Description

一种降膜蒸发器

技术领域

本发明涉及换热器领域，具体涉及一种降膜蒸发器。

背景技术

降膜蒸发器广泛应用于医药、食品、轻工、石化、冶金等行业的生产液体浓缩蒸发。目前，降膜蒸发器多数采用蒸发管外部流通高温蒸汽，利用管壁换热达到加热蒸发液体。然而，高温蒸汽加热方式具有固有缺点，一是加热温度有限，温度过高会导致设备造价过高且危险系数增加；二是升温和降温需要缓冲时间，工艺调整或紧急事故时不易操作；三是长时间的高温蒸汽气氛易对设备造成侵蚀和损伤；四是蒸汽加热效率低，耗能高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种降膜蒸发器，其结构简单，具有优异的蒸发效能，应用范围广，能满足高温、高压、强酸强碱腐蚀等苛刻工况环境。

本发明的目的是这样实现的：

一种降膜蒸发器，包括封闭的壳体，其特征在于，所述壳体内从上往下依次被分隔成进料区、蒸发区、冷却区和出料区；所述进料区和蒸发区之间通过水平的上端板分隔，所述蒸发区和冷却区之间通过水平的中端板分隔，所述冷却区和出料区之间通过水平的下端板分隔；位于进料区的壳体侧壁上设有进料口，位于出料区的壳体侧壁上设有出料口，位于冷却区的壳体侧壁上设有对称的冷却水进水口和冷却水出水口；所述壳体内竖置有若干根换热管，换热管的顶端穿出上端板位于进料区内，换热管的底端则穿出下端板位于出料区内，位于蒸发区的换热管的外壁上涂有电致加热涂层。

其中，所述进料区还装有液体分布器。

其中，所述电致加热涂层涂在位于蒸发区的换热管的外壁的中间部分。

其中，所述涂有电致加热涂层的换热管的部分的高度占换热管高度的60％以内。

其中，所述电致加热涂层连接电极。

其中，位于所述蒸发区的换热管经电致加热后的温度为室温至700℃之间。

其中，所述换热管为碳化硅陶瓷换热管。

其中，所述碳化硅陶瓷换热管含有95％以上的碳化硅相。

其中，所述碳化硅陶瓷换热管的管内壁是光滑的或设有内翅片结构的。

其中，所述碳化硅陶瓷换热管的外径在9mm-50mm之间。

其中，待蒸发液体从所述碳化硅陶瓷换热管上端流入，并以液膜形式顺碳化硅陶瓷换热管的内管壁下流。

本发明的有益效果为：

(1)本发明采用电致面加热技术，使设备结构更为简单，易于装配和维修，降低设备制造成本；

(2)本发明采用电致面加热技术，可以精确控制工艺温度，升降温效率高，能耗低；

(3)本发明采用碳化硅陶瓷换热管，相较传统换热管可以耐更高温度且热导率高，因此在较少的工作时间内可以使待蒸发液体达到工艺要求浓度；此外，碳化硅陶瓷换热管的耐腐蚀性能优异，苛刻工况下相较传统降膜蒸发器具有更长使用寿命；

(4)本发明采用碳化硅陶瓷换热管，相较传统的换热管无金属离子释放，不会对介质产生污染，更适合食品和医药行业需求；

(5)本发明的降膜蒸发器使用温度为室温到700℃，适合多种工况使用。

适合多种工况使用。

附图说明

图1为本发明的主视结构图。

图2为本发明的的俯视结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。

如图1和图2所示，一种降膜蒸发器，包括封闭的壳体1。壳体1内从上往下依次被分隔成进料区2、蒸发区3、冷却区4和出料区5。进料区2和蒸发区3之间通过水平的上端板6分隔，蒸发区3和冷却区4之间通过水平的中端板7分隔，冷却区4和出料区5之间通过水平的下端板8分隔。位于进料区2的壳体1侧壁上设有进料口9，位于出料区5的壳体1侧壁上设有出料口10，位于冷却区4的壳体1侧壁上设有对称的冷却水进水口11和冷却水出水口12。所述壳体1内竖置有若干根换热管13，换热管13的顶端穿出上端板6位于进料区2内，换热管13的底端则穿出下端板8位于出料区5内，位于蒸发区3的换热管13的外壁上涂有电致加热涂层14。

