CN110433513A - 降膜管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降膜管，包括内管、外套管和蒸汽盘管，所述内管安装在外套管的内部并在内管和外套管之间的间隙形成壳程，以及在内管的内部形成管程；所述蒸汽盘管缠绕在外套管的外部；还包括安装在内管内部的分布器，用于将熔融碱导流至内管的内侧壁；所述分布器包括叶轮和中心轴，沿着中心轴的轴向固定连接多个叶轮，每个叶轮均包括多个向下倾斜的叶片并且所有叶片均指向内管的内侧壁。本发明使熔融碱均匀地分布在内管的内表面，提高提纯效果，同时延长内管的使用寿命。

Description

降膜管

技术领域

本发明涉及制碱设备技术领域，具体涉及一种降膜管。

背景技术

降膜管是制碱设备之一，其工作原理是将熔融碱通入降膜管的内管中，经过外套管中的高温熔盐加热后再从内管中排出。一般降膜管为立式，熔融碱在重力作用下沿着内管内壁流下。在流下过程中，被壳程高温熔盐加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入降膜管下方连接的成品分离器中，从而将蒸汽分离以获得高纯度的熔融碱。

但是目前的降膜管存在一个普遍的问题，即无法保证熔融碱均匀分布在内管的内表面，造成熔融碱受热不均匀，影响提纯效果。另外，内管上未流经熔融碱的部位因高温容易发生变形，造成不可修复的损坏。

为了解决上述问题，授权公告号为CN207520618U的一种便于高效接管的降膜管，公开了在内管中增加了搅拌刀盘的技术方案。很明显，这样的搅拌刀盘需要另外的动力驱动，从而使得原本简单的降膜管结构显得复杂，增加了设备的生产制造成本。而且仅仅在内管的上方设置搅拌刀盘实现熔融碱均匀分布的效果并不理想。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种降膜管，以使熔融碱均匀地分布在内管的内表面，提高提纯效果，同时延长内管的使用寿命。

本发明提供了一种降膜管，包括内管、外套管和蒸汽盘管，所述内管安装在外套管的内部并在内管和外套管之间的间隙形成壳程，以及在内管的内部形成管程；所述蒸汽盘管缠绕在外套管的外部；

还包括安装在内管内部的分布器，用于将熔融碱导流至内管的内侧壁；所述分布器包括叶轮和中心轴，沿着中心轴的轴向固定连接多个叶轮，每个叶轮均包括多个向下倾斜的叶片并且所有叶片均指向内管的内侧壁。

本发明的有益效果体现在：

熔融碱从内管的上端通入，通入时，部分熔融碱沿着内管的内壁流下，另外部分熔融碱从内管的中心流下，则这部分熔融碱滴落在叶轮上。落在叶轮的叶片上的熔融碱在重力作用下，沿着叶片流至内管的内壁，避免了熔融碱未经过内管的内部加热而直接排出，从而使熔融碱均能吸收内管外侧的高温熔盐的热量，利于提高提纯效果。本设备的分布器结构十分简单，降低了整个结构的复杂度，从而降低了设备的生产制造成本。

优选地，每个叶轮的相邻两个叶片部分重叠。

由于每个都叶片是倾斜的，沿着叶片的上边缘下流的熔融碱将滴落至相邻叶片的中部，最后将沿着相邻的这个叶片下流至内管的内侧壁。由此类推，每个叶片将该处内管的横断面完全遮挡，从而避免了熔融碱从两个叶片之间直接流下。

优选地，所述外套管的下端通过封套与内管的外侧壁密封连接，以及上端通过膨胀节组件和保护罩与内管的外侧壁密封连接。

外套管的上端和下端与内管的外侧壁密封后，从而在外套管的内壁和内管的外侧壁之间形成了壳程。

优选地，所述外套管的下端和上端分别设有与壳程连通的出液套管和进液套管。

高温熔盐从进液套管流入壳程，高温熔盐在壳程内放热后从出液套管流出，形成循环加热。

优选地，所述外套管的外部设有支撑套。

优选地，所述内管的上端设有将内管的上端包裹的蒸发管接头，所述蒸发管接头设有与内管连通的进碱管。

优选地，所述中心轴的上端设有圆盘，所述中心轴贯穿圆盘的圆心与圆盘固定连接；通过将圆盘挂在内管的上端进而使中心轴固定在内管的内部。

通过圆盘将中心轴挂在了内管的内部，一方面，固定方式十分简单，进一步地降低了整个结构的复杂度；另外一方面，圆盘挂在内管的上端后便将内管的上端密封，避免熔融碱从内管的上端直接下落。

优选地，靠近内管上端的侧壁设有多个长条形通孔，用于将进碱管和内管连通。

在蒸发管接头内形成临时进液腔，熔融碱从蒸发管接头的入口流入进液腔，当进液腔填满后又从长条形通孔溢流至内管中。长条形通孔朝向竖直方向并且沿着内管的周向等间距分布。熔融碱将从这些长条形通孔流入，有利于熔融碱直接流向内管的内侧壁，等间距分布，有利于熔融碱均匀分布在内管的内侧壁上。

