CN111167141A - 分布器及具有该分布器的蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分布器及具有该分布器的蒸发器。分布器包括带进料腔的分布器本体，分布器本体上设有与所述进料腔相通的进料口，分布器本体上设有多个均匀分布的洒料孔，全部洒料孔均与进料腔相通；且所述进料口和洒料孔分别位于两个相连接的面上。蒸发器包括带气相出口和物料出口的蒸发器壳体，蒸发器壳体中设有所述的分布器。在蒸发器维护保养时，且在分布器未旋转的情况下，物料由进料口进入分布器，再通过全部洒料孔洒在蒸发器壳体的内壁面上，由于全部洒料孔均匀分布，保证物料会被均匀地洒在蒸发器壳体的内壁面上，从而实现在分布器未旋转的情况下，仍能将物料均匀地洒在蒸发器壳体的内壁面上，节约了能耗。

Description

分布器及具有该分布器的蒸发器

技术领域

本发明涉及蒸发器技术领域，特别是涉及一种分布器及具有该分布器的蒸发器。

背景技术

刮膜蒸发器是通过旋转刮膜器在蒸发器的内壁强制形成液膜，液膜沿蒸发器的内壁高速流动，使得热传递效率高，且刮膜蒸发器可在真空条件下进行降膜蒸发。如图1所示，物料从位于加热区的上方的物料进口进入蒸发器；在布料器5的旋转离心力作用下物料被均匀的洒在蒸发器的加热壁面，然后，物料在下降的过程中，且在蒸汽加热的作用下，低沸点物质被气化经气相出口到下一个单元，高沸点物质经底部物料出口排出。

如图2所示，现有的布料器5采用平面式结构设计，布料器5的表面设有多个导流槽51，物料需在布料器5旋转时通过导流槽51被均匀的分布在刮膜蒸发器的内壁上。维护保养设备时，为保证物料能被均匀分布到蒸发器的内壁上，仍需驱动机构继续启动以带动布料器5旋转，此时不仅会造成能耗较高，且对设备的正常保养也将造成影响。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种在不旋转时也能将物料均匀地分布到蒸发器的蒸发面上的分布器。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种分布器，用于蒸发器，所述分布器包括带进料腔的分布器本体，所述分布器本体上设有与所述进料腔相通的进料口，所述分布器本体上设有多个均匀分布的洒料孔，全部洒料孔均与进料腔相通；且所述进料口和洒料孔分别位于两个相连接的面上。在维护保养时，且在分布器未旋转的情况下，物料由进料口进入分布器的进料腔，再通过与进料腔相通的全部洒料孔洒在蒸发器的蒸发面上，由于全部洒料孔均匀分布，使得物料经全部洒料孔后，能被均匀地洒在蒸发器的蒸发面上，从而实现在分布器未旋转的情况下，仍能将物料均匀地洒在蒸发器的蒸发面上，节约了能耗。

进一步地，所述分布器本体呈筒状，在分布器本体的侧面上沿轴向设有多个分料部，每个分料部中设有一圈均匀分布的所述洒料孔。分布器本体采用筒状的结构设计，便于在分布器本体的侧面上设置均匀分布的洒料孔，进而保证物料经全部洒料孔能被均匀洒在蒸发器的蒸发面上。且多个分料部的结构设计，保证物料经全部洒料孔后被更加均匀地洒在蒸发器壳体的蒸发面上。

进一步地，所述进料口位于分布器本体的一端面的中心处，使得全部洒料孔与进料口的距离均相等，从而保证物料经进料口后会同时流至各个洒料孔处，进而经全部洒料孔均匀洒在蒸发器的蒸发面上。

上述技术方案具有下列技术效果：

在维护保养时，且在分布器未旋转的情况下，物料由进料口进入分布器的进料腔，再通过与进料腔相通的全部洒料孔洒在蒸发器的蒸发面上，由于全部洒料孔均匀分布，使得物料经全部洒料孔后，能被均匀地洒在蒸发器的蒸发面上，从而实现在分布器未旋转的情况下，仍能将物料均匀地洒在蒸发器的蒸发面上，节约了能耗。

