CN105344122B - 一种在线除垢的卧式降膜蒸发器 - Google Patents
一种在线除垢的卧式降膜蒸发器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种在线除圬的卧式降膜蒸发器，包括喷淋循环泵、主循环管路、布液装置、卧式降膜蒸发器，热井上设有出料口和用于排出料的出料泵，布液装置布排有多根布液管，换热管束采用平行均布管式，蒸发器还有一个除圬装置，除圬装置包括补沙口、排沙口和旋流分离器；补沙口和排沙口分别设置在热井的上端和底部，旋流分离器设置在热井的进料口上，惰性固体沙粒从旋流分离器下口经短管回到热井，浓液从旋流分离器上口经出料泵排出。本发明在线除垢技术运行成本低，需要除垢时，只需在热井中添加少量惰性固体沙粒，对整套系统的能耗和人员配备没有额外要求，原材料价格便宜，采购成本低，必要时也可以回收循使用。
Description
技术领域
本发明提供一种用于卧式降膜蒸发器的沙水循环在线除垢技术。
背景技术
随着蒸发浓缩技术在我国各行各业，尤其是在水处理领域的不断推广和应用，一种卧式降膜蒸发系统被广泛用于处理高盐、高有机物含量的污水处理工艺中。这种蒸发系统因其较高的传热效率、广泛的适用性和节省空间等特点而深受水处理行业从业者的青睐。但由于所处理水质较为复杂，在蒸发时极易结垢，一般除垢周期根据水质情况在几天到几周不等，而现有工艺大多需要停车清洗，这对工业化应用的成套设备来说是不经济的，因此如何高效在线除垢成了卧式降膜蒸发系统面临的亟待解决的难题。
现有针对卧式降膜蒸发系统的在线除垢技术，主要是机械毛刷在线除垢技术，但由于蒸发器内工况复杂，环境恶劣，腐蚀和高温等工况对机械式除垢的传动机构和防腐都提出了极高的要求，这直接导致其成本居高不下和较低的可靠性，而传统的化学药剂清洗除垢是在系统停止运行的前提下进行，这不仅影响系统产量，而且化学药剂清洗产生的废水如何处理也是一个问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在线除污的卧式降膜蒸发器。
本发明的技术方案是：
一种在线除垢的卧式降膜蒸发器，包括包括喷淋循环泵、主循环管路、布液装置、卧式降膜蒸发器，卧式降膜蒸发器包括筒体、换热管束和热井；热井上设有出料口和用于排出料的出料泵，
布液装置布排有多根布液管，换热管束采用平行均布管式，
蒸发器还有一个除垢装置，除垢装置包括补沙口、排沙口和旋流分离器；
补沙口和排沙口分别设置在热井的上端和底部，
旋流分离器设置在热井的进料口上，惰性固体沙粒从旋流分离器下口经短管回到热井，浓液从旋流分离器上口经出料泵排出。
进一步地，上述的除垢装置还有一个辅助系统，辅助系统包括辅助循环泵、沉沙轰起管和积沙冲扫管，辅助循环泵的进料口和热井相连接，出料口分别和热井底部和卧式降膜蒸发器筒体内底部相连接通。
上述的辅助系统的动力由喷淋循环泵提供。
上述的旋流分离器进料品和所述的喷淋循环泵的出料口相连通。
上述的补沙口的两级阀门之间和所述的喷淋循环泵的出料口相连通。
优选地，喷淋循环泵、主循环管路、布液装置及卧式降膜蒸发器内的筒体、换热管束和热井为防腐蚀的材料制备而成。
有益效果
1．本发明所述的在线除垢技术运行成本低，需要除垢时，只需在热井中添加少量惰性固体沙粒，对整套系统的能耗和人员配备没有额外要求，原材料价格便宜，采购成本低，必要时也可以回收循环使用。整套技术，既不需要大量的药剂，也不需要较频繁的检修，节省了大量人力、电耗和投资。
布液装置布排有多根布液管和换热管束采用平行均布管式，有利于除污的效率；
2．辅助系统的设置是为了防止惰性固体沙粒在热井底部和卧式降膜蒸发器筒体内底部沉积。
3．辅助系统的动力由喷淋循环泵提供是进一步降低设备成本。
4.补沙口的两级阀门之间和所述的喷淋循环泵的出料口相连通，防止添加的固体沙粒在两级阀门之间堆积无法进入热井，两级阀门保证了在进行补沙和排沙操作时，蒸发系统可以正常运行而不受影响。
5. 蒸发器内由防腐蚀的材料制备而成进一步延长了机械寿命。
附图说明
图1是本发明实施例1的在线除垢技术示意图；
图2是本发明实施例2的在线除垢技术示意图；
图3是本发明实施例3的在线除垢技术示意图；
图4是本发明实施例4的在线除垢技术示意图；
图5是旋流分离器和结构示意图。
图中：1-喷淋循环泵；2-积沙冲扫管；3-主循环管路；4-卧式降膜蒸发器；5-布液装置；6-换热管束；7-筒体；8-热井；9-浓缩液出料口；10-出料泵；11-热井出料口；12-旋流分离器；13-排沙口；14-沉沙轰起管；15-补沙口；16-喷淋循环泵进料口；17-辅助循环泵；18-旋流分离器进料口；19-补沙口的进料口。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明的具体实施例之一如图1、图5所示，一种用于卧式降膜蒸发器的沙水循环在线除垢技术，包括循环蒸发系统、出料系统、沙粒调配系统、辅助系统。