优选地，每间隔三个所述叶轮均设有一个固定于中心轴的导流盘，所述导流盘的边缘往下倾斜并且导流盘的边缘与所述内管的内壁之间设有缝隙。

优选地，所述导流盘的横断面为拱形。

由于熔融碱经过叶轮导流后，将大部分熔融碱均匀分布至内管的内壁上，但是内侧壁上的部分熔融碱存在汇集的问题，汇集后也将导致另外一部分稀薄或者内侧壁上无熔融碱，而不是均匀的分散在内侧壁上。导流盘和内管的内壁之间留有缝隙，均匀分散的熔融碱将顺利通过缝隙继续流下，而汇集的熔融碱将被导流盘刮除一部分以达到均匀的目的。而部分熔融碱汇集，也有对应的部分分散，被挂除的熔融碱将被留在导流盘上慢慢汇集并流向稀薄处或者内侧壁上无熔融碱的地方，从而进一步使内侧壁上的熔融碱均匀流下。每间隔三个叶轮设置一个导流盘，保证了整个内管的熔融碱始终处于均匀下流的状态，以保证流经内管的熔融碱受热均匀，同时也使内管的内侧壁始终有熔融碱经过，而避免了内管形成局部高温，延长了内管的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实施例的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本实施例中分布器的结构示意图；

图4为图3中A处的放大图；

图5为图3中B处的放大图；

图6为图5的剖视图。

附图中，内管1、外套管2、蒸汽盘管3、封套4、膨胀节组件5、保护罩6、出液套管7、进液套管8、支撑套9、蒸发管接头10、进碱管11、分布器12、叶轮13、中心轴14、叶片15、圆盘16、导流盘17、长条形通孔18。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种降膜管，包括内管1、外套管2和蒸汽盘管3。所述内管1安装在外套管2的内部并在内管1和外套管2之间的间隙形成壳程，以及在内管1的内部形成管程。本实施例中的降膜管属于立式降膜管，内管1的上端和下端均设有开口并且伸出外套管2的两端，所述外套管2的下端通过封套4与内管1的外侧壁密封连接，以及上端通过膨胀节组件5和保护罩6与内管1的外侧壁密封连接。外套管2的上端和下端与内管1的外侧壁密封后，从而在外套管2的内壁和内管1的外侧壁之间形成了壳程。

壳程中通入高温的熔盐，在外套管2的下端和上端分别设有与壳程连通的出液套管7和进液套管8。高温熔盐从进液套管8流入壳程，高温熔盐在壳程内放热后从出液套管7流出，高温的熔盐不断流入从而形成循环加热。本设备中的蒸汽盘管3缠绕在外套管2的外部，用于对壳程内的高温熔盐进行保温，减少高温的熔盐与外部环境的热量交换，减少热量散失。所述外套管2的外部设有支撑套9，支撑套9将蒸汽盘管3固定在外套管2上。

本设备中内管1的上端伸出外套管2，并且内管1的上端设有将内管1的上端包裹的蒸发管接头10，所述蒸发管接头10设有与内管1连通的进碱管11。内管1的下端伸出外套管2，熔融碱被加热后形成的蒸汽与液相共同从内管1的下端排出并进入成品分离器中。

由于熔融碱沿着内管1的内侧壁流下的过程中，无法保证熔融碱均匀分布在内管1的内表面，造成熔融碱受热不均匀，影响提纯效果。本设备通过一下结构克服这种问题：还包括安装在内管1内部的分布器12，用于将熔融碱导流至内管1的内侧壁。

如图3和图4所示，所述分布器12包括叶轮13和中心轴14，沿着中心轴14的轴向固定连接多个叶轮13，每个叶轮13均包括多个向下倾斜的叶片15并且所有叶片15均指向内管1的内侧壁。熔融碱从内管1的上端通入，通入时，部分熔融碱沿着内管1的内壁流下，另外部分熔融碱从内管1的中心流下，则这部分熔融碱滴落在叶轮13上。落在叶轮13的叶片15上的熔融碱在重力作用下，沿着叶片15流至内管1的内壁，避免了熔融碱未经过内管1的内部加热而直接排出，从而使熔融碱均能吸收内管1外侧的高温熔盐的热量，利于提高提纯效果。本设备的分布器12结构十分简单，降低了整个结构的复杂度，从而降低了设备的生产制造成本。

此外，每个叶轮13的相邻两个叶片15部分重叠。由于每个都叶片15是倾斜的，沿着叶片15的上边缘下流的熔融碱将滴落至相邻叶片15的中部，最后将沿着相邻的这个叶片15下流至内管1的内侧壁。由此类推，每个叶片15将该处内管1的横断面完全遮挡，从而避免了熔融碱从两个叶片15之间直接流下。