本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种在分布器不旋转时也能将物料均匀地分布到蒸发器壳体的内壁上的蒸发器。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种蒸发器，包括带气相出口和物料出口的蒸发器壳体，所述蒸发器壳体中设有所述的分布器，且蒸发器壳体内位于所述分布器下方的空间为加热蒸发区。在本蒸发器维护保养时，且在分布器未旋转的情况下，物料由进料口进入分布器的进料腔，再通过与进料腔相通的全部洒料孔洒在蒸发器壳体的内壁面上、即蒸发器的蒸发面上，由于全部洒料孔均匀分布，保证物料经全部洒料孔后，能被均匀地洒在蒸发器壳体的内壁面上，从而实现在分布器未旋转的情况下，仍能将物料均匀地洒在蒸发器壳体的内壁面上，节约了能耗，方便了本蒸发器的维护保养工作。

进一步地，所述蒸发器还包括刮膜器，所述刮膜器包括旋转驱动机构以及与旋转驱动机构相连的刮刀，所述刮刀位于所述加热蒸发区内，所述分布器与所述旋转驱动机构相连。在正常工作时，旋转驱动机构在带动刮刀旋转时，将带动分布器一起旋转，以保证物料经旋转的分布器能被更加均匀地洒在蒸发器壳体的内壁面上。且旋转的刮刀能将洒在蒸发器壳体的内壁面上的物料刮成液膜，以增大物料与蒸发器壳体的内壁面的接触面积，提高蒸发效率。

进一步地，所述旋转驱动机构上安装有支撑所述刮刀的刀架。旋转驱动机构通过带动刀架实现带动刮刀旋转。

进一步地，所述刮刀与所述蒸发器壳体的内壁面的母线相平行。以保证刮刀在旋转时能将物料在蒸发器壳体的内壁面上刮成厚薄均匀的液膜。

进一步地，所述蒸发器壳体上的气相出口位于所述分布器的上方，所述蒸发器壳体的物料出口设于所述加热蒸发区的底部。这样，物料中的轻组份蒸发形成蒸汽流上升后，将由位于分布器上方的气相出口顺利、快速流出，而物料中的重组份将由位于加热蒸发区的底部的物料出口顺利排出。且气相出口位于分布器的上方，能避免物料中的重组份在重力作用下向下流动过程中通过该气相出口流出，从而保证通过该气相出口流出的为物料中的轻组份物质。进一步地，所述蒸发器壳体的下部腔体为锥形腔，所述物料出口位于所述锥形腔的小口端。这样，位于蒸发器壳体上的物料中重组份在重力作用下，且在锥形腔的导向作用下，将汇集在锥形腔的小口端，并经物料出口排出。

进一步地，所述蒸发器壳体上安装有加热夹套，所述加热夹套的上端设有蒸汽供给口，所述加热夹套的下端设有蒸汽回流口。加热蒸汽由位于上端的蒸汽供给口流入加热夹套，再由位于下端的蒸汽回流口流出，加热蒸汽的热量经加热夹套传递给蒸发器壳体，以实现对蒸发器壳体的加热，并加快位于蒸发器壳体的内壁上的物料蒸发，提高本蒸发器的工作效率。且加热蒸汽由上端进入加热夹套，再由加热夹套的下端流出的方式，能保证加热夹套的上端的温度更高，从而保证物料被洒在蒸发器壳体的内壁上后且在未向下流动过长距离情况下就能快速蒸发，进一步提高了本蒸发器的工作效率。

