CN117244261A - Mvr降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蒸发器技术领域，尤其是一种MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构，包括密封室，所述密封室从上到下依次包括注液段、蒸发段及储液段，还包括若干沿竖直方向且平行设置的换热板、动板导向组件、动板驱动组件，还包括分配槽组件，该结构的蒸发室流道能有效防堵，方便实现在蒸发器运行过程中，定时自动清理换热板加热面的表面，防止加热面表面积垢，保持换热板良好的导热状态，换热板蒸汽腔内高温蒸汽流动路径可控，有效保证换热板加热面上热量分配均衡，加热效率高，溶液流动平稳，而且该结构流道的加热面及有效蒸发面大，有利于缩小蒸发室的体积，改善蒸发室加热、蒸发、浓缩效率，进一步提升蒸发器的节能性能。

Description

MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构

技术领域

本发明涉及蒸发器技术领域，尤其是一种MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构。

背景技术

MVR，全称为“机械式蒸汽再压缩”系统，是一种新型高效节能蒸发设备。MVR系统采用电能驱动，利用物料自身蒸发产生的二次蒸汽及其能量，经蒸汽压缩机压缩做功，提升二次蒸汽的焓值，再送入加热室作为加热热源，从而减少对外界能源的需求。MVR蒸发器一般由蒸发室、循环泵、分离器、加热器、压缩机组成。常见的MVR降膜蒸发器的柱形蒸发室内竖直设置有若干柱状换热管，溶液从换热管内壁流下，换热管外部循环通入高温蒸汽。高温蒸汽通过换热管的热传导对换热管内壁上的溶液进行加热、蒸发、浓缩，溶液蒸发过程中容易在高温的换热管内壁上积垢，且不易清理，换热管内壁上的凝结层会不断变厚，导致换热管内堵塞问题。同时由于凝结层的阻隔，高温蒸汽的热量不易传导至溶液，换热管在蒸汽和溶液之间换热效率下降，影响蒸发器的溶液浓缩效率及节能环保性能。由于蒸发器设备占用空间较大，需要继续优化蒸发室的结构，减小蒸发室的高度和体积。

发明内容

为了克服上述现有问题的不足，本发明提供了一种MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构，包括密封室，所述密封室从上到下依次包括注液段、蒸发段及储液段，所述注液段设有溶液注入口，所述储液段的底部设有浓缩液出口，所述储液段内溶液的上方设有混合气出口，还包括：

若干沿竖直方向且平行设置的换热板，所述换热板内部为蒸汽腔，且设有若干引导蒸汽流动的气道，所述换热板的第一侧面上与蒸汽腔连通设有蒸汽进口、泄气口及位于底部的蒸馏水出口，所述换热板的两个第二侧面上竖直且等间距阵列设有若干刮条，所述换热板包括动板及定板，所述动板及定板间隔安装在蒸发段内，所述定板固定安装，所述动板均沿水平方向滑动安装在定板两侧，且所述刮条的悬伸端均抵接在相邻的动板或定板的第二侧面上，所述密封室与换热板平行的内壁上对应设有若干刮条，所述密封室内壁上的刮条均抵接在相邻的动板的第二侧面上，所述换热板的顶部设有溢流槽，所述溢流槽的底部位于第二侧面上阵列设有若干溢流口，所述刮条的上端延伸至换热板的顶部，所述溢流口均位于两个刮条之间；

