CN204767492U - 一种可拆板式降膜蒸发装置及可拆板式降膜蒸发模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了可拆板式降膜蒸发装置及降膜蒸发模块。降膜蒸发装置包括可拆板式降膜蒸发模块，蒸发模块包括换热板，数块换热板层叠并通过橡胶垫密封，层叠而成的换热板两侧面分别夹紧固定压紧板与活动压紧板，导杆串接固定压紧板、数块换热板及活动压紧板并通过夹紧螺栓固定，管式布液器深入蒸发液进口的孔内穿过所有换热板的进液孔；蒸发介质出口连通分离罐，分离罐排液口连通循环泵入口，循环泵的出口连通降膜蒸发模块的管式布液器的入口，管道上设有阀门；于阀门与管式布液器入口之间的管道上设有接口，该接口与高位箱的出口通过第二管道连通，管道上设有阀门；高位箱通入冷的蒸发液；分离罐从外界通入蒸发液，且分离罐设二次蒸汽排气口。

Description

一种可拆板式降膜蒸发装置及可拆板式降膜蒸发模块

技术领域

本实用新型属于蒸发器技术领域，具体涉及一种可不停机除垢的可拆板式降膜蒸发装置，它与普通的管式降膜蒸发器相比，在制造成本和除垢方式上有较大的优势,可广泛用于稀液浓缩、含盐污水蒸发等处理过程，特别适用于会结脆性污垢的稀液或污水蒸发领域。

背景技术

目前在国内外公开的降膜蒸发器通常有管式和板式两种形式，其中，管式降膜蒸发器是最常用的形式，其又分立式和卧式，立式管式降膜蒸发器在管内降膜蒸发，卧式液体在管外降膜蒸发。板式降膜蒸发器又分成焊接板壳式和可拆板式降膜蒸发器两种形式，焊接板壳式降膜蒸发器的加热板组件通常由两块中间均匀分布有很多紧贴两板的焊点，周边两板紧贴密封焊接，其余区域鼓起的换热板焊接而成，中间均布的焊点使鼓起的换热板表面形成了许多具有一定深度的窝，它不仅增加了换热面积也提高了板片的刚性和耐压能力。板壳式换热板通过定距支架连接成流道间隙均匀的加热板束，立于设备中间，蒸发液通过布液器在板壳外表面降膜蒸发。可拆板式降膜蒸发器与普通的可拆板式换热器结构相同，主要由成型的换热板与橡胶密封垫及加紧板和连接螺栓组成，换热板与橡胶密封垫形成了加热介质与蒸发介质相间的封闭流道，蒸发介质在换热板的一侧表面降膜蒸发，另一侧为加热介质。

蒸发器结垢是严重影响蒸发效率的不利因素，特别是脆性的盐类结垢是含水溶液蒸发器普遍存在的问题，它增加了传热热阻，降低了蒸发装置的生产能力。为此，蒸发装置经常要停车进行除垢操作，由于管式蒸发器的结垢为圆筒状结垢，受力条件和强度都较好，不容易用冷热刺激的办法剥离，通常采用效率较低、成本较高的化学清洗和超高压水枪逐根换热管清洗的工艺，但其费用高、效率低、时间长；而对于板式降膜蒸发器的脆性结垢可以采用冷热刺激的办法自动剥离脆性污垢，但现有技术中，必须停车后才能进行除污作业。

实用新型内容

为克服现有板式降膜蒸发器存在的上述不足，本实用新型提供了一种采用冷热刺激且可不停机除垢的可拆板式降膜蒸发装置及可拆板式降膜蒸发模块。

本实用新型所采取的技术方案是：一种可拆板式降膜蒸发装置，包括可拆板式降膜蒸发模块、循环泵、高位箱、分离罐，可拆板式降膜蒸发模块包括数块可拆式换热板及对应的橡胶密封垫、固定压紧板、活动压紧板、夹紧螺栓、加热介质进出口、蒸发介质进口、蒸发介质出口、管式布液器，数块换热板层叠并通过橡胶密封垫密封，层叠而成的换热板两侧面分别夹紧固定压紧板与活动压紧板，一根或多根导杆串接固定压紧板、数块换热板及活动压紧板并通过夹紧螺栓固定，管式布液器深入蒸发液进口的孔内穿过所有换热板；蒸发介质出口与分离罐连通，分离罐的排液口与循环泵的入口连通，循环泵的出口与降膜蒸发模块的管式布液器的入口通过第一管道连通，第一管道上设有第一自动阀门；于第一自动阀门与管式布液器入口之间的第一管道上设有接口，该接口与高位箱的出口通过第二管道连通，第二管道上设有自动阀门；高位箱通入冷的蒸发液；分离罐从外界通入蒸发液，且分离罐设有二次蒸汽排气口。

