CN208525847U - 一种物料分布器及降膜蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物料分布器及降膜蒸发器，涉及换热设备技术领域。所述物料分布器包括管箱壳体、稳流分布器组和管端分布器，管箱壳体顶部设置有物料入口，底部穿设有换热管；稳流分布器组位于管箱壳体的内部，并设置在物料入口的下方，所述稳流分布器组包括物料承接口和多个物料分流口；物料承接口承接物料入口流出的物料，物料分流口将物料分散到管箱壳体的不同位置；管端分布器安装在换热管位于管箱壳体内的端部，管端分布器的入口端沿周向开设有通槽，通槽连通管端分布器的内壁和外壁。降膜蒸发器包括上述的物料分布器。本实用新型中，稳流分布器能够保证物料流动稳定、各处液面维持水平状态，管端分布器使得换热管内物料分布均匀。

Description

一种物料分布器及降膜蒸发器

技术领域

本实用新型涉及换热设备技术领域，尤其涉及一种物料分布器及降膜蒸发器。

背景技术

降膜蒸发器是将料液加入到降膜蒸发器的加热室上管箱，料液再经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动。流动过程中，料液被换热管外部的介质加热汽化，产生的蒸汽与液体共同进入降膜蒸发器的分离室，经充分分离后，蒸汽进入冷凝器冷凝(单效操作)或进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作。

物料分布器把物料均匀地分布到每根加热管中，并使其呈膜状沿管内壁往下流动形成液膜，液膜受到从管壁传入的热量而蒸发汽化。

物料分布器是降膜蒸发器的关键部件，降膜蒸发器的热交换强度和生产能力实质上取决于物料沿换热管分布的均匀程度。所谓均匀分布不仅是指液体要均匀地分配到每一根管子中，还要沿每根管的全部周边均匀分布，并在整个管子的长度上保持其均匀性。当物料不能均匀地湿润全部加热管的内表面时，缺液或少液表面就可能因蒸干而结垢，结垢表面反过来又阻滞了液膜的流动从而使邻近区域的传热条件进一步恶化。

基于此，本实用新型提供一种物料分布器及降膜蒸发器，以保证物料在换热管内的均匀分布。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种物料分布器及降膜蒸发器，以保证物料在换热管内的均匀分布。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种物料分布器，包括：

管箱壳体，其顶部设置有物料入口，底部穿设有换热管；

稳流分布器组，所述稳流分布器组位于所述管箱壳体的内部，并设置在所述物料入口的下方，所述稳流分布器组包括物料承接口和多个物料分流口；所述物料承接口承接所述物料入口流出的物料，所述物料分流口将所述物料分散到所述管箱壳体的不同位置；

管端分布器，其安装在所述换热管位于所述管箱壳体内的端部，所述管端分布器的入口端沿周向开设有通槽，所述通槽连通所述管端分布器的内壁和外壁。

作为上述物料分布器的一种优选方案，所述管端分布器的内径与所述换热管的内径相同。

作为上述物料分布器的一种优选方案，所述通槽为多个且沿所述管端分布器的周向均匀分布。

作为上述物料分布器的一种优选方案，所述稳流分布器组包括至少一个稳流分布器，所述稳流分布器为第一分布器，所述第一分布器呈圆筒状，包括底板和侧挡板，所述侧挡板的上边缘均布有多个凹槽。

作为上述物料分布器的一种优选方案，多个所述凹槽相互邻接形成锯齿形结构。

作为上述物料分布器的一种优选方案，所述稳流分布器组包括至少一个稳流分布器，所述稳流分布器为第二分布器，所述第二分布器呈圆筒状，包括底板和侧挡板，所述底板上均匀设置有多个通孔。

作为上述物料分布器的一种优选方案，所述稳流分布器组包括至少两个稳流分布器，至少一个所述稳流分布器为第一分布器，所述第一分布器包括底板和侧挡板，所述侧挡板的上边缘均布有多个凹槽；至少一个稳流分布器为第二分布器，所述第二分布器包括底板和侧挡板，所述底板上均匀设置有多个通孔。

作为上述物料分布器的一种优选方案，所述稳流分布器组包括多个所述稳流分布器，多个所述稳流分布器沿竖直方向依次排布。

作为上述物料分布器的一种优选方案，所述管箱壳体的顶部穿设有物料通道，所述物料入口设置在所述物料通道的外端，所述物料通道的内端伸入最上方的所述稳流分布器内。

一种降膜蒸发器，包括所述的物料分布器。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出的物料分布器，物料通过稳流分布器组后，速度减缓，在管箱壳体内的分布均匀，因此稳流分布器能够保证物料流动稳定、各处液面维持水平状态，从而保证物料均匀稳定地进入到每个换热管，并通过管端分布器进行均匀分散，使得换热管内物料分布均匀。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的物料分布器的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的第二分布器的俯视图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的管端分布器的纵向截面示意图；