动板导向组件，用于为动板沿水平方向滑动导向；

动板驱动组件，用于带动各动板向右侧滑出一段距离，所述动板的刮条位于相邻的定板刮条的右侧；

还包括分配槽组件，用于承接从溶液注入口注入的溶液，并将溶液分配至各换热板的溢流槽内。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述刮条的水平截面为三角形，且其悬伸的尖端处设有圆角。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述刮条的尖端处设有胶条。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述分配槽组件包括槽体及分配管，所述分配管阵列设置在槽体的下方，且分别与各换热板的溢流槽对齐。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述动板导向组件包括导向杆及导向套，所述导向套设置有四个，且分别位于换热板的两个第一侧面的上下两端，所述导向杆对应导向套固定安装在密封室内。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述动板驱动组件包括电机、传动轴、链条、主动链轮及导向链轮,所述密封室的右侧设有链轮安装板，所述动板右侧的第一侧面上设有链轮安装块，所述链轮安装板及链轮安装块上安装有若干导向链轮，所述主动链轮固定安装在链轮安装板上，所述电机安装在密封室外部，且通过传动轴与主动链轮连接，所述链条的固定端固定在密封室的内壁上，所述链条依次绕过各导向链轮，其自由端从主动链轮处引出，且其自由端位于链条导向槽中，所述动板右侧的导向杆上安装有复位弹簧，所述复位弹簧的自由端抵接在动板的第一侧面上。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述密封室包括前后两侧的主体板及连接两个主体板的连接筋板，所述主体板及连接筋板外部包覆有密封罩壳。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述蒸汽进口、泄气口及蒸馏水出口均沿水平方向设置有连接管，所述连接管滑动安装在密封室的侧壁上。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，与所述溢流口抵接的刮条上设有凸块，所述凸块伸入溢流口内。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述溢流槽的槽底与溢流口对应对称设有导流口，所述导流口的下方倾斜设有导流板，所述导流板的下端与第二侧面对接。

本发明的有益效果是，该结构的蒸发室流道能有效防堵，方便实现在蒸发器运行过程中，定时自动清理换热板加热面的表面，防止加热面表面积垢，保持换热板良好的导热状态，换热板蒸汽腔内高温蒸汽流动路径可控，有效保证换热板加热面上热量分配均衡，高温蒸汽热量充分利用，换热板加热效率高，溶液流动平稳，而且该结构流道的加热面及有效蒸发面大，有利于缩小蒸发室的体积，改善蒸发室加热、蒸发、浓缩效率，进一步提升蒸发器的节能性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中X处放大图；

图3是动板与定板对齐时的水平剖视结构示意图；

图4是图3中Y处放大图；

图5是动板向右侧抽出时的水平剖视结构示意图；

图6是图5中Z处放大图；

图7是换热板的竖向剖视示意图；

图8是图7中E处放大图；

图9是换热板的俯视结构示意图；

图10是换热板另一种结构的局部剖视示意图；

图11是分配槽组件的结构示意图；

图中，密封室1，注液段11，蒸发段12，储液段13，溶液注入口14，浓缩液出口15，混合气出口16，链轮安装板17，主体板18，连接筋板19，避让槽191，密封罩壳110，换热板2，第一侧面21，第二侧面22，气道23，蒸汽进口24，泄气口25，蒸馏水出口26，溢流槽27，导向套28，链轮安装块29，溢流口271，导流口272，导流板273，刮条3，胶条31，分配槽组件4，槽体41，分配管42，动板导向组件5，导向杆51，复位弹簧52，动板驱动组件6，电机61，传动轴62，链条63，主动链轮64，导向链轮65，链条导向槽66。

具体实施方式

如图1-11是本发明的结构示意图，一种MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构，包括密封室1，所述密封室1从上到下依次包括注液段11、蒸发段12及储液段13，所述注液段11设有溶液注入口14，所述储液段13的底部设有浓缩液出口15，所述储液段13内溶液的上方设有混合气出口16，还包括：

若干沿竖直方向且平行设置的换热板2，所述换热板2内部为蒸汽腔，且设有若干引导蒸汽流动的气道23，所述换热板2的第一侧面21上与蒸汽腔连通设有蒸汽进口24、泄气口25及位于底部的蒸馏水出口26，所述换热板2的两个第二侧面22上竖直且等间距阵列设有若干刮条3，所述换热板2包括动板及定板，所述动板及定板间隔安装在蒸发段12内，所述定板固定安装，所述动板均沿水平方向滑动安装在定板两侧，且所述刮条3的悬伸端均抵接在相邻的动板或定板的第二侧面22上，所述密封室1与换热板2平行的内壁上对应设有若干刮条3，所述密封室1内壁上的刮条3均抵接在相邻的动板的第二侧面22上，所述换热板2的顶部设有溢流槽27，所述溢流槽27的底部位于第二侧面22上阵列设有若干溢流口271，所述刮条3的上端延伸至换热板2的顶部，所述溢流口271均位于两个刮条3之间；