为了避免本设备的结构复杂化，本设备中的中心轴14的上端设有圆盘16，所述中心轴14贯穿圆盘16的圆心与圆盘16固定连接；通过将圆盘16挂在内管1的上端进而使中心轴14固定在内管1的内部。通过圆盘16将中心轴14挂在了内管1的内部，一方面，固定方式十分简单，进一步地降低了整个结构的复杂度；另外一方面，圆盘16挂在内管1的上端后便将内管1的上端密封，避免熔融碱从内管1的上端直接下落。靠近内管1上端的侧壁设有多个长条形通孔18，用于将进碱管11和内管1连通。在蒸发管接头10内形成临时进液腔，熔融碱从蒸发管接头10的入口流入进液腔，当进液腔填满后又从长条形通孔18溢流至内管1中。长条形通孔18朝向竖直方向并且沿着内管1的周向等间距分布。熔融碱将从这些长条形通孔18流入，有利于熔融碱直接流向内管1的内侧壁，等间距分布，有利于熔融碱均匀分布在内管1的内侧壁上。

由于熔融碱经过叶轮13导流后，将大部分熔融碱均匀分布至内管1的内壁上，但是内侧壁上的部分熔融碱存在汇集的问题，汇集后也将导致另外一部分稀薄或者内侧壁上无熔融碱，而不是均匀的分散在内侧壁上。为了进一步保证整个内管1的熔融碱始终处于均匀下流的状态，如图5和图6所示，本设备中每间隔三个所述叶轮13均设有一个固定于中心轴14的导流盘17，所述导流盘17的边缘往下倾斜并且导流盘17的边缘与所述内管1的内壁之间设有缝隙。导流盘17和内管1的内壁之间留有缝隙，均匀分散的熔融碱将顺利通过缝隙继续流下，而汇集的熔融碱将被导流盘17刮除一部分以达到均匀的目的。而部分熔融碱汇集，也有对应的部分分散，被挂除的熔融碱将被留在导流盘17上慢慢汇集并流向稀薄处或者内侧壁上无熔融碱的地方，从而进一步使内侧壁上的熔融碱均匀流下。每间隔三个叶轮13设置一个导流盘17，保证了整个内管1的熔融碱始终处于均匀下流的状态，以保证流经内管1的熔融碱受热均匀，同时也使内管1的内侧壁始终有熔融碱经过，而避免了内管1形成局部高温，延长了内管1的使用寿命。

本设备中的导流盘17的横断面为拱形，因此导流盘17的上表面为弧面，当熔融碱滴落在上表面后将沿着弧面下滑，顺利流向至稀薄或者内侧壁上无熔融碱的地方。导流盘17和内管1之间留有缝隙，熔融碱形成的蒸汽与液相通过这些缝隙往下排出。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种降膜管，包括内管、外套管和蒸汽盘管，所述内管安装在外套管的内部并在内管和外套管之间的间隙形成壳程，以及在内管的内部形成管程；所述蒸汽盘管缠绕在外套管的外部；

其特征在于：还包括安装在内管内部的分布器，用于将熔融碱导流至内管的内侧壁；所述分布器包括叶轮和中心轴，沿着中心轴的轴向固定连接多个叶轮，每个叶轮均包括多个向下倾斜的叶片并且所有叶片均指向内管的内侧壁。

2.根据权利要求1所述的降膜管，其特征在于：每个叶轮的相邻两个叶片部分重叠。

3.根据权利要求1所述的降膜管，其特征在于：所述外套管的下端通过封套与内管的外侧壁密封连接，以及上端通过膨胀节组件和保护罩与内管的外侧壁密封连接。

4.根据权利要求1所述的降膜管，其特征在于：所述外套管的下端和上端分别设有与壳程连通的出液套管和进液套管。

5.根据权利要求1所述的降膜管，其特征在于：所述外套管的外部设有支撑套。

6.根据权利要求1所述的降膜管，其特征在于：所述内管的上端设有将内管的上端包裹的蒸发管接头，所述蒸发管接头设有与内管连通的进碱管。

7.根据权利要求6所述的降膜管，其特征在于：所述中心轴的上端设有圆盘，所述中心轴贯穿圆盘的圆心与圆盘固定连接；通过将圆盘挂在内管的上端进而使中心轴固定在内管的内部。

8.根据权利要求7所述的降膜管，其特征在于：靠近内管上端的侧壁设有多个长条形通孔，用于将进碱管和内管连通。

9.根据权利要求1-8任一项所述的降膜管，其特征在于：每间隔三个所述叶轮均设有一个固定于中心轴的导流盘，所述导流盘的边缘往下倾斜并且导流盘的边缘与所述内管的内壁之间设有缝隙。

10.根据权利要求9所述的降膜管，其特征在于：所述导流盘的横断面为拱形。