CN113786634A - 一种组合式碳化硅膜系统蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及蒸发器技术领域，尤其涉及一种组合式碳化硅膜系统蒸发器，包括固定在一起的蒸发罐和冷凝罐，蒸发罐中通过导入蒸汽，用于料液加热蒸发，料液蒸汽进入到冷凝罐中，通过在冷凝罐中根据需要自行增减一定数量的冷凝组件，实现对料液不同浓度的冷凝液进行承接导出，由于冷凝组件与底罐中上下相邻的隔板和蒸汽通道相错开设置，使得料液的蒸汽进行S型的运行，增加了与各个隔板的接触时间，保证了冷凝的效果，另一方面各个蒸发通道的底部正好对应下方的隔板，实现对了上一个隔板冷凝后的料液进行承接，完成了料液的收集工作，进而整个的料液的浓度才能够下到上呈阶梯状的递减形式，保证了根据需要自行取得需要对应的浓度的冷凝液。
Description
技术领域
本公开涉及蒸发器技术领域，尤其涉及一种组合式碳化硅膜系统蒸发器。
背景技术
降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动。流动过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入冷凝器冷凝(单效操作)或进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作，液相则由分离室排出。
现有的蒸发器规格均是统一的，无法在使用时对其进行浓度梯度的改变，现通过设置成组合式的冷凝部分，可以根据需要自行选择浓度梯度，实现浓度梯度的改变。
发明内容
本公开的目的在于提出现有的蒸发器规格均是统一的，无法在使用时对其进行浓度梯度的改变，现通过设置成组合式的冷凝部分，可以根据需要自行选择浓度梯度，实现浓度梯度的改变。
为达此目的，本公开采用以下技术方案：一种组合式碳化硅膜系统蒸发器，包括固定在一起的蒸发罐和冷凝罐，所述蒸发罐中通过导入蒸汽，用于料液加热蒸发，料液蒸汽进入到所述冷凝罐中，被组合式设置的多层叠加所述冷凝罐进行多次的冷凝形成浓度不同的液体。
所述冷凝罐包括底罐，所述底罐的上方叠加放置有多组冷凝组件，所述冷凝组件的上方设置有锥形顶，多个所述冷凝组件之间、所述冷凝组件与所述底罐之间、所述冷凝组件与所述锥形顶之间均通过法兰的形式相固定。
所述底罐的上半部的内壁一侧倾斜设置有底隔板，所述底隔板与所述底罐上半部的内壁另一侧之间留有底蒸汽通道。
所述冷凝组件从下到上设置有两组，分别为第一冷凝件和第二冷凝件，所述第一冷凝件包括第一筒体，所述第一筒体的内壁一侧倾斜设置有第一隔板，所述第一隔板与所述第一筒体内壁的另一侧留出有第一蒸汽通道；所述第二冷凝件包括第二筒体，所述第二筒体的内壁一侧倾斜设置有第二隔板，所述第二隔板与所述第二筒体内壁的另一侧留出有第二蒸汽通道；所述第一蒸汽通道与所述第二蒸汽通道相错开。
所述底罐的外壁设置有一圈底收容管，该底收容管与所述底隔板的最低处相连通；所述第一冷凝件的所述第一筒体外侧设置有第一收容管，该第一收容管与所述第一隔板的最低处相连通；所述第二冷凝件的所述第二筒体外侧设置有第二收容管，该第二收容管与所述第二隔板的最低处相连通，所述底收容管、所述第一收容管以及所述第二收容管均各自对应有一根单独的管道进行冷凝液的导出。
所述底罐内壁与所述蒸发罐之间设置有倾斜向上的进气口，所述底罐的底部设置有漏斗状的底出液口。
所述蒸发罐内设置有料液分布器，所述料液分布器的下方对应设置有若干根竖直设置的碳化硅加热管，所述料液分布器包括上方主管道以及下方固定的多根支管道，所述主管道上的每个漏液孔均对应一个所述支管道，所述每个支管道上的漏液孔均对应一个所述碳化硅加热管。
所述料液分布器和所述碳化硅加热管将整个所述蒸发罐分为上下两个部分，上部位为蒸汽仓，通过所述蒸发罐顶部的两个导液管导入料液，下部设置为冷凝仓，所述冷凝仓的底部设置有第一出液口，所述第一出液口通过循环泵组将冷凝液导入到两个所述导液管中的任一个中。