图4是本实用新型具体实施方式提供的管端分布器的俯视图。

其中，1、管箱壳体；2、第一分布器；3、第二分布器；4、管端分布器；5、定距管；6、螺杆；7、螺母；8、换热管；

11、顶壁；12、底壁；13、侧壁；14、物料通道；

21、凹槽；

31、通孔；

41、通槽。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实施方式提出一种物料分布器，设置在降膜蒸发器上，用于对成膜的物料进行均匀分配，使得换热管8内的液膜均匀分布。物料分布器包括管箱壳体1、稳流分布器组和管端分布器4，管箱壳体1的顶部设置有物料入口，底部穿设有换热管8。稳流分布器组位于管箱壳体1的内部，并设置在物料入口的下方，包括物料承接口和多个物料分流口；物料承接口承接物料入口流出的物料，物料分流口将物料分散到管箱壳体1的不同位置；然后通过管端分布器4流入到换热管8内。稳流分布器组包括至少一个稳流分布器，物料通过稳流分布器组后，速度减缓，在管箱壳体1内的分布均匀，因此稳流分布器能够保证物料流动稳定、各处液面维持水平状态。之后，物料再通过管端分布器4在换热管8内壁均匀分布。

本实施方式中的物料为碳酸丙烯酯，但是并不限于碳酸丙烯酯，物料分布器还可用于和碳酸丙烯酯的粘度以及表面张力相近的物料。

本实施方式中，如图1所示，管箱壳体1包括顶壁11、底壁12和侧壁13，其中，顶壁11上穿设有物料通道14，物料入口设置在物料通道14的外端。

本实施方式中，稳流分布器的数量为两个，一个是第一分布器2，另一个是位于第一分布器2下方的第二分布器3，第一分布器2和第二分布器3均呈圆筒状，第一分布器2和第二分布器3同轴设置。第二分布器3的直径大于第一分布器2的直径，以保证第二分布器3能够完全接收第一分布器2流出的物料，第一分布器2的直径大于物料通道14的直径，从而保证第一分布器2能够完全接收物料通道14流出的物料。其中，物料通道14的内端深入到第一分布器2的内部，该设计能够防止物料流出物料通道14时发生飞溅，从而避免影响管箱壳体1内物料的稳定性。

参照图1，第一分布器2包括第一底板和第一侧挡板，第一侧挡板的上边缘均布有多个凹槽21。多个凹槽21相互邻接形成锯齿形结构。其中，凹槽21的形状可以为等腰直角三角形的凹槽21，相应的，相邻两个凹槽21之间形成等腰直角三角形的锯齿结构。第一分布器2的直径大于物料通道14的直径，能够对物料通道14流出的物料进行缓冲；而且物料是充满第一分布器2后从其上边缘的凹槽21流出，能够进一步减缓物料的流速；而且，流出时，物料是通过多个凹槽21流出，能够使得物料在上边缘均匀流出，能够保证流入第二分布器3的物料在周向上分布均匀，不会出现第二分布器3中某一部分的液位过高的现象。

参照图1和图2，第二分布器3包括第二底板和第二侧挡板，第二底板上均匀设置有多个通孔31。该结构能够使得物料由第二分布器3中流入管箱壳体1内时，管箱壳体1各个部分的物料分布均匀，保证管箱壳体1内的物料的液面保持水平。当通孔31孔径较大、数量较多时，第二分布器3内的液位会维持在较低的水平，一旦降膜蒸发器的工作参数发生变化很容易造成部分换热管8干壁，影响换热器换热效果；当通孔31孔径较小、数量较少时，第二分布器3内的液位会维持在较高的水平，很容易发生溢流，造成管箱壳体1内的液位不稳定，进而容易造成换热管8内液位不稳定，因此要将通孔31大小及数量确定在合适的范围内。本实施方式的第二分布器3的底板直径大于400mm，通孔31直径为7mm，数量为90个。

如图1所示，第一分布器2通过连接件固定在物料通道14上。第二分布器3和管箱壳体1的底壁12之间设置有定距管5，定距管5能够确定第二分布器3和底壁12之间的间距，并对第二分布器3进行支撑。第二分布器3的底板和管箱壳体1的底壁12之间通过穿设在定距管5内的螺杆6配合螺母7实现连接。该实施方式中，定距管5与第二分布器3以及管箱壳体1的底壁12之间仅为接触连接，因此，根据不同的规格要求，可以更换不同长度的定距管5，以实现调整第二分布器3和管箱壳体1的底壁12之间的间距。