动板导向组件5，用于为动板沿水平方向滑动导向；

动板驱动组件6，用于带动各动板向右侧滑出一段距离，所述动板的刮条3位于相邻的定板刮条3的右侧；

还包括分配槽组件4，用于承接从溶液注入口14注入的溶液，并将溶液分配至各换热板2的溢流槽27内。

所述密封室1的整体结构原理同普通蒸发室，溶液从蒸发室上方注入，经蒸发段12加热蒸发，回流至储液段13。

如图7所示，所述换热板2的蒸汽腔内设有隔板，将蒸汽腔分隔成若干气道23，与蒸汽腔相邻的第二侧面22即为加热溶液的加热面。图中气道23结构仅为示例，实际气道的宽度约等于换热板的厚度。气道23的具体布局根据蒸汽进口24的数量及位置进行适应设计，使换热板2内通入高温蒸汽后，加热面均能均匀传导高温蒸汽带来的热量。蒸汽腔的底面倾斜设置，方便蒸汽冷凝形成的冷凝水从蒸馏水出口26顺畅排出。多余的蒸汽从泄气口25排出。

所述刮条3可以垂直于第二侧面22设置，也可以倾斜设置，相邻动板及定板上的刮条3倾斜方向相反。

所述动板驱动组件6可以为液压或气压驱动单元，可同时带动各动板水平往复移动，或者依次带动各动板往复移动。

蒸发室工作时，溶液从溶液注入口14注入，经分配槽组件4分流至各个换热板2的溢流槽27内，然后从溢流口271沿加热面向下均匀流动。同时换热板2通过蒸汽进口24通入高温蒸汽，对加热面进行加热，传导给加热面上循环流动的溶液，对溶液进行不断蒸发、浓缩。经过浓缩的溶液回流至储液段13，可以再次抽出、重复浓缩。蒸发过程产生的蒸汽及水雾通过混合气出口16进入分离器。

通常状况下动板位于左侧，且动板的刮条3与定板的刮条3互相抵接，动板与定板之间分隔成若干长条形的流道，溶液流经流道的两个侧面时，经换热板加热进行浓缩。蒸发室工作一段时间后，动板驱动组件6间歇工作，带动换热板向右移动，各换热板可以同时移动，也可以顺次移动，动板移动过程中，刮条3对换热板的加热面进行刮研，清除附着在加热面上的污垢。清除过程中，蒸发室可以继续正常工作。然后动板在动板驱动组件6作用下归位，待下一次加热面清理动作。

所述换热板2为箱体结构，厚度1-2厘米，刮条3的高度与换热板高度相同。密封室内可密集设置若干换热板2，单位体积内加热面面积大，溶液蒸发效率高。

所述刮条3与换热板2固定焊接连接，提高了换热板2的整体刚性，换热板2的厚度可大大降低。

优选的，所述刮条3的水平截面为三角形，且其悬伸的尖端处设有圆角。三角形的刮条3结构强度最高，占用加热面位置小。通过设置圆角，减小刮条与加热面之间的磨损，保持良好的清理效果。

优选的，所述刮条3的尖端处设有胶条31。通过设置胶条31，使刮条3与加热面之间为柔性接触，换热板安装精度要求低，动板滑动时阻力小，加热面清理效果好。

优选的，所述分配槽组件4包括槽体41及分配管42，所述分配管42阵列设置在槽体41的下方，且分别与各换热板2的溢流槽27对齐。每个换热板2上方均设置有多个分配管42，使换热板2的溢流槽27内溶液输入更均匀，各溢流口271溶液流量更均衡。