所述蒸发罐的侧面设置有蒸汽进入的蒸汽管，该蒸汽管的出口设置在所述蒸发罐的所述碳化硅加热管区域处。
本公开的有益效果为：
通过在冷凝罐中根据需要自行增减一定数量的冷凝组件，实现对料液不同浓度的冷凝液进行承接导出，由于冷凝组件与底罐中上下相邻的隔板和蒸汽通道相错开设置，使得料液的蒸汽进行S型的运行，增加了与各个隔板的接触时间，保证了冷凝的效果，另一方面各个蒸发通道的底部正好对应下方的隔板，实现对了上一个隔板冷凝后的料液进行承接，完成了料液的收集工作，进而整个的料液的浓度才能够下到上呈阶梯状的递减形式，保证了根据需要自行取得需要对应的浓度的冷凝液。
附图说明
图1是本公开提供的蒸发器的整体剖面结构示意图。
图2是本公开提供中料液分布器和碳化硅加热管连接结构示意图。
图3是本公开提供中料液分布器结构示意图。
图中：
1、蒸发罐；11、料液分布器；111、主管道；112、支管道；113、漏液孔；12、碳化硅加热管；13、蒸汽仓；14、冷凝仓；15、导液管；16、第一出液口；17、循环泵组；18、蒸汽管；
2、冷凝罐；21、底罐；22、锥形顶；23、底隔板；24、底蒸汽通道；25、底收容管；26、进气口；27、底出液口；
3、冷凝组件；31、第一冷凝件；311、第一筒体；312、第一隔板；313、第一蒸汽通道；314、第一收容管；32、第二冷凝件；321、第二筒体；322、第二隔板；323、第二蒸汽通道；324、第二收容管。
具体实施方式
为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本公开进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。
请参阅图1-3，本公开提供一种技术方案：
一种组合式碳化硅膜系统蒸发器，包括固定在一起的蒸发罐1和冷凝罐2，蒸发罐1中通过导入蒸汽，用于料液加热蒸发，料液蒸汽进入到冷凝罐2中，被组合式设置的多层叠加冷凝罐2进行多次的冷凝形成浓度不同的液体。
通过在冷凝罐2中根据需要自行增减一定数量的冷凝组件3，实现对料液不同浓度的冷凝液进行承接导出，由于冷凝组件3与底罐21中上下相邻的隔板和蒸汽通道相错开设置，使得料液的蒸汽进行S型的运行，增加了与各个隔板的接触时间，保证了冷凝的效果，另一方面各个蒸发通道的底部正好对应下方的隔板，实现对了上一个隔板冷凝后的料液进行承接，完成了料液的收集工作，进而整个的料液的浓度才能够下到上呈阶梯状的递减形式，保证了根据需要自行取得需要对应的浓度的冷凝液。
冷凝罐2包括底罐21，底罐21的上方叠加放置有多组冷凝组件3，冷凝组件3的上方设置有锥形顶22，多个冷凝组件3之间、冷凝组件3与底罐21之间、冷凝组件3与锥形顶22之间均通过法兰的形式相固定。
冷凝组件3的数量随着实际使用时的需要自行选择对应的数量，从而从底罐21开始向上每增加一个冷凝组件3，对料液蒸汽的浓度降低一定的度数，使得整个料液的浓度成阶梯状的呈现方式。
底罐21的上半部的内壁一侧倾斜设置有底隔板23，底隔板23与底罐21上半部的内壁另一侧之间留有底蒸汽通道24。冷凝组件3从下到上设置有两组，分别为第一冷凝件31和第二冷凝件32，第一冷凝件31包括第一筒体311，第一筒体311的内壁一侧倾斜设置有第一隔板312，第一隔板312与第一筒体311内壁的另一侧留出有第一蒸汽通道313；第二冷凝件32包括第二筒体321，第二筒体321的内壁一侧倾斜设置有第二隔板322，第二隔板322与第二筒体321内壁的另一侧留出有第二蒸汽通道323；第一蒸汽通道313与第二蒸汽通道323相错开。底罐21的外壁设置有一圈底收容管25，该底收容管25与底隔板23的最低处相连通；第一冷凝件31的第一筒体311外侧设置有第一收容管314，该第一收容管314与第一隔板312的最低处相连通；第二冷凝件32的第二筒体321外侧设置有第二收容管324，该第二收容管324与第二隔板322的最低处相连通，底收容管25、第一收容管314以及第二收容管324均各自对应有一根单独的管道进行冷凝液的导出。