附图说明

图1为现有技术中刮膜蒸发器的结构示意图。

图2为现有技术中布料器的结构示意图。

图3为本发明实施例中分布器的结构示意图。

图4为本发明实施例中蒸发器的结构示意图。

元件标号说明

1 分布器本体 312 主轴

11 进料口 32 刮刀

12 洒料孔 33 刀架

2 蒸发器壳体 4 加热夹套

21 气相出口 41 蒸汽供给口

22 物料出口 42 蒸汽回流口

23 物料进口 5 布料器

3 刮膜器 51 导流槽

31 旋转驱动机构 6 传动轴

311 马达

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图3所示，本实施例提供一种分布器，用于蒸发器，该分布器包括带进料腔的分布器本体1，分布器本体1上设有与进料腔相通的进料口11，分布器本体1上设有多个均匀分布的洒料孔12，全部洒料孔12均与进料腔相通；且进料口11和洒料孔12分别位于两个相连接的面上。在维护保养时，且在分布器未旋转的情况下，物料由进料口11进入分布器的进料腔，再通过与进料腔相通的全部洒料孔12洒在蒸发器的蒸发面上，由于全部洒料孔12均匀分布，使得物料经全部洒料孔12后，能被均匀地洒在蒸发器的蒸发面上，从而实现在分布器未旋转的情况下，仍能将物料均匀地洒在蒸发器的蒸发面上，节约了能耗。

如图3所示，本实施例中分布器本体1呈筒状，在分布器本体1的侧面上沿轴向设有多个分料部，每个分料部中设有一圈均匀分布的洒料孔12。分布器本体1采用筒状的结构设计，便于在分布器本体1的侧面上设置均匀分布的洒料孔12，进而保证物料经全部洒料孔12能被均匀洒在蒸发器的蒸发面上。且多个分料部的结构设计，保证物料经全部洒料孔12后被更加均匀地洒在蒸发器壳体2的蒸发面上。

如图3所示，本实施例中进料口11位于分布器本体1的一端面的中心处，使得全部洒料孔12与进料口11的距离均相等，从而保证物料经进料口11后会同时流至各个洒料孔12处，进而经全部洒料孔12均匀洒在蒸发器的蒸发面上。

同时，如图4所示，本实施例提供一种蒸发器，包括带气相出口21和物料出口22的蒸发器壳体2，蒸发器壳体2中设有分布器，且蒸发器壳体2内位于分布器下方的空间为加热蒸发区。在本蒸发器维护保养时，且在分布器未旋转的情况下，物料由进料口11进入分布器的进料腔，再通过与进料腔相通的全部洒料孔12洒在蒸发器壳体2的内壁面上、即蒸发器的蒸发面上，由于全部洒料孔12均匀分布，保证物料经全部洒料孔12后，将会被均匀地洒在蒸发器壳体2的内壁面上，从而实现在分布器未旋转的情况下，仍能将物料均匀地洒在蒸发器壳体2的内壁面上，节约了能耗，方便了本蒸发器的维护保养工作。

如图4所示，本实施例中蒸发器还包括刮膜器3，刮膜器3包括旋转驱动机构31以及与旋转驱动机构31相连的刮刀32，刮刀32位于加热蒸发区内，分布器与旋转驱动机构31相连。在正常工作时，旋转驱动机构31在带动刮刀32旋转时，将带动分布器一起旋转，以保证物料经旋转的分布器能被更加均匀地洒在蒸发器壳体2的内壁面上。且旋转的刮刀32能将洒在蒸发器壳体2的内壁面上的物料刮成液膜，以增大物料与蒸发器壳体2的内壁面的接触面积，提高蒸发效率。如图4所示，本实施例中旋转驱动机构31上安装有支撑刮刀32的刀架33。旋转驱动机构31通过带动刀架33实现带动刮刀32旋转。另外，如图4所示，本实施例中刮刀32与蒸发器壳体2的内壁面的母线相平行。以保证刮刀32在旋转时能将物料在蒸发器壳体2的内壁面上刮成厚薄均匀的液膜。

