CN208726762U - 一种立式升膜式蒸发器 - Google Patents

Abstract

一种立式升膜式蒸发器，包括筒体1、上封头2、下封头3、上管板4、下管板5、换热管6、牺牲阳极组件7，所述筒体1的上部设置有壳程热介质进口11、排气口12，下部设置有壳程热介质出口13、壳程排水口14、管程排水口15；所述上封头2与所述筒体1上端连接；所述下封头3与所述筒体1下端连接；所述上管板4位于所述筒体1的上端；所述下管板5位于所述筒体1的下端；所述换热管6位于所述筒体1内，换热管6上端与上管板4连接，形成管程物料出口；换热管6下端与所述下管板5连接，形成管程物料进口；所述牺牲阳极组件7位于所述下管板5下方，与所述换热管6连接，用于防止所述换热管6被腐蚀。该升膜式蒸发器能处理蒸发量大，热敏性、粘度不大，易起泡的物料。

Description

一种立式升膜式蒸发器

技术领域

本实用新型涉及物料蒸发浓缩工业技术领域，特别涉及一种立式升膜式蒸发器。

背景技术

升膜式蒸发器是薄膜式蒸发器之一，在各种薄膜蒸发器中、流体均在加热表面形成薄膜，由于成膜的方法不同，而分成各种不同类型的薄膜蒸发器。薄膜蒸发器具有传热系数高，蒸发强度大和接触时间短等优点，特别适用于热敏性物料和易发泡物料的蒸发提浓。因此，薄膜蒸发器在石油化工、医药工业和食品工业由广泛的应用。

升膜式蒸发器实际上就是一种直立安装的固定管板式换热器，被蒸发的液体从下部进入加热管，壳程内用热载体加热，液体大量蒸发后，气体很高的速度把液体加热，液体大量蒸发后，气体以很高的速度把液体拉成膜状，沿管壁上升，经过气液分离，液体即被浓缩。

现有的升膜式蒸发器，在处理腐蚀性液体时，会导致设备被腐蚀，而对于高粘度，易结晶等物料处理能力不足，这就需要能够有效解决物料含水量高、热敏性高、容易结晶等问题，并且能够解决设备被腐蚀的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是需要解决使用升膜蒸发器处理含水量高、热敏性高、容易结晶等特性的物料的技术困难，并且解决设备容易被腐蚀的问题。

本实用新型提供一种立式升膜式蒸发器，包括筒体1、上封头2、下封头3、上管板4、下管板5、换热管6、牺牲阳极组件7，所述筒体1的上部设置有壳程热介质进口11、排气口12，所述筒体1的下部设置有壳程热介质出口13、壳程排水口14、管程排水口15；所述上封头2与所述筒体1上端连接，用于将所述筒体1的上端封闭；所述下封头3与所述筒体1下端连接，用于将所述筒体1的下端封闭；所述上管板4安装在所述筒体1内，位于所述筒体1的上端；所述下管板5安装在所述筒体1内，位于所述筒体1的下端；所述换热管6位于所述筒体1内，换热管6上端与上管板4连接，形成管程物料出口；换热管6下端与所述下管板5连接，形成管程物料进口；所述牺牲阳极组件7位于所述下管板5下方，与所述换热管6连接，用于防止所述换热管6被腐蚀。

根据本实用新型的一个实施方式，所述蒸发器还包括双层孔板8，所述双层孔板8位于所述下管板5和所述下封头3之间，其边缘与所述筒体1相接；所述换热管6下端穿过所述下管板5延伸至双层孔板8，并与所述双层孔板8形成管程物料进口，所述换热管6在所述下管板5至双层孔板8之间的部分，形成保护管9；所述牺牲阳极组件7位于所述下管板5和所述双层孔板8之间，与所述保护管9连接，用于防止所述换热管6被腐蚀。

根据本实用新型的一个实施方式，所述蒸发器还包括牺牲板10，所述牺牲板10固定于所述下管板5下方，所述保护管9穿过所述牺牲板10，使所述牺牲板10与所述保护管9外壁接触；所述牺牲阳极组件通过所述牺牲板10与保护管9外壁连接，以防止所述换热管6被腐蚀。

根据本实用新型的一个实施方式，所述蒸发器还包括管管板16，所述保护管管板16位于所述牺牲板10下方，用于稳定所述保护管9；所述牺牲阳极组件7位于所述保护管管板16下方，穿过所述保护管管板16与所述牺牲板10连接。

根据本实用新型的一个实施方式，所述蒸发器还包括固定板17，所述固定板17安装在所述保护管管板16下表面，所述牺牲阳极组件7固定在所述固定板17上。

根据上述技术方案，所述保护管9是与所述换热管6连接的，可拆卸的管。

根据本实用新型的一个实施方式，所述双层孔板8由第一孔板81和第二孔板82组成，第一孔板81和第二孔板82之间留有间隙；所述换热管6在管程物料进口处呈锥形，所述第一孔板81与锥形上平面相接，所述第二孔板82与所述锥形下平面相接。

根据本实用新型的一个实施方式，所述筒体1还包括防冲板110，所述防冲板110设置在所述壳程热介质进口11的筒体1内侧，用于使所述热介质进入所述筒体1时均匀分布并减少所述热介质对筒体1内设备的冲击。