如图3和图4所示，管端分布器4安装在换热管8的位于管箱壳体1内的端部，管端分布器4的内径与换热管8的内径相同。管端分布器4的入口端沿周向开设有多个通槽41，通槽41连通管端分布器4的内壁和外壁。物料能够由通槽41流入管端分布器4内部，并沿管端分布器4的内部流入换热管8内。由于物料经过管端分布器4进入换热管8后，通槽41沿管端分布器4的周向均匀分布时，能够使得物料在换热管8内均匀布膜。一般情况下，通槽41宽度越窄、数量越多时，物料在换热管8内的布膜效果越好。但是碳酸丙烯脂有聚合倾向，为了不堵塞管端分布器4，通槽41的宽度和数量要合适。通槽41数量过多会导致管箱壳体1内的液位过低，设备操作有波动时很容易造成换热管8内干壁，通槽41数量较少则会造成换热管8内的液膜不能稳定存在。因此，可根据具体设备的规格以及物料的特性等情况调整通槽41的具体数量及宽度。通槽41内沿物料流动的方向与管端分布器4的径向的夹角为90°时很容易实现布膜，但是由于实际加工难度较大，该夹角选择为45°左右。本实施方式中的管端分布器4的内径为30-50mm，其上均匀开设有4个通槽41，通槽41的宽度为3mm。

在其他实施方式中，稳流分布器的个数不限于两个，稳流分布器可以为一个还可以为多个。当稳流分布器有多个时，多个稳流分布器沿竖直方向依次排布，而且多个稳流分布器可以均为第一分布器2，还可以均为第二分布器3。稳流分布器的结构形式不限于上述提供的第一分布器2和第二分布器3的结构，只要能够通过多个出口缓冲物料流速，均匀分散物料即可。

本实施方式还提出一种降膜蒸发器，降膜蒸发器包括上述的物料分布器。通过设置上述的物料分布器使得换热管8中形成的液膜的均匀性满足换热需求，降膜蒸发器传热效率高，也不易发生换热管8内壁干壁的现象。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种物料分布器，其特征在于，包括：

管箱壳体(1)，其顶部设置有物料入口，底部穿设有换热管(8)；

稳流分布器组，所述稳流分布器组位于所述管箱壳体(1)的内部，并设置在所述物料入口的下方，所述稳流分布器组包括物料承接口和多个物料分流口；所述物料承接口承接所述物料入口流出的物料，所述物料分流口将所述物料分散到所述管箱壳体(1)的不同位置；

管端分布器(4)，其安装在所述换热管(8)位于所述管箱壳体(1)内的端部，所述管端分布器(4)的入口端沿周向开设有通槽(41)，所述通槽(41)连通所述管端分布器(4)的内壁和外壁。

2.根据权利要求1所述的物料分布器，其特征在于，所述管端分布器(4)的内径与所述换热管(8)的内径相同。

3.根据权利要求1所述的物料分布器，其特征在于，所述通槽(41)为多个且沿所述管端分布器(4)的周向均匀分布。

4.根据权利要求1所述的物料分布器，其特征在于，所述稳流分布器组包括至少一个稳流分布器，所述稳流分布器为第一分布器(2)，所述第一分布器(2)呈圆筒状，包括底板和侧挡板，所述侧挡板的上边缘均布有多个凹槽(21)。

5.根据权利要求4所述的物料分布器，其特征在于，多个所述凹槽(21)相互邻接形成锯齿形结构。

6.根据权利要求1所述的物料分布器，其特征在于，所述稳流分布器组包括至少一个稳流分布器，所述稳流分布器为第二分布器(3)，所述第二分布器(3)呈圆筒状，包括底板和侧挡板，所述底板上均匀设置有多个通孔(31)。

7.根据权利要求1所述的物料分布器，其特征在于，所述稳流分布器组包括至少两个稳流分布器，至少一个所述稳流分布器为第一分布器(2)，所述第一分布器(2)包括底板和侧挡板，所述侧挡板的上边缘均布有多个凹槽(21)；至少一个所述稳流分布器为第二分布器(3)，所述第二分布器(3)包括底板和侧挡板，所述底板上均匀设置有多个通孔(31)。

8.根据权利要求1所述的物料分布器，其特征在于，所述稳流分布器组包括多个稳流分布器，多个所述稳流分布器沿竖直方向依次排布。

9.根据权利要求7所述的物料分布器，其特征在于，所述管箱壳体(1)的顶部穿设有物料通道(14)，所述物料入口设置在所述物料通道(14)的外端，所述物料通道(14)的内端伸入最上方的所述稳流分布器内。

10.一种降膜蒸发器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的物料分布器。