如图4所示，本实施例中旋转驱动机构31包括马达311和与马达311相连接的主轴312。本实施例中刮刀32通过刀架33安装在主轴312上，且分布器也安装在主轴312上。在蒸发器正常工作时，马达311带动主轴312旋转，主轴312带动分布器一起旋转，使得进入分布器的物料在离心力的作用下并经全部洒料孔12被均匀的洒在蒸发器壳体2的内壁面上。且主轴312旋转时，将带动刮刀32一起旋转，从而将洒在蒸发器壳体2上的物料刮成厚薄均匀的液膜，以增大物料与蒸发器壳体2的接触面积，加快物料中的轻组份蒸发。本实施例中蒸发器也称作刮膜蒸发器。

如图4所示，本实施例中蒸发器壳体2上的气相出口21位于分布器的上方，蒸发器壳体2的物料出口22设于加热蒸发区的底部。这样，物料中的轻组份蒸发形成蒸汽流上升后，将由位于分布器上方的气相出口21顺利、快速流出，而物料中的重组份将由位于加热蒸发区的底部的物料出口22顺利排出。且气相出口21位于分布器的上方，能避免物料中的重组份在重力作用下向下流动过程中通过该气相出口21流出，从而保证通过该气相出口21流出的为物料中的轻组份物质。

如图4所示，本实施例中蒸发器壳体2的下部腔体为锥形腔，物料出口22位于锥形腔的小口端。这样，位于蒸发器壳体2上的物料中重组份在重力作用下，且在锥形腔的导向作用下，将汇集在锥形腔的小口端，并经物料出口22排出。

如图4所示，本实施例中蒸发器壳体2上安装有加热夹套4，加热夹套4的上端设有蒸汽供给口41，加热夹套4的下端设有蒸汽回流口42。加热蒸汽由位于上端的蒸汽供给口41流入加热夹套4，再由位于下端的蒸汽回流口42流出，加热蒸汽的热量经加热夹套4传递给蒸发器壳体2，以实现对蒸发器壳体2的加热，并加快位于蒸发器壳体2的内壁上的物料蒸发，提高本蒸发器的工作效率。且加热蒸汽由上端进入加热夹套4，再由加热夹套4的下端流出的方式，能保证加热夹套4的上端的温度更高，从而保证物料被洒在蒸发器壳体2的内壁上后且在未向下流动过长距离情况下就能快速蒸发，进一步提高了本蒸发器的工作效率。

本实施例中分布器也称作布料器，具体也称作是一种槽式分布器。蒸发器壳体2的上端还设有物料进口23，物料经物料进口23、并经进料口11进入分布器。

如图4所示，本实施例中刮膜蒸发器在正常工作时，其工艺步骤如下：

1、物料经物料进口23进入刮膜蒸发器并到达旋转的分布器上，并经进料口11进入分布器，在离心力作用下物料经洒料孔12被均匀的洒到蒸发器壳体2的内壁上；

2、物料在下降的过程中，且在蒸汽加热的作用下，低沸点物质被气化经气相出口21流到下一个单元中，高沸点物质经位于蒸发器壳体2的底部的物料出口22排出。

本实施例中分布器安装在主轴312上，在维护保养时，主轴312即使不旋转物料也可经过该分布器被均匀分布在蒸发器壳体2的内壁上；在正常运转状态下，主轴312旋转，物料在离心力的作用下，并经本分布器可更加均匀地分布在蒸发器壳体2的内壁上。如图4所示，分布器本体1与蒸发器壳体2的内壁面的间隙不宜过大，具体间隙大小根据实际需要设定，且物料经物料进口23进入分布器时的流速也不能过低，具体流速大小根据实际需要设定，以保证在维护保养、且主轴312不旋转时，物料经洒料孔12流出后具有一定沿径向的流速，并能洒到蒸发器壳体2的内壁面上，避免经洒料孔12流出的物料，由于重力作用在还未洒到蒸发器壳体2的内壁面前已落下。本实施例中刮刀32的高度高于分布器，此种位置关系保证刮刀32在旋转时能与经分布器分布到蒸发器壳体2上的物料充分接触，进而能将全部洒在蒸发器壳体2上的物料刮成液膜，提高蒸发效率。另外，在物料由洒料孔12沿径向流出、并向蒸发器壳体2的内壁面流动过程中，由于刮刀32本身厚度都较薄，刮刀32不会对物料的正常流动及分布造成实质性影响。