料液的蒸发气体沿着进气口26进入到冷凝罐2的底罐21中，先遇到底罐21中的底隔板23进行第一次的冷凝，冷凝后的液体直接的流到底罐21的底部，随后从底罐21底部的底出液口27排出，剩下的料液蒸发气体沿着底蒸汽通道24进入到第一冷凝件31中，被第一冷凝件31中的第一隔板312进行冷却，冷却后的液体沿着底隔板23流出到底收容管25中，随后被排出，剩下的料液蒸发气体沿着底蒸汽通道24进入到第二冷凝件32中，被第二冷凝件32中的第二隔板322进行冷却，冷却后的液体沿着第一隔板312流出到第一收容管314中，随后被排出；剩下的料液蒸发气体沿着底蒸汽通道24进入到最上方，被最上方的锥形顶22进行冷却，冷却后的液体沿着第二隔板322流出到第二收容管324中，随后被排出，实现对不同浓度的料液进行收集。
底蒸发通道、第一蒸发通道和第二蒸发通道的错开设置，或者说底隔板23、第一隔板312和第二隔板322的错开设置，一方面使得料液的蒸汽进行S型的运行，增加了与各个隔板的接触时间，保证了冷凝的效果，另一方面各个蒸发通道的底部正好对应下方的隔板，实现对了上一个隔板冷凝后的料液进行承接，完成了料液的收集工作。
底罐21内壁与蒸发罐1之间设置有倾斜向上的进气口26，底罐21的底部设置有漏斗状的底出液口27。
在冷凝罐2的底罐21和蒸发罐1的冷凝仓14之间设置有相连通的进气口26，用于将底罐21中的料液蒸汽导入到底罐21中，使得料液蒸汽接触到底隔板23进行冷凝后，形成第一遍的料液冷凝水，落入到底罐21底部呈漏斗状的位置处，沿着出液口排出进行收集。
蒸发罐1内设置有料液分布器11，料液分布器11的下方对应设置有若干根竖直设置的碳化硅加热管12，料液分布器11包括上方主管道111以及下方固定的多根支管道112，主管道111上的每个漏液孔113均对应一个支管道112，每个支管道112上的漏液孔113均对应一个碳化硅加热管12。
采用碳化硅膜可同时对水分和热量进行回收，得到高品质冷凝水，碳化硅膜具有耐高温、耐腐蚀、防积垢等优点，使其在蒸汽环境中具有较强适用性和实用性，从而将其制成管状，形成加热管。
料液首先进入到料液分布器11的主管道111中，并沿着主管道111中的各个漏液孔113进入到各个支管道112中，随后沿着各个支管道112的漏液孔113分别流入到各个碳化硅加热管12中，蒸汽在外侧对碳化硅加热管12进行加热，料液在碳化硅加热管12中沿着管壁缓缓的向下流动，形成一层膜式的料液，使得料液能够被充分且快速的蒸发成料液蒸汽。
料液分布器11的设置用于将料液均匀的分散到各个加热仓中，碳化硅加热管12的热交换强度和生产能力实质上取决于料液沿换热管分布的均匀程度，所谓均匀分布不仅是指液体要均匀地分配到每一根碳化硅加热管12中，还要沿每根碳化硅加热管12的全部周边均匀分布，并在整个碳化硅加热管12的长度上保持其均匀性，当料液不能均匀地湿润全部碳化硅加热管12的内表面时，缺液或少液表面就可能因蒸干而结垢，结垢表面反过来又阻滞了液膜的流动从而使邻近区域的传热条件进一步恶化。
料液分布器11和碳化硅加热管12将整个蒸发罐1分为上下两个部分，上部位为蒸汽仓13，通过蒸发罐1顶部的两个导液管15导入料液，下部设置为冷凝仓14，冷凝仓14的底部设置有第一出液口16，第一出液口16通过循环泵组17将冷凝液导入到两个导液管15中的任一个中。
上下两部分的设置，从而使得料液可以随着重力的作用自行的向下进行流动，保证了料液分布器11的正常使用，从而可以将料液从碳化硅加热管12中形成料液蒸汽后进入到冷凝仓14中，部分没有被形成料液蒸汽的被收集后，重新添加回蒸汽仓13中，形成循环的加工，直至形成蒸汽为止。
蒸发罐1的侧面设置有蒸汽进入的蒸汽管18，该蒸汽管18的出口设置在蒸发罐1的碳化硅加热管12区域处。
