CN203291537U - 横管式降膜蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及管式降膜蒸发器，尤其一种横管式降膜蒸发器,包括壳体、两管板、冷凝管束及布膜装置；由壳体包围构成内腔，内腔由两管板分割为分配腔、回收腔及位于分配腔和回收腔之间的蒸发室；冷凝管束沿壳体轴向水平布置于蒸发室内，且冷凝管束的两端分别经对应管板固定，由冷凝管束连通蒸发室两侧的分配腔和回收腔；壳体包括筒节，筒节内固定安装有两挡圈，管板分别经对应挡圈可拆卸固定于壳体内，且管板均位于对应挡圈的轴向外侧，冷凝管两端分别可拆卸固定安装于对应管板。维护时，各部件均可拆卸，能针对各冷凝管的外壁，通过多种方式进行除垢，因此除垢方便、快速。其次，可以冷凝管替换的方式，快速恢复生产。适用于各类蒸发系统。

Description

横管式降膜蒸发器

技术领域

本实用新型涉及管式降膜蒸发器，尤其一种横管式降膜蒸发器。

背景技术

在工生产中存在大量的蒸发操作，尤其是在化工、制药、造纸、污水处理、海水淡化等领域。在目前的大规模工业生产中，蒸发操作通常采用管式降膜蒸发器构成多效蒸发系统，以高温蒸汽为热源，进行间接热源加热的沸腾蒸发。管式降膜蒸发器，根据其结构分为立管式降膜蒸发器和横管式降膜蒸发器。

横管式降膜蒸发器，通常包括壳体、两管板、冷凝管束及喷淋布膜装置，由壳体包围构成内腔，管板焊接固定在壳体内，内腔由两管板分割为分配腔、回收腔及位于分配腔和回收腔之间的蒸发室，冷凝管束沿壳体轴向水平布置于蒸发室内，冷凝管束的两端分别焊接固定于对应管板，并由冷凝管束连通分配腔和回收腔，喷淋布膜装置包括料液管和喷淋头，经供液管网固定安装在壳体上并整列于蒸发室内冷凝管束的上方；蒸发室对应壳体的底部设置有浓缩液出口，在一侧管板顶部或蒸发室对应壳体顶部设置有二次蒸汽出口。

工作时，料液经喷淋布膜装置喷淋至冷凝管束并沿各冷凝管外壁由上至下流动，在重力作用下自然成膜；加热蒸汽经分配腔进入各冷凝管，加热蒸汽及料液液膜经冷凝管管壁换热，加热蒸汽换热后冷凝形成冷凝水；冷凝水沿冷凝管进入回收腔及分配腔并排出；蒸发室内，液膜吸收大量热量后温度迅速提高，沸腾蒸发，残留的液体即为料液的浓缩液由浓缩液出口排出，二次蒸汽由二次蒸汽出口排出。

但在实际使用过程中，冷凝管外壁容易结垢，进而影响换热及料液流动，尤其是蒸发高浓度溶液，有结晶固体析出的条件下。因此需要定期进行除垢清理，常用的方式是通入溶液浸泡，但侵泡除垢时间长和费用高，对生产的影响大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种除垢维护方便的横管式降膜蒸发器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：横管式降膜蒸发器,包括壳体、两管板、冷凝管束及布膜装置；由所述壳体包围构成内腔，所述管板固定在壳体内腔内，沿壳体轴向所述壳体内腔由两管板分割为分配腔、回收腔及位于分配腔和回收腔之间的蒸发室；所述冷凝管束沿壳体轴向水平布置于蒸发室内，且所述冷凝管束的两端分别经对应管板固定，由冷凝管束连通蒸发室两侧的分配腔和回收腔；所述壳体包括筒节，所述筒节内固定安装有两挡圈，所述管板分别经对应挡圈可拆卸固定于壳体内，且所述管板均位于对应挡圈的轴向外侧，所述冷凝管两端分别可拆卸固定安装于对应管板。