优选的，高位箱通过第三管道通入冷的蒸发液，第三管道上设有第三自动阀门。

本实用新型一种可拆板式降膜蒸发模块，包括数块可拆式换热板及对应的橡胶密封垫、固定压紧板、活动压紧板、夹紧螺栓、加热介质进出口、蒸发介质进口、蒸发介质出口、管式布液器，数块换热板层叠并通过橡胶密封垫密封，层叠而成的换热板两侧面分别夹紧固定压紧板与活动压紧板，一根或多根导杆串接固定压紧板、数块换热板及活动压紧板并通过夹紧螺栓固定，管式布液器深入蒸发液进口的孔内穿过所有换热板的进液孔。

优选的，加热介质进出口有三个，即一个进口、二个出口。

优选的，蒸发介质进出口有三个，即二个进口、一个出口，此时需两个管式布液器。

本实用新型包括可拆板式降膜蒸发模块、循环泵、高位箱、气液分离罐、管路、自动阀门和控制系统等组成，其中板式降膜蒸发模块是可拆的板式降膜蒸发器，可拆板式降膜蒸发模块结构非常紧凑没有气液分离空间，为此系统增加了一个气液分离罐，所有可拆的板式降膜蒸发模块降膜蒸发后的汽、液混合物进气液分离罐分离二次蒸汽和循环蒸发液，另外脆性结垢的碎片也冲入气液分离罐底，累积一定量后打开底人孔清除，气液分离罐的下排液口通过管道连接循环泵的进口。可拆板式降膜蒸发模块与普通的可拆板式换热器结构基本相同，主要由可拆的换热板、橡胶密封垫、固定压紧板、活动压紧板、夹紧螺栓、导杆等组成，只是板间距相对较大，同时在与降膜蒸发流道联通的进液孔里增加了一个管式布液器或采用其它形式的布液结构，使循环的蒸发液可以通过布液器均匀布进各个平行的降膜流道。2个及2个以上并联的降膜蒸发模块及降膜蒸发模块循环蒸发液进液口的自动阀门(a)与气液分离罐、循环泵及循环管路组成了蒸发液循环系统，循环蒸发液从分离室下排出口经管道进循环泵加压后经并联管道通过循环液自动阀门(a)进各加热蒸发模块的循环蒸发液进液口，经布液结构把循环蒸发液均匀的分配给各个降膜蒸发流道，降膜蒸发后的汽液混合物经加热蒸发模块的循环蒸发液下出口再经管路进分离室完成汽液分离。高位箱通过并联的管道把常温的蒸发液通过各降膜蒸发模块的常温自动阀门(b)连接到各降膜蒸发模块的循环蒸发液进液口，正常蒸发时循环液自动阀门(a)处于打开状态、常温自动阀门(b)处于关闭状态，控制程序对其中某一加热蒸发模块发出除垢信号后，该加热蒸发模块对应的循环液自动阀门(a)自动关闭，等降膜流道内液体排净烘干后(定时)对应的常温自动阀门(b)自动打开，冷的蒸发液体从高位箱快速进入该降膜蒸发模块的降膜蒸发表面进行快速冷却，使脆性结垢的膜片快速撕裂脱落与冷的蒸发液体一起流出加热蒸发模块的降膜蒸发流道，冲入分离罐，完成降膜蒸发流道换热面的除垢过程，除垢完成后对应的自动阀门(b)自动关闭、对应的循环液自动阀门(a)自动打开恢复该降膜蒸发模块的循环蒸发。几个降膜蒸发模块定时循环自动操作，就可以实现蒸发装置加热板的定时自动快速除垢，除垢过程中整个蒸发系统可以不停车，蒸发系统中并联的降膜蒸发模块越多，其中一个模块进行快速除垢时对系统蒸发负荷的影响就越小。

附图说明

图1是实施例1的工艺(流程)示意图。

图2是实施例1的可拆板式降膜蒸发模块蒸发循环液进、出口在一侧的结构分解图。

图3是图2的可拆板式降膜蒸发模块的降膜蒸发流道的剖面图。

图4是实施例2的可拆板式降膜蒸发模块蒸发循环液进、出口在两侧的外形结构图。

图5是实施例3的可拆板式降膜蒸发模块蒸发循环液进、出口为二进一出的外形结构图。

图6是实施例4的结构分解图。

图7是图6的可拆板式降膜蒸发模块的降膜蒸发流道的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型优选实施例作详细说明。