优选的，所述动板导向组件5包括导向杆51及导向套28，所述导向套28设置有四个，且分别位于换热板2的两个第一侧面21的上下两端，所述导向杆51对应导向套28固定安装在密封室1内。所述导向杆51与导向套28配合面设有密封结构，防止溶液进入。

优选的，所述动板驱动组件6包括电机61、传动轴62、链条63、主动链轮64及导向链轮65,所述密封室1的右侧设有链轮安装板17，所述动板右侧的第一侧面21上设有链轮安装块29，所述链轮安装板17及链轮安装块29上安装有若干导向链轮65，所述主动链轮64固定安装在链轮安装板17上，所述电机61安装在密封室1外部，且通过传动轴62与主动链轮64连接，所述链条63的固定端固定在密封室1的内壁上，所述链条63依次绕过各导向链轮65，其自由端从主动链轮64处引出，且其自由端位于链条导向槽66中，所述动板右侧的导向杆51上安装有复位弹簧52，所述复位弹簧52的自由端抵接在动板的第一侧面21上。

所述链条63、主动链轮64及导向链轮65可以上下对称设置两组，由传动轴62同时驱动两个主动链轮64。

所述链条导向槽66固定安装在链轮安装板17上，为封闭结构，链条63的自由端位于链条导向槽66内，防止链条63从主动链轮64上脱落。所述主动链轮64外侧也可设置外罩，防止链条63脱落。

通常如图3-4所示，各动板在复位弹簧52的弹力作用下，位于左侧。如图5-6所示，电机61带动传动轴62逆时针旋转时，链条63收紧，其自由端收入链条导向槽66内，各链轮安装块29受力带动换热板2向右移动，复位弹簧52被压缩，直至各换热板2移动至最右侧，动板上的刮条3抵接右侧的一个相邻刮条。该传动结构紧凑，动板行程大，机械传动结构更稳定。

所述链条63、主动链轮64及导向链轮65上可设置防护罩，减少溶液进入。

优选的，所述密封室1包括前后两侧的主体板18及连接两个主体板18的连接筋板19，所述主体板18及连接筋板19外部包覆有密封罩壳110。密封室1内部设置主体板18及连接筋板19作为主要承力结构，整体刚性好。

所述连接筋板19上可固定安装部分零组件。如图1-6所示，定板的两端可固定安装在连接筋板19上，定板右侧的连接筋板19上对应设置避让槽191，避免连接筋板19与动板干涉。固定定板的连接筋板19也可沿左右方向设置。

所述分配槽组件4安装在两根沿左右方向设置的连接筋板19上。

优选的，所述蒸汽进口24、泄气口25及蒸馏水出口26均沿水平方向设置有连接管，所述连接管滑动安装在密封室1的侧壁上。换热板2在密封室1内滑动时连接管在密封室1的侧壁上滑动，连接管外部可连接软管。

优选的，与所述溢流口271抵接的刮条3上设有凸块，所述凸块伸入溢流口271内。通过设置凸块，清理溢流口271处的杂质，保证溢流口271处流道畅通。所述凸块尺寸小于溢流口271，不与溢流口271侧壁接触。

优选的，所述溢流槽27的槽底与溢流口271对应对称设有导流口272，所述导流口272的下方倾斜设有导流板273，所述导流板273的下端与第二侧面22对接。通过设置特殊结构的溢流口271，保证溢流口271处流量较大时，溶液仍会沿第二侧面22流动，减小分配管42内溶液冲刷溢流槽27可能导致的溶液飞溅。溢流槽27内承接的溶液由导流口272向下流动至导流板273，然后顺导流板273流至第二侧面22上，溶液流动平稳。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构，包括密封室（1），所述密封室（1）从上到下依次包括注液段（11）、蒸发段（12）及储液段（13），所述注液段（11）设有溶液注入口（14），所述储液段（13）的底部设有浓缩液出口（15），所述储液段（13）内溶液的上方设有混合气出口（16），其特征是，还包括：

