CN201701759U - 降膜式蒸发装置的料液分布成膜器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，包括：与进料口通过液管相连且两级级联的配液机构，及配液机构下侧均匀分布并固定的换热管插件阵列，其中配液机构包括进液缓冲器、第一级的V形槽溢流配液器及第二级的孔形配液器；任一换热管插件具有柔性中心定位机构及等分圆周所设的三个侧向进液孔；本实用新型采用带缓冲机构的溢流和均布小孔相结合的两级级联配液，半圆孔侧向进液与柔性中心定位机构相结合，使得料液分布成膜器在换热管内自动对中，保证布液器与管壁间隙始终均匀一致；两级级联的配液机构，提高成膜的均匀性，进而提高了换热管的换热面积和汽化效率；此外，布液头可作批量生产，增加了产品的互换性，装拆方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多应用的工业换热管布膜元件，尤其涉及一种用于降膜式蒸发装置的料液分布成膜机构，属于机械装置设计领域。
背景技术
在化工装置中，将液相变为气相是化工装置中常见的相变过程，高效节能实现这一相变过程是化工装置长期研究的课题。液体气化过程中需要吸收热量，使其能量提高足以汽化成蒸汽，在吸收热量的过程中，换热面积越大，换热效率越高，汽化效率越高。列管式降膜蒸发器的效率高，其关键在于经过换热管的液体能在管内壁形成一层均匀的液膜，冷态液体与管壁充分进行热交换，使液体吸收热量而形成蒸汽。
如何在管内形成均匀液膜？这就需要使用到料液分布成膜器，其作用就是强制将管内液体均匀地分布在管壁上。降膜蒸发器的料液分布成膜器结构多种多样，传统料液分布成膜器结构有齿缝型、螺旋插件型、圆锥凹槽型等结构，这些结构的料液分布成膜器都各有其特点：齿缝型结构最简单，液体沿锯齿的凹槽流入管内，液膜厚度不均匀，换热效率低；螺旋插件型结构较复杂，液体沿螺旋凹槽分布在管内，由于液膜厚度取决于螺旋槽与管壁的间隙，液膜厚度较均匀，但容易堵塞，料液分布成膜器在管内可以自由活动，会造成液膜厚度不均；圆锥凹槽型料液分布成膜器为整体结构，互换性差，制造困难，只适用于清洁低黏度液体。
降膜蒸发器的应用越来越广泛，各化纤生产厂纷纷从日本、美国等国家引进了大型降膜蒸发设备。但国内对其关键部件分布器的研究尚处于探索和研究阶段。对于大型降膜蒸发器的多层喷淋盘式分布器的研究也只是进行到实验阶段，且为冷膜实验。在热负荷状态下其性能如何以及如何将其应用于实际生产，将是其面临的研究课题。因此，开发出结构简单、布膜均匀、操作弹性大的大型降膜蒸发器的液体分布器将是重要的研究方向。
实用新型内容
鉴于现有料液分布成膜器的上述多应用选择性，本实用新型的目的在于提出一种降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，以解决传统布液器液膜分布不均、液膜厚度波动较大、产品互换性差、装拆不便等弊病，提高料液分布成膜器的通用性。
实现本实用新型目的的技术解决方案是：
降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，其特征在于所述料液分布成膜器包括：与进料口通过液管相连且两级级联的配液机构，及配液机构下侧均匀分布并固定的换热管插件阵列，其中所述配液机构包括进液缓冲器、第一级的V形槽溢流配液器及第二级的孔形配液器；所述任一换热管插件具有柔性中心定位机构及等分圆周所设的三个侧向进液孔。
进一步地，前述的降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，其中：
该三个相同的侧向进液孔为半圆形，其截面与换热管插件/换热管间隙相匹配。
该柔性中心定位机构为设于换热管插件/换热管间隙，并与换热管插件固定的橡胶垫，所述橡胶垫对换热管内壁相对于换热管插件间的间隙不相干涉。
该配液机构的进液缓冲器设有底部联通槽，贯通至V形槽溢流配液器。
更进一步地，前述的降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，其中：
该V形槽溢流配液器的周边设置有均匀分布的V形槽，且所述V形槽溢流配液器由配液器间的支撑点定位于敞口状的孔形配液器的上方。
该孔形配液器通过支撑柱定位于换热管阵列的上端，且所述孔形配液器的底面布设配液小孔。所述配液小孔的位置和孔径与所涉及的料液以及流量要求匹配，使得每个换热管插件周边的每个半圆形进液孔都有均匀的料液埋渗。
应用本实用新型的料液分布成膜器，采用溢流配液、半圆形进液孔与柔性中心定位机构相结合，使得料液分布成膜器在换热管内自动对中，保证布液器与管壁间隙始终均匀一致；两级级联的配液机构，使溢流下来的液体平缓度提高，进一步提高成膜的均匀性，从而提高了换热管的换热面积和汽化效率。此外，换热管插件可作为一个小元件进行批量生产，大大增加了产品的互换性，装拆方便。
为使本实用新型创新实质更易于理解，以下结合实施例及其附图，对该种布液器的结构特征及其有益效果作进一步地详细说明。
附图说明
图1是本实用新型料液分布成膜器一实施例的结构透视图；
图2是图1所示实施例的孔形配液器的轴向示意图；
图3是图1所示实施例的换热管插件的结构剖视示意图；
图4是图3所示换热管插件另一视角的结构剖视示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，装设于立式列管式降膜蒸发器的换热管上端，其结构特征包括与进料口11通过液管12相连且两级级联的配液机构，及配液机构下侧均匀分布并固定的换热管插件阵列2，其中该配液机构包括进液缓冲器13、第一级的V形槽溢流配液器14及第二级的孔形配液器15；且换热管插件阵列2每根换热管的顶部均装配有一个具柔性中心定位机构的换热管插件3(以下简称布液头)，该布液头3等分圆周设有三个半圆形的侧向进液孔31。
以上技术方案关于该料液分布成膜器的配液机构及布液头两方面的优选实施方案，进一步来看：
如图1和图2所示：该降膜式蒸发装置密闭设置于柱形腔体内，该柱形腔体具有一可开启式顶盖，用于该成膜器调试之用。该柱形腔体一侧开设有供进料口11穿出的透孔。从模块化结构设计的角度来看，该配液机构为两级级联结构，料液经弯曲的液管12输送至进液缓冲器13内，该进液缓冲器13设有底部联通槽131，贯通至第一级的V形槽配液器14内，使第一级V形槽配液器14内的料液均匀平稳地升高。随着液位的上升，料液从周边均匀分布的V形槽溢出，缓缓排放至孔形配液器15之中。其中：