需要说明的是；将蒸汽管18的出口设置在蒸发罐1的碳化硅加热管12区域，从而蒸汽可以直接的对碳化硅加热管12的外壁进行加热，实现对碳化硅加热管12内部的料液进行快速的加热，进而实现料液蒸汽的快速形成。
本公开的工作原理及使用流程：料液从两个导液管15中的其中一个导入到蒸汽仓13中，同时将蒸汽从蒸汽管18中导入到蒸发罐1中，蒸汽充满着整个的蒸发罐1中，料液首先进入到料液分布器11的主管道111中，并沿着主管道111中的各个漏液孔113进入到各个支管道112中，随后沿着各个支管道112的漏液孔113分别流入到各个碳化硅加热管12中，蒸汽在外侧对碳化硅加热管12进行加热，料液在碳化硅加热管12中沿着管壁缓缓的向下流动，形成一层膜式的料液，使得料液能够被充分且快速的蒸发成料液蒸汽，没有被蒸发的料液直接落入到冷凝仓14中，并沿着冷凝仓14的第一出液口16排出，并被循环泵组17转移到蒸发罐1顶部的两个导液管15中的另一个中，重新被进行一遍的蒸发加工，同时料液的蒸发气体沿着进气口26进入到冷凝罐2的底罐21中，先遇到底罐21中的底隔板23进行第一次的冷凝，冷凝后的液体直接的流到底罐21的底部，随后从底罐21底部的底出液口27排出，剩下的料液蒸发气体沿着底蒸汽通道24进入到第一冷凝件31中，被第一冷凝件31中的第一隔板312进行冷却，冷却后的液体沿着底隔板23流出到底收容管25中，随后被排出，剩下的料液蒸发气体沿着底蒸汽通道24进入到第二冷凝件32中，被第二冷凝件32中的第二隔板322进行冷却，冷却后的液体沿着第一隔板312流出到第一收容管314中，随后被排出；剩下的料液蒸发气体沿着底蒸汽通道24进入到最上方，被最上方的锥形顶22进行冷却，冷却后的液体沿着第二隔板322流出到第二收容管324中，随后被排出，实现对不同浓度的料液进行收集。
以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种组合式碳化硅膜系统蒸发器，其特征在于：包括固定在一起的蒸发罐(1)和冷凝罐(2)，所述蒸发罐(1)中通过导入蒸汽，用于料液加热蒸发，料液蒸汽进入到所述冷凝罐(2)中，被组合式设置的多层叠加所述冷凝罐(2)进行多次的冷凝形成浓度不同的液体。
2.如权利要求1所述的一种组合式碳化硅膜系统蒸发器，其特征在于：所述冷凝罐(2)包括底罐(21)，所述底罐(21)的上方叠加放置有多组冷凝组件(3)，所述冷凝组件(3)的上方设置有锥形顶(22)，多个所述冷凝组件(3)之间、所述冷凝组件(3)与所述底罐(21)之间、所述冷凝组件(3)与所述锥形顶(22)之间均通过法兰的形式相固定。
3.如权利要求2所述的一种组合式碳化硅膜系统蒸发器，其特征在于：所述底罐(21)的上半部的内壁一侧倾斜设置有底隔板(23)，所述底隔板(23)与所述底罐(21)上半部的内壁另一侧之间留有底蒸汽通道(24)。
4.如权利要求3所述的一种组合式碳化硅膜系统蒸发器，其特征在于：所述冷凝组件(3)从下到上设置有两组，分别为第一冷凝件(31)和第二冷凝件(32)，所述第一冷凝件(31)包括第一筒体(311)，所述第一筒体(311)的内壁一侧倾斜设置有第一隔板(312)，所述第一隔板(312)与所述第一筒体(311)内壁的另一侧留出有第一蒸汽通道(313)；所述第二冷凝件(32)包括第二筒体(321)，所述第二筒体(321)的内壁一侧倾斜设置有第二隔板(322)，所述第二隔板(322)与所述第二筒体(321)内壁的另一侧留出有第二蒸汽通道(323)；所述第一蒸汽通道(313)与所述第二蒸汽通道(323)相错开。
