CN117244261B - Mvr降膜蒸发器蒸发室防堵塞流道结构 - Google Patents
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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
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。
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