作为一种优选，所述管板和挡圈之间通过螺栓连接，所述筒节和挡圈焊接固定。

作为一种优选，设置胶圈，胶圈断面呈凹形并卡在管板上，所述冷凝管两端分别穿过胶圈并经胶圈胀接固定安装于对应管板的通孔内。

进一步的，设置有可拆卸固定安装于筒节两端的端板。作为一种优选，所述筒节和端板之间通过螺栓连接。

进一步的，所述布膜装置采用喷淋布膜装置，所述喷淋布膜装置包括料液管、喷淋头、接头和压紧螺塞，所述接头内设置有台阶通孔，所述台阶通孔的一端为大孔、另一端为小孔，所述料液管穿过接头的台阶通孔，所述喷淋头外径小于小孔内径并安装于料液管与台阶通孔的小孔相邻的一端；设置有固定安装在料液管上并与台阶通孔的台阶面接触限位配合的限位凸缘，在所述限位凸缘和台阶通孔的台阶面之间设置有外径与大孔内径相适应的密封垫圈，所述压紧螺塞固定安装在台阶通孔的大孔内，且所述压紧螺塞底端作用于限位凸缘。

作为一种优选，所述压紧螺塞与接头螺纹配合；所述料液管和喷淋头螺纹配合。

进一步的，设置有固定在安装在料液管上的压紧凸缘，在所述限位凸缘和压紧凸缘之间设置有密封垫圈，所述压紧螺塞底端作用于压紧凸缘并经压紧凸缘作用于限位凸缘。

进一步的，所述料液管分为料液进管和内管，所述限位凸缘安装于内管与料液进管相邻的一端，所述压紧凸缘安装于料液进管与内管相邻的一端。

进一步的，所述内管与限位凸缘相邻的一端设置有内螺纹。

本实用新型的有益效果是：维护时，筒节和端板之间、管板和冷凝管之间均可拆卸，因此能够针对各冷凝管的外壁，通过打磨、刷洗、敲击等方式进行除垢，因此除垢方便、快速。其次，可以采用拆除旧冷凝管，安装替用冷凝管的方式，快速恢复生产，保证生产的连续性。

附图说明

图1是本实用新型横管式降膜蒸发器的结构示意图；

图2是本实用新型横管式降膜蒸发器冷凝管的安装示意图；

图3是本实用新型横管式降膜蒸发器的喷淋布膜装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，横管式降膜蒸发器,包括壳体111、两管板112、冷凝管束120及布膜装置160；由所述壳体111包围构成内腔，所述管板112固定在壳体111内腔内，沿壳体111轴向所述壳体111内腔由两管板112分割为分配腔151、回收腔153及位于分配腔151和回收腔153之间的蒸发室152；所述冷凝管束120沿壳体111轴向水平布置于蒸发室152内，且所述冷凝管束120的两端分别经对应管板112固定，由冷凝管束120连通蒸发室152两侧的分配腔151和回收腔153；所述壳体111包括筒节111a，所述筒节111a内固定安装有两挡圈111c，所述管板112分别经对应挡圈111c可拆卸固定于壳体111内，且所述管板112均位于对应挡圈111c的轴向外侧，所述冷凝管121两端分别可拆卸固定安装于对应管板112。

维护时，筒节111a和端板111b之间、管板112和冷凝管121之间均可拆卸，因此能够针对各冷凝管121的外壁，通过打磨、刷洗、敲击等方式进行除垢，因此除垢方便、快速。其次，可以采用拆除旧冷凝管，安装替用冷凝管的方式，快速恢复生产，保证生产的连续性。

管板112和挡圈111c之间、筒节111a和挡圈111c之间的连接方式可以是任意的，但为了方便操作，同时保证密封性能，最好的，所述管板112和挡圈111c之间通过螺栓连接，所述筒节111a和挡圈111c焊接固定。