实施例1

参见图1-3，本实施例由2台(也可以是2台以上)可拆板式降膜蒸发模块1、循环泵2、高位箱3、气液分离罐4、管路、自动阀门a、b和c及控制系统等组成，控制系统为现有技术。如图2-3所示，可拆板式降膜蒸发模块1包括可拆式换热板1-1、橡胶密封垫1-2、固定压紧板1-3、活动压紧板1-4、夹紧螺栓1-5、加热介质进出口1-6、蒸发介质进口1-7、蒸发介质出口1-8、管式布液器1-9等，固定压紧板1-3与活动压紧板1-4相平行布设，两者间层叠多块换热板1-1，换热板之间通过橡胶密封垫1-2密封，并通过夹紧螺栓1-5夹紧固定。加热介质进出管口1-6从固定压紧板1-3的外表面穿入，通过换热板1-1的开孔与换热板的加热流道接通。加热介质D通常从管接口1-6的上部入口进入，经过换热板1-1后，从下部的管接口1-6出口流出。

管式布液器1-9从固定压紧板1-3的上部蒸发介质进口1-7插入，通过管式布液器1-9环状排列的布液小孔把蒸发介质均匀分配给换热板1-1构成的降膜蒸发流道，管式布液器1-9上环状排列的布液小孔的布置应保证每个降膜蒸发流道的的布液均匀，蒸发介质再从固定压紧板1-3下部的蒸发介质出口1-8流出。蒸发介质出口1-8与分离罐4连通，分离罐4的排液口与循环泵2的入口连通，循环泵2的出口与所有(两个或两个以上)的降膜蒸发模块1的管式布液器1-9的入口都通过管道连通，管道上设有自动阀门a。于自动阀门a与管式布液器1-9的入口间的管道上还设有一接口，该接口与高位箱3的出口通过管道连通，该管道上设有自动阀门b。高位箱3通过管道通入冷的蒸发液E，该管道上设有自动阀门c，通常自动阀门c通过高位箱3上的液位开关来控制，当高位箱3上的液位低于液位开关时，自动阀门c自动打开，当高位箱3上的液位到达液位开关时，自动阀门c自动关闭。

分离罐4从外界通入蒸发液G(通常经过预热，蒸发液G也可以直接接入自动阀门a前的蒸发液循环管道)。可拆板式降膜蒸发模块1的结构非常紧凑没有气液分离空间，因此增设一个气液分离罐4，所有可拆板式降膜蒸发模块降膜蒸发后的汽、液混合物和除垢产生的固体碎片渣物进分离罐4进行分离，二次蒸汽F从罐顶排气口排出、固体碎片渣物沉在罐底、循环蒸发液从罐底排液口排出进循环泵，脆性结垢的碎片渣物沉入罐底累积一定量后停车打开罐底人孔清除。

2个及2个以上并联的降膜蒸发模块1及降膜蒸发模块循环蒸发液进液口的自动阀门a与分离罐4、循环泵2及循环管路组成了蒸发液循环系统，循环蒸发液从分离罐下排液口经管道进循环泵加压后经并联管道通过循环液自动阀门a进入各加热蒸发模块的循环蒸发液管式布液器1-9的入口，经布液结构把循环蒸发液均匀的分配给各个降膜蒸发流道，降膜蒸发后的汽液混合物经降膜蒸发模块的循环蒸发液的下出口再经管路进分离罐，完成汽液分离。高位箱3通过并联的管道把常温的蒸发液通过各降膜蒸发模块对应的常温自动阀门b连接到各降膜蒸发模块的循环蒸发液管式布液器1-9的入口，正常蒸发时循环液自动阀门a处于打开状态、常温自动阀门b处于关闭状态，控制系统对其中某一降膜蒸发模块发出除垢信号后，该降膜蒸发模块对应的循环液自动阀门a自动关闭，等降膜流道内液体排净烘干后对应的常温自动阀门b自动打开，冷的蒸发液体从高位箱快速进入该降膜蒸发模块的降膜蒸发流道的蒸发表面进行快速冷却，使脆性的无机盐结垢快速撕裂脱落，与冷的蒸发液体一起流出该降膜蒸发模块的降膜蒸发流道冲进分离罐，完成降膜蒸发流道换热面的除垢过程，该降膜蒸发模块的除垢完成后相对应的自动阀门b自动关闭，循环液自动阀门a自动打开恢复降膜蒸发模块的循环蒸发。几个降膜蒸发模块定时循环自动操作，就可以实现蒸发装置加热板的定时自动快速除垢，除垢过程中整个蒸发系统可以不停车，蒸发系统中并联的降膜蒸发模块越多，其中一个模块进行快速除垢时对系统蒸发负荷的影响就越小。