若干沿竖直方向且平行设置的换热板（2），所述换热板（2）内部为蒸汽腔，且设有若干引导蒸汽流动的气道（23），所述换热板（2）的第一侧面（21）上与蒸汽腔连通设有蒸汽进口（24）、泄气口（25）及位于底部的蒸馏水出口（26），所述换热板（2）的两个第二侧面（22）上竖直且等间距阵列设有若干刮条（3），所述换热板（2）包括动板及定板，所述动板及定板间隔安装在蒸发段（12）内，所述定板固定安装，所述动板均沿水平方向滑动安装在定板两侧，且所述刮条（3）的悬伸端均抵接在相邻的动板或定板的第二侧面（22）上，所述密封室（1）与换热板（2）平行的内壁上对应设有若干刮条（3），所述密封室（1）内壁上的刮条（3）均抵接在相邻的动板的第二侧面（22）上，所述换热板（2）的顶部设有溢流槽（27），所述溢流槽（27）的底部位于第二侧面（22）上阵列设有若干溢流口（271），所述刮条（3）的上端延伸至换热板（2）的顶部，所述溢流口（271）均位于两个刮条（3）之间；

动板导向组件（5），用于为动板沿水平方向滑动导向；

动板驱动组件（6），用于带动各动板向右侧滑出一段距离，所述动板的刮条（3）位于相邻的定板刮条（3）的右侧；

还包括分配槽组件（4），用于承接从溶液注入口（14）注入的溶液，并将溶液分配至各换热板（2）的溢流槽（27）内。

2.根据权利要求1所述的MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构，其特征是，所述刮条（3）的水平截面为三角形，且其悬伸的尖端处设有圆角。

3.根据权利要求2所述的MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构，其特征是，所述刮条（3）的尖端处设有胶条（31）。

4.根据权利要求1所述的MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构，其特征是，所述分配槽组件（4）包括槽体（41）及分配管（42），所述分配管（42）阵列设置在槽体（41）的下方，且分别与各换热板（2）的溢流槽（27）对齐。

5.根据权利要求1所述的MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构，其特征是，所述动板导向组件（5）包括导向杆（51）及导向套（28），所述导向套（28）设置有四个，且分别位于换热板（2）的两个第一侧面（21）的上下两端，所述导向杆（51）对应导向套（28）固定安装在密封室（1）内。

6.根据权利要求5所述的MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构，其特征是，所述动板驱动组件（6）包括电机（61）、传动轴（62）、链条（63）、主动链轮（64）及导向链轮（65）,所述密封室（1）的右侧设有链轮安装板（17），所述动板右侧的第一侧面（21）上设有链轮安装块（29），所述链轮安装板（17）及链轮安装块（29）上安装有若干导向链轮（65），所述主动链轮（64）固定安装在链轮安装板（17）上，所述电机（61）安装在密封室（1）外部，且通过传动轴（62）与主动链轮（64）连接，所述链条（63）的固定端固定在密封室（1）的内壁上，所述链条（63）依次绕过各导向链轮（65），其自由端从主动链轮（64）处引出，且其自由端位于链条导向槽（66）中，所述动板右侧的导向杆（51）上安装有复位弹簧（52），所述复位弹簧（52）的自由端抵接在动板的第一侧面（21）上。

7.根据权利要求1所述的MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构，其特征是，所述密封室（1）包括前后两侧的主体板（18）及连接两个主体板（18）的连接筋板（19），所述主体板（18）及连接筋板（19）外部包覆有密封罩壳（110）。

8.根据权利要求1所述的MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构，其特征是，所述蒸汽进口（24）、泄气口（25）及蒸馏水出口（26）均沿水平方向设置有连接管，所述连接管滑动安装在密封室（1）的侧壁上。

9.根据权利要求1所述的MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构，其特征是，与所述溢流口（271）抵接的刮条（3）上设有凸块，所述凸块伸入溢流口（271）内。

10.根据权利要求1所述的MVR降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构，其特征是，所述溢流槽（27）的槽底与溢流口（271）对应对称设有导流口（272），所述导流口（272）的下方倾斜设有导流板（273），所述导流板（273）的下端与第二侧面（22）对接。