冷凝管121的安装可以通过管夹、套筒等方式实现。但为了实现冷凝管121的快速拆装，在如图所示的实例中，如图2所示，设置胶圈122，胶圈122断面呈凹形并卡在管板122上，所述冷凝管121两端分别穿过胶圈122并经胶圈122胀接固定安装于对应管板112的通孔内。胶圈122的弹性变形，在保证胀接固定的同时还能有效保证密封效果。

进一步的，设置有可拆卸固定安装于筒节111a两端的端板111b。通过端板111b使得分配腔151和回收腔153成为密闭腔体。二次蒸汽进入分配腔151后，经各冷凝管121进入回收腔153，受换热冷凝影响，回收腔153内的气压小于分配腔151内气压，在压差作用下，加热蒸汽持续进入冷凝管121，因此只需控制回收腔153及分配腔151之间的气压差，即能实现对冷凝管121内加热蒸汽流量、流速的控制，而对气压差的维持，仅需平衡加热蒸汽的供应量和消耗量。因此，结合对布膜装置160供液压力、流量的控制，能够实现对蒸发过程的控制，且控制难度低。其次，通过分配腔151和回收腔153的缓冲作用，降低加热蒸汽供应的波动。筒节111a和端板111b之间的连接方式可以是任意的，但为了方便操作，同时保证密封性能，在如图所示的实例中，所述筒节111a和端板111b之间通过螺栓连接。

布膜装置160可以采用任意的现有结构，如由布膜器和分配器构成的装置。在如图所示的实例中，如图1、图3所示，所述布膜装置160采用喷淋布膜装置，所述喷淋布膜装置包括料液管、喷淋头163、接头165和压紧螺塞164，所述接头165内设置有台阶通孔，所述台阶通孔的一端为大孔、另一端为小孔，所述料液管穿过接头165的台阶通孔，所述喷淋头163外径小于小孔内径并安装于料液管与台阶通孔的小孔相邻的一端；设置有固定安装在料液管上并与台阶通孔的台阶面接触限位配合的限位凸缘167，在所述限位凸缘167和台阶通孔的台阶面之间设置有外径与大孔内径相适应的密封垫圈168，所述压紧螺塞164固定安装在台阶通孔的大孔内，且所述压紧螺塞164底端作用于限位凸缘167。

安装时，将接头165安装在蒸发器壳体111上，且大孔向上、小孔向下，然后将料液管及喷淋头163闯过台阶通孔插入蒸发器壳体111内腔，最后安装上压紧螺塞164，通过压紧螺塞164将料液管固定在接头165上；拆卸时，过程相反，且无需拆除接头165。因此无需拆开蒸发器进行检修和清理，极为方便。而拆卸了旧的后，通过安装替用的料液管和喷淋头，能够有效保证生产的连续性。

压紧螺塞164与接头165可以采用卡扣等形式固定，在如图所示的实例中，所述压紧螺塞164与接头165螺纹配合。同理，料液管和喷淋头163之间可以焊接固定、胀接固定，在如图所示的实例中，所述料液管和喷淋头163螺纹配合。

为了进一步保证密封性能，在如图所示的实例中，设置有固定在安装在料液管上的压紧凸缘166，在所述限位凸缘167和压紧凸缘166之间设置有密封垫圈168，所述压紧螺塞164底端作用于压紧凸缘166并经压紧凸缘166作用于限位凸缘167。

为了方便限位凸缘167和压紧凸缘166之间密封垫圈168的安装，所述料液管分为料液进管161和内管162，所述限位凸缘167安装于内管162与料液进管161相邻的一端，所述压紧凸缘166安装于料液进管161与内管162相邻的一端。在如图所示的实例中，限位凸缘167与内管162一体成型，压紧凸缘166与料液进管161一体成型。