5.如权利要求4所述的一种组合式碳化硅膜系统蒸发器，其特征在于：所述底罐(21)的外壁设置有一圈底收容管(25)，该底收容管(25)与所述底隔板(23)的最低处相连通；所述第一冷凝件(31)的所述第一筒体(311)外侧设置有第一收容管(314)，该第一收容管(314)与所述第一隔板(312)的最低处相连通；所述第二冷凝件(32)的所述第二筒体(321)外侧设置有第二收容管(324)，该第二收容管(324)与所述第二隔板(322)的最低处相连通，所述底收容管(25)、所述第一收容管(314)以及所述第二收容管(324)均各自对应有一根单独的管道进行冷凝液的导出。
6.如权利要求2所述的一种组合式碳化硅膜系统蒸发器，其特征在于：所述底罐(21)内壁与所述蒸发罐(1)之间设置有倾斜向上的进气口(26)，所述底罐(21)的底部设置有漏斗状的底出液口(27)。
7.如权利要求1所述的一种组合式碳化硅膜系统蒸发器，其特征在于：所述蒸发罐(1)内设置有料液分布器(11)，所述料液分布器(11)的下方对应设置有若干根竖直设置的碳化硅加热管(12)，所述料液分布器(11)包括上方主管道(111)以及下方固定的多根支管道(112)，所述主管道(111)上的每个漏液孔(113)均对应一个所述支管道(112)，所述每个支管道(112)上的漏液孔(113)均对应一个所述碳化硅加热管(12)。
8.如权利要求7所述的一种组合式碳化硅膜系统蒸发器，其特征在于：所述料液分布器(11)和所述碳化硅加热管(12)将整个所述蒸发罐(1)分为上下两个部分，上部位为蒸汽仓(13)，通过所述蒸发罐(1)顶部的两个导液管(15)导入料液，下部设置为冷凝仓(14)，所述冷凝仓(14)的底部设置有第一出液口(16)，所述第一出液口(16)通过循环泵组(17)将冷凝液导入到两个所述导液管(15)中的任一个中。
9.如权利要求8所述的一种组合式碳化硅膜系统蒸发器，其特征在于：所述蒸发罐(1)的侧面设置有蒸汽进入的蒸汽管(18)，该蒸汽管(18)的出口设置在所述蒸发罐(1)的所述碳化硅加热管(12)区域处。
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| CN202111181208.4A CN113786634A (zh) | 2021-10-11 | 2021-10-11 | 一种组合式碳化硅膜系统蒸发器 |
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| GB190906533A (en) * | 1909-03-18 | 1910-01-27 | Stanley Gordon Sinclair Dicker | Improvements in or relating to the Fractional Condensation of Vapours. |
| US4878535A (en) * | 1988-04-27 | 1989-11-07 | Rosenblad Corporation | Selective condensation apparatus |
| US20130206343A1 (en) * | 2010-09-28 | 2013-08-15 | Rinheat Oy | Falling film evaporator |
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| CN210521808U (zh) * | 2019-08-29 | 2020-05-15 | 石家庄瑞邦饲料有限公司 | 一种用于饲料加工的蒸馏釜 |
-
2021
- 2021-10-11 CN CN202111181208.4A patent/CN113786634A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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|---|
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