实施例2

参见图4，本实施例与实施例1的结构原理基本相同，区别在于：板式降膜蒸发模块1的加热介质进出口的位置和蒸发介质的进出口位置的不同，实施例1加热介质进出口在一侧，蒸发介质的进出口在另一侧，实施例2加热介质和蒸发介质的进出口对角布置都在二侧。

实施例3

参见图5，本实施例与实施例1的结构原理基本相同，区别是：降膜蒸发模块1采用了三个加热介质进出口(通常为一进二出)和三个蒸发介质进出口(通常为二进一出，这样出口比较大有利于除垢后排渣)，虽然设备比较复杂，但好处是降膜蒸发模块加热介质流道和降膜蒸发流道内的流动介质分布都更均匀。由于蒸发介质二进一出的结构，需有两个管式布液器1-9，二个管式布液器1-9的入口汇总后再外接其它部件。

本实用新型降膜蒸发器具有结构紧凑、占地面积小、拆装方便、容易改变面积、重量轻、投资省、传热系数高、除垢容易等优点，特别适合高盐污水蒸发等易结脆性污垢的蒸发场合。

实施例4

如图6-7所示，本实施例可拆板式降膜蒸发模块的实施例，其包括可拆式换热板1-1、橡胶密封垫1-2、固定压紧板1-3、活动压紧板1-4、夹紧螺栓1-5、加热介质进出口1-6、蒸发介质进口1-7、蒸发介质出口1-8、管式布液器1-9等，固定压紧板1-3与活动压紧板1-4相平行布设，两者间层叠多块换热板1-1，换热板之间通过橡胶密封垫1-2密封，并通过夹紧螺栓1-5夹紧固定。加热介质进出管口1-6从固定压紧板1-3的外表面穿入，通过换热板1-1的开孔与换热板的加热流道接通。加热介质D通常从管接口1-6的上部入口进入，经过换热板1-1后，从管接口1-6的下部出口流出。

管式布液器1-9从固定压紧板1-3的上部蒸发介质进口1-7插入，通过管式布液器1-9环状排列的布液小孔把蒸发介质均匀分配给换热板1-1构成的降膜蒸发流道，管式布液器1-9上环状排列的布液小孔的布置应保证每个降膜蒸发流道的的布液均匀，蒸发介质再从固定压紧板1-3下部的蒸发介质出口1-8流出。

Claims (6)

1.一种可拆板式降膜蒸发装置，其特征是包括可拆板式降膜蒸发模块、循环泵、高位箱、分离罐，可拆板式降膜蒸发模块包括数块可拆式换热板及对应的橡胶密封垫、固定压紧板、活动压紧板、夹紧螺栓、加热介质进出口、蒸发介质进口、蒸发介质出口、管式布液器，数块换热板层叠并通过橡胶密封垫密封，层叠而成的换热板两侧面分别夹紧固定压紧板与活动压紧板，一根或多根导杆串接固定压紧板、数块换热板及活动压紧板并通过夹紧螺栓固定，管式布液器深入蒸发液进口的孔内穿过所有换热板的进液孔；蒸发介质出口与分离罐连通，分离罐的排液口与循环泵的入口连通，循环泵的出口与降膜蒸发模块的管式布液器的入口通过第一管道连通，第一管道上设有第一自动阀门；于第一自动阀门与管式布液器入口之间的第一管道上设有接口，该接口与高位箱的出口通过第二管道连通，第二管道上设有自动阀门；高位箱通入冷的蒸发液；分离罐从外界通入蒸发液，且分离罐设有二次蒸汽排气口。

2.如权利要求1所述的可拆板式降膜蒸发装置，其特征是：高位箱通过第三管道通入冷的蒸发液，第三管道上设有第三自动阀门。

3.一种可拆板式降膜蒸发模块，其特征是包括数块可拆式换热板及对应的橡胶密封垫、固定压紧板、活动压紧板、夹紧螺栓、加热介质进出口、蒸发介质进口、蒸发介质出口、管式布液器，数块换热板层叠并通过橡胶密封垫密封，层叠而成的换热板两侧面分别夹紧固定压紧板与活动压紧板，一根或多根导杆串接固定压紧板、数块换热板及活动压紧板并通过夹紧螺栓固定，管式布液器深入蒸发液进口的孔内穿过所有换热板的进液孔。

4.如权利要求3所述的可拆板式降膜蒸发模块，其特征是：所述的加热介质进出口有三个，即一个进口、二个出口。

5.如权利要求4所述的可拆板式降膜蒸发模块，其特征是：所述的蒸发介质进出口有三个，即二个进口、一个出口。

6.如权利要求4或5所述的可拆板式降膜蒸发模块，其特征是：所述的管式布液器有两个。