进一步，所述内管162与限位凸缘167相邻的一端设置有内螺纹，因此通过螺杆能方便的将内管162提起取出。当然，除了内螺纹以外，也可以通过卡口等方式方便内管162的取出。

Claims (10)

1.横管式降膜蒸发器,包括壳体（111）、两管板（112）、冷凝管束（120）及布膜装置（160）；由所述壳体（111）包围构成内腔，所述管板（112）固定在壳体（111）内腔内，沿壳体（111）轴向所述壳体（111）内腔由两管板（112）分割为分配腔（151）、回收腔（153）及位于分配腔（151）和回收腔（153）之间的蒸发室（152）；所述冷凝管束（120）沿壳体（111）轴向水平布置于蒸发室（152）内，且所述冷凝管束（120）的两端分别经对应管板（112）固定，由冷凝管束（120）连通蒸发室（152）两侧的分配腔（151）和回收腔（153）；其特征在于：所述壳体（111）包括筒节（111a），所述筒节（111a）内固定安装有两挡圈（111c），所述管板（112）分别经对应挡圈（111c）可拆卸固定于壳体（111）内，且所述管板（112）均位于对应挡圈（111c）的轴向外侧，所述冷凝管（121）两端分别可拆卸固定安装于对应管板（112）。

2.如权利要求1所述的横管式降膜蒸发器，其特征在于：所述管板（112）和挡圈（111c）之间通过螺栓连接，所述筒节（111a）和挡圈（111c）焊接固定。

3.如权利要求1所述的横管式降膜蒸发器，其特征在于：设置胶圈（122），胶圈（122）断面呈凹形并卡在管板（122）上，所述冷凝管（121）两端分别穿过胶圈（122）并经胶圈（122）胀接固定安装于对应管板（112）的通孔内。

4.如权利要求1所述的横管式降膜蒸发器，其特征在于：设置有可拆卸固定安装于筒节（111a）两端的端板（111b）。

5.如权利要求4所述的横管式降膜蒸发器，其特征在于：所述筒节（111a）和端板（111b）之间通过螺栓连接。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述的横管式降膜蒸发器，其特征在于：所述布膜装置（160）采用喷淋布膜装置，所述喷淋布膜装置包括料液管、喷淋头（163）、接头（165）和压紧螺塞（164），所述接头（165）内设置有台阶通孔，所述台阶通孔的一端为大孔、另一端为小孔，所述料液管穿过接头（165）的台阶通孔，所述喷淋头（163）外径小于小孔内径并安装于料液管与台阶通孔的小孔相邻的一端；设置有固定安装在料液管上并与台阶通孔的台阶面接触限位配合的限位凸缘（167），在所述限位凸缘（167）和台阶通孔的台阶面之间设置有外径与大孔内径相适应的密封垫圈（168），所述压紧螺塞（164）固定安装在台阶通孔的大孔内，且所述压紧螺塞（164）底端作用于限位凸缘（167）。

7.如权利要求6所述的横管式降膜蒸发器，其特征在于：所述压紧螺塞（164）与接头（165）螺纹配合；所述料液管和喷淋头（163）螺纹配合。

8.如权利要求6所述的横管式降膜蒸发器，其特征在于：设置有固定在安装在料液管上的压紧凸缘（166），在所述限位凸缘（167）和压紧凸缘（166）之间设置有密封垫圈（168），所述压紧螺塞（164）底端作用于压紧凸缘（166）并经压紧凸缘（166）作用于限位凸缘（167）。

9.如权利要求8所述的横管式降膜蒸发器，其特征在于：所述料液管分为料液进管（161）和内管（162），所述限位凸缘（167）安装于内管（162）与料液进管（161）相邻的一端，所述压紧凸缘（166）安装于料液进管（161）与内管（162）相邻的一端。

10.如权利要求9所述的横管式降膜蒸发器，其特征在于：所述内管（162）与限位凸缘（167）相邻的一端设置有内螺纹。

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