本实施例中蒸发器壳体2与加热夹套4相对应部位为加热蒸发区。物料从加热蒸发区的上方径向进入蒸发器，再经槽式分布器分布到蒸发器的加热壁面上，该加热壁面位于蒸发器壳体2的内壁上，然后，旋转的刮膜器3将位于加热壁面上的物料连续均匀地刮成厚薄均匀的液膜，并以螺旋状向下推进。在此过程中，旋转的刮膜器3能保证连续均匀的液膜产生高速湍流，并阻止液膜在加热壁面上结焦、结垢，从而提高传热系数；液膜中轻组份被蒸发形成蒸汽流上升，经汽液分离器到达和蒸发器直接相连的外置冷凝器，液膜中重组份从蒸发器底部的锥体排出。

本实施例通过改变分布器的结构，将传统的平面分布器改成槽式分布器，可达到在不旋转时，物料可均匀分布在蒸发器壳体2的内壁面上。这样，维修保养时，本刮膜蒸发器的马达311不需要启动，基于其分布器的结构设计，就能实现物料在蒸发器壳体2的内壁面上均匀分布，达到节能的效果。而传统平面式的布料器5在传动轴6不旋转时达不到物料均匀分布效果，如图1所示。另外，本实施例中分布器的制造成本与传统分布器无差异。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种分布器，用于蒸发器，其特征在于，所述分布器包括带进料腔的分布器本体(1)，所述分布器本体(1)上设有与所述进料腔相通的进料口(11)，所述分布器本体(1)上设有多个均匀分布的洒料孔(12)，全部洒料孔(12)均与进料腔相通；且所述进料口(11)和洒料孔(12)分别位于两个相连接的面上。

2.根据权利要求1所述分布器，其特征在于，所述分布器本体(1)呈筒状，在分布器本体(1)的侧面上沿轴向设有多个分料部，每个分料部中设有一圈均匀分布的所述洒料孔(12)。

3.根据权利要求1所述分布器，其特征在于，所述进料口(11)位于分布器本体(1)的一端面的中心处。

4.一种蒸发器，包括带气相出口(21)和物料出口(22)的蒸发器壳体(2)，其特征在于，所述蒸发器壳体(2)中设有如权利要求1至3任一项所述的分布器，且蒸发器壳体(2)内位于所述分布器下方的空间为加热蒸发区。

5.根据权利要求4所述蒸发器，其特征在于，还包括刮膜器(3)，所述刮膜器(3)包括旋转驱动机构(31)以及与旋转驱动机构(31)相连的刮刀(32)，所述刮刀(32)位于所述加热蒸发区内，所述分布器与所述旋转驱动机构(31)相连。

6.根据权利要求5所述蒸发器，其特征在于，所述旋转驱动机构(31)上安装有支撑所述刮刀(32)的刀架(33)。

7.根据权利要求5所述蒸发器，其特征在于，所述刮刀(32)与所述蒸发器壳体(2)的内壁面的母线相平行。

8.根据权利要求4所述蒸发器，其特征在于，所述蒸发器壳体(2)上的气相出口(21)位于所述分布器的上方，所述蒸发器壳体(2)的物料出口(22)设于所述加热蒸发区的底部。

9.根据权利要求4所述蒸发器，其特征在于，所述蒸发器壳体(2)的下部腔体为锥形腔，所述物料出口(22)位于所述锥形腔的小口端。

10.根据权利要求4所述蒸发器，其特征在于，所述蒸发器壳体(2)上安装有加热夹套(4)，所述加热夹套(4)的上端设有蒸汽供给口(41)，所述加热夹套(4)的下端设有蒸汽回流口(42)。

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