循环蒸发系统包括喷淋循环泵1、主循环管路3、布液装置5、卧式降膜蒸发器4，喷淋循环泵1在满足防腐蚀和防气蚀的前提下，还要耐磨蚀，布液装置5采用平行管式，均布喷头，喷头要求耐沙水磨蚀，卧式降膜蒸发器4包括筒体7、换热管束6和热井8，各部件在原蒸发器的基础上针对沙水混合液的磨蚀特性进行合理选材，适当补强。
出料系统包括旋流分离器12和出料泵10，排浓缩液时，热井8中的沙水混合液经旋流分离器12进口进入，旋流除沙后，浓液从旋流分离器12上口排出，由出料泵10排出，分离出来的沙粒经旋流分离器12底部的接管回到热井8中去。
述的沙粒调配系统包括补沙口15和排沙口13，分别设置在热井8的上部和底部，可在系统正常运行的情况下，用于补充沙粒和排放污浊沙粒，以更换系统内的沙粒，保证除垢效果。
辅助系统包括辅助循环泵17、沉沙轰起管14和积沙冲扫管2，辅助系统可由辅助循环泵17提供动力，分出两支，一支为沉沙轰起管14用来维持热井8内沙水的均匀混合，防止沙粒沉降堆积，另外一支为积沙冲扫管2，用于防止卧式降膜蒸发器4筒体内底部沙粒的堆积，避免影响蒸发系统的正常运行。
上述的沙粒是一种硬质惰性固体颗粒，颗粒直径为1.5-3mm，密度为1.5-4g/cm³，可选用石英砂、刚玉球或陶瓷颗粒等，沙粒在系统内流动时，与换热管产生摩擦和碰撞，从而去除掉换热管表面的垢层。
上述的旋流分离器是一种靠离心力进行沙水分离的装置，由于沙粒比水的密度大，旋流时沙水离心力不同，离心力更大的沙粒流向边缘，从而实现沙水分离。
实施例2
本发明的具体实施例2如图2所示，与实施例1所不同的是，积沙冲扫管2和沉沙轰起管14不再由辅助循环泵17提供流体，而是与主循环管路3共用喷淋循环泵，这样连接适用于积沙冲扫管2和沉沙轰起管14的启停对主循环管路3影响比较小的情况。
实施例3
本发明的具体实施例3如图3所示，与实施例1所不同的是，旋流分离器进料口18进口不与热井8连接，由喷淋循环泵1出口分出一路与旋流分离器12进口相连，上出口排出料液，下出口沙水回热井中8。
实施例4
本发明的具体实施例4如图4所示，与实施例1所不同的是，补沙口15的两级阀门之间可共喷淋循环泵1出口接入一根料液循环管道，防止添加的固体沙粒在两级阀门之间堆积无法进入热井8。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
以上所述，仅为本发明较佳具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明保护范围之内。因此，本发明保护范围应该以权利要求书保护范围为准。
Claims (5)
1.一种在线除垢的卧式降膜蒸发器，包括喷淋循环泵（1）、主循环管路（3）、布液装置（5）、卧式降膜蒸发器（4），所述卧式降膜蒸发器（4）包括筒体（7）、换热管束（6）和热井（8）；所述热井（8）上设有出料口和用于排出料的出料泵（10），
所述的布液装置（5）布排有多根布液管，所述换热管束（6）采用平行均布管式，
其特征在于，所述的蒸发器还有一个除垢装置，
所述的除垢装置包括补沙口（15）、排沙口（13）和旋流分离器（12）；
所述补沙口（15）和排沙口（13）分别设置在所述热井（8）的上端和底部，
所述旋流分离器（12）设置在所述热井（8）的进料口上，惰性固体沙粒从旋流分离器（12）下口经短管回到热井（8），浓液从旋流分离器（12）上口经出料泵（10）排出；
所述的除垢装置还有一个辅助系统，所述的辅助系统包括辅助循环泵（17）、沉沙轰起管（14）和积沙冲扫管（2），所述辅助循环泵（17）的进料品口和所述热井（8）相连接，出料口分别和所述热井（8）底部和卧式降膜蒸发器（4）筒体内底部相连接通。
2.如权利要求1所述的卧式降膜蒸发器，其特征在于，所述的辅助系统的动力由喷淋循环泵（1）提供。
3.如权利要求1或2所述的卧式降膜蒸发器，其特征在于，所述的旋流分离器（12）进料品和所述的喷淋循环泵（1）的出料口相连通。
4.如权利要求1或2所述的卧式降膜蒸发器，其特征在于，所述的补沙口（15）的两级阀门之间和所述的喷淋循环泵（1）的出料口相连通。
5.如权利要求1或2所述的卧式降膜蒸发器，其特征在于，所述的喷淋循环泵（1）、主循环管路（3）、布液装置（5）及卧式降膜蒸发器（4）内的筒体（7）、换热管束（6）和热井（8）为防腐蚀的材料制备而成。
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