该V形槽溢流配液器14由配液器间的支撑点16定位于敞口状的孔形配液器15内。该孔形配液器15通过支撑柱17定位于换热管阵列2的上端，且该孔形配液器15设有呈蜂窝状布满整个底面的配液小孔151。从进料口11输入的料液经两级级联的配液机构从配液小孔151均匀地喷洒在换热管阵列2之上。
再如图3和图4所示，是本实用新型料液分布成膜器中任一布液头的结构示意图。从该些视图可见：该插件式布液头在布液头/换热管间隙设有一橡胶材质(可为普通橡胶垫)的柔性中心定位机构32。该布液头3为一体成型的硬质柱状插件，中心为贯通的二次蒸汽通道35，除前述的柔性中心定位机构32外，还设有直径大于换热管管径的抵靠部33、抵靠部33下侧外径小于换热管管径的布液柱部34，该布液柱部的底部呈向外扩张的结构形式，与换热管管壁间形成的间隙大小根据料液特性和成膜要求设计计算并通过实验优化。该布液柱部34上周向间隔120°分布有三个半圆形的布液孔31，其截面与布液头/换热管间隙相匹配，且前述的柔性中心定位机构32与该三个布液孔31互不干涉，即柔性中心定位机构32不会影响到布液孔31中流出料液的分布均匀性。
应用本实用新型的料液分布成膜器，采用溢流配液、半圆孔布液与柔性中心定位机构相结合，使得料液分布成膜器在换热管内自动对中，保证布液器与管壁间隙始终均匀一致；两级级联的配液机构，使溢流下来的液体平缓度提高，进一步提高成膜的均匀性，从而提高了换热管的换热面积和汽化效率。此外，布液头可作为一个小元件进行批量生产，大大增加了产品的互换性，装拆方便。本实用新型料液分布成膜器整合了各布液装置的优点，具有安装拆卸方便，互换性、通用性好的突出优点。
综上所述，以上优选实施例的详细描述，对本实用新型请求的保护范围不构成任何限制。除上述优选实施例外，本实用新型料液分布成膜器还可有其它实施方式来实现其目的。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。
Claims (7)
1.降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，其特征在于：所述料液分布成膜器包括：与进料口通过液管相连且两级级联的配液机构，及配液机构下侧均匀分布并固定的换热管插件阵列，其中所述配液机构包括进液缓冲器、第一级的V形槽溢流配液器及第二级的孔形配液器；所述任一换热管插件具有柔性中心定位机构及等分圆周所设的三个侧向进液孔。
2.根据权利要求1所述的降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，其特征在于：所述三个相同的侧向进液孔为半圆形，其截面与换热管插件/换热管间隙相匹配。
3.根据权利要求1所述的降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，其特征在于：所述柔性中心定位机构为设于换热管插件/换热管间隙，并与换热管插件固定的橡胶垫，所述橡胶垫对换热管内壁相对于换热管插件间的间隙不相干涉。
4.根据权利要求1所述的降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，其特征在于：所述配液机构的进液缓冲器设有底部联通槽，贯通至V形槽溢流配液器。
5.根据权利要求1所述的降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，其特征在于：所述V形槽溢流配液器的周边设置有均匀分布的V形槽，且所述V形槽溢流配液器由配液器间的支撑点定位于敞口状的孔形配液器的上方。
6.根据权利要求1所述的降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，其特征在于：所述孔形配液器通过支撑柱定位于换热管阵列的上端，且所述孔形配液器的底面布设配液小孔。
7.根据权利要求6所述的降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，其特征在于：所述孔形配液器的底面布设有与换热管分布相匹配的配液小孔，配液小孔的位置和孔径与所涉及的料液以及流量要求匹配，使得每个换热管插件周边的每个半圆形进液孔都有均匀的料液埋渗。
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| CN101898045A (zh) * | 2010-06-02 | 2010-12-01 | 苏州桥立环境科技有限公司 | 降膜式蒸发装置的料液分布成膜器 |
| CN102657948A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-09-12 | 江苏中圣高科技产业有限公司 | 一种液体分布器及含有该分布器的垂直管降膜蒸发器 |
| CN102861449A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-01-09 | 江苏中圣高科技产业有限公司 | 一种强化传热和防止结垢的蒸发器 |
| CN106267868A (zh) * | 2015-05-13 | 2017-01-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种竖管降膜蒸发器 |
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| CN113209655A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-08-06 | 联仕(昆山)化学材料有限公司 | 电子级氨水生产用液氨蒸发去油除杂装置 |
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- 2010-06-02 CN CN2010202118626U patent/CN201701759U/zh not_active Expired - Lifetime
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