为促进进料区2的待蒸发液体能在换热管13内均匀成膜，在进料区2装有液体分布器。

电致加热涂层14涂在位于蒸发区3的换热管13的外壁的中间部分，该中间部分的高度具体占换热管13的高度的60％以为。该电致加热涂层14连接电极，以利用电能对换热管13的管壁进行面加热，热能由换热管13的外表面传递至内表面，使换热管13内的待蒸发液膜蒸发。经电致加热后，位于蒸发区3的换热管13的温度可以调节在室温至700℃之间，适合多种工况使用。

本发明中的换热管13具体选用含有95％以上碳化硅相的碳化硅陶瓷换热管，管内壁可以是光滑的或设有内翅片结构的，外径在9mm-50mm之间。待蒸发液体从所述碳化硅陶瓷换热管上端流入，并以液膜形式顺碳化硅陶瓷换热管的内管壁下流。

使用时，待蒸发的液体从进料口9进入壳体1内的上端板6上，当液体的液面高于换热管13的顶端后，液体会慢慢溢入换热管13内。液体在进入蒸发区3后，在涂有电致加热涂层区14的换热管13的管壁上发生热交换，蒸发浓缩达到工艺所需浓度。然后液体再进入冷却区4内，经冷却水快速降温后自出料口10排出。

本发明在换热管13的管壁上涂有电致加热涂层14，使设备结构更为简单，易于装配和维修，降低设备制造成本。而且采用电致面加热技术，可以精确控制工艺温度，升降温效率高。本发明还采用相较传统换热管可以耐更高温度且热导率高的碳化硅陶瓷换热管，无金属离子污染，可以节约待蒸发液体蒸发浓缩的时间，而且碳化硅陶瓷换热管的耐腐蚀性能优异，使本发明在苛刻工况下相较传统降膜蒸发器具有更长使用寿命。

上述是针对本发明实施例的具体说明，应当指出本发明范围并不限于本实施实例，凡未脱离本发明做出的相似变更和改进，均应包含于本发明的专利范围中。

Claims (11)

1.一种降膜蒸发器，包括封闭的壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)内从上往下依次被分隔成进料区(2)、蒸发区(3)、冷却区(4)和出料区(5)；所述进料区(2)和蒸发区(3)之间通过水平的上端板(6)分隔，所述蒸发区(3)和冷却区(4)之间通过水平的中端板(7)分隔，所述冷却区(4)和出料区(5)之间通过水平的下端板(8)分隔；位于进料区(2)的壳体(1)侧壁上设有进料口(9)，位于出料区(5)的壳体(1)侧壁上设有出料口(10)，位于冷却区(4)的壳体(1)侧壁上设有对称的冷却水进水口(11)和冷却水出水口(12)；所述壳体(1)内竖置有若干根换热管(13)，换热管(13)的顶端穿出上端板(6)位于进料区(2)内，换热管(13)的底端则穿出下端板(8)位于出料区(5)内，位于蒸发区(3)的换热管(13)的外壁上涂有电致加热涂层(14)。

2.根据权利要求1所述一种降膜蒸发器，其特征在于，所述进料区(2)还装有液体分布器。

3.根据权利要求1所述的一种降膜蒸发器，其特征在于，所述电致加热涂层(14)涂在位于蒸发区(3)的换热管(13)的外壁的中间部分。

4.根据权利要求3所述的一种降膜蒸发器，其特征在于，所述涂有电致加热涂层(14)的换热管(13)的部分的高度占换热管(13)高度的60％以内。

5.根据权利要求3所述的一种降膜蒸发器，其特征在于，所述电致加热涂层(14)连接电极。

6.根据权利要求3所述的一种降膜蒸发器，其特征在于，位于所述蒸发区(3)的换热管(13)经电致加热后的温度为室温至700℃之间。

7.根据权利要求1所述的一种降膜蒸发器，其特征在于，所述换热管(13)为碳化硅陶瓷换热管。

8.根据权利要求7所述的一种降膜蒸发器，其特征在于，所述碳化硅陶瓷换热管含有95％以上的碳化硅相。

9.根据权利要求7所述的一种降膜蒸发器，其特征在于，所述碳化硅陶瓷换热管的管内壁是光滑的或设有内翅片结构的。

10.根据权利要求7所述的一种降膜蒸发器，其特征在于，所述碳化硅陶瓷换热管的外径在9mm-50mm之间。

11.根据权利要求7所述的一种降膜蒸发器，其特征在于，待蒸发液体从所述碳化硅陶瓷换热管上端流入，并以液膜形式顺碳化硅陶瓷换热管的内管壁下流。