根据本实用新型的一个实施方式，所述蒸发器包括一个或多个支撑板111，所述支撑板111位于所述筒体1内部，与所述上管板4和下管板5平行，用于固定所述换热管6。

根据本实用新型的一个实施方式，所述换热管6材质选用铬镍合金。

根据本实用新型的一个实施方式，所述蒸发器材质选用铬镍合金。

根据本实用新型的一个实施方式，所述保护管9材质选用铬镍合金。

根据本实用新型的一个实施方式，所述牺牲阳极组件包括长牺牲阳极和短牺牲阳极，长牺牲阳极和短牺牲阳极互相穿插安装。

根据本实用新型的一个实施方式，所述牺牲阳极围绕所述保护管9均匀分布。

本实用新型所提供的立式升膜蒸发器，能够使热介质在筒体1内分布均匀，使换热管6被固定，使换热管6能够更好地被保护。阳极牺牲组件，解决了容易被腐蚀的问题，材质的选择，使得所述蒸发器适应性更广泛。对于蒸发量大，热敏性、粘度不大，易起泡的物料的处理，也具有良好地效果。

附图说明

图1是本实用新型的立式升膜式蒸发器的示意图；

图2是双层孔板的示意图；

图3是牺牲板的示意图；

图4是保护管管板的示意图；

图5是固定板的示意图；以及

图6是双层孔板的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本实用新型中的组件、技术，以便本实用新型的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本实用新型权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。

图1示出了本实用新型的立式升膜式蒸发器的示意图。

如图1所示，一种立式升膜式蒸发器，包括筒体1、上封头2、下封头3、上管板4、下管板5、换热管6、牺牲阳极组件7，所述筒体1的上部设置有壳程热介质进口11、排气口12，所述筒体1的下部设置有壳程热介质出口13、壳程排水口14、管程排水口15；所述上封头2与所述筒体1上端连接，用于将所述筒体1的上端封闭；所述下封头3与所述筒体1下端连接，用于将所述筒体1的下端封闭；所述上管板4安装在所述筒体1内，位于所述筒体1的上端；所述下管板5安装在所述筒体1内，位于所述筒体1的下端；所述换热管6位于所述筒体1内，换热管6上端与上管板4连接，形成管程物料出口；换热管6下端与所述下管板5连接，形成管程物料进口；所述牺牲阳极组件7位于所述下管板5下方，与所述换热管6连接，用于防止所述换热管6被腐蚀。

所述牺牲阳极组件7是指活泼金属与所述换热管6连接组成电解池，作为阳极的活泼金属随着流出的电流而逐渐消耗，进而保护所述换热管6不被腐蚀。所述牺牲阳极组件7安装在所述下管板5下方，与所述加热管连接，用以构成电解池。

所述蒸发器的换热管6长期与弱酸性卤水接触，容易被腐蚀，造成设备的损坏，采用牺牲阳极保护，能够延长设备的使用寿命。

所述壳程是指通过热介质进口进入筒体1，从热介质出口排出的过程。所述管程是指通过管程物料进口进入所述加热管和通过管程物料出口排出所述加热管的过程。

在所述蒸发器工作时，物料从管程物料入口进入换热管6，从管程物料出口排出换热管6，进入后续工艺。热介质从热介质进口进入所述筒体1，在筒体1内通过换热管6与物料进行换热，从热介质出口排出，所述排气口12用于排放所述筒体1内的气体。所述壳程排水口14用于排放壳程产生的冷凝水。所述管程排水口15用于排放换热管6内产生的冷凝水。

如图1所示，所述筒体1还包括防冲板110，所述防冲板110设置在所述壳程热介质进口11的筒体1内侧，用于使所述热介质进入所述筒体1时均匀分布并减少所述热介质对筒体1内设备的冲击。

所述防冲板110可以根据所需要的热介质分散程度，以及热介质的流速进行选择，可调节其角度和大小，以适应不同的需求。所述防冲板110可以连接在所述筒体1内壁，也可以连接在所述上管板4下方，具体连接方式本实用新型不作限定。

如图1所示，所述蒸发器包括一个或多个支撑板111，所述支撑板111位于所述筒体1内部，与所述上管板4和下管板5平行，用于固定所述换热管6。

所述支撑板111同时能够使得所述热介质减缓流速，更加彻底的进行换热。

图2示出了双层孔板的示意图。

如图2所示，所述蒸发器还包括双层孔板8，所述双层孔板8位于所述下管板5和所述下封头3之间，其边缘与所述筒体1相接；所述换热管6下端穿过所述下管板5延伸至双层孔板8，并与所述双层孔板8形成管程物料进口，所述换热管6在所述下管板5至双层孔板8之间的部分，形成保护管9；所述牺牲阳极组件7位于所述下管板5和所述双层孔板8之间，与所述保护管9连接，用于防止所述换热管6被腐蚀。

所述双层孔板8与所述下管板5之间形成有一定的空间，用以容纳所述牺牲阳极组件7，避免物料对牺牲阳极保护的影响。所述下管板5和所述双层孔板8之间的换热管6，称为保护管9，由所述保护管9和所述牺牲阳极组件7构成电解池，进而对整体换热管6形成保护。

所述牺牲阳极组件7可以是单片的活泼金属，也可以是一种或者几种活泼金属的组合。为了达到保护的效果最佳，需要围绕所述保护管9进行均匀的分布。

图3示出了牺牲板10的示意图。图3为图2所示A框内的放大图。

在图3中，仅以一根保护管9和一片牺牲阳极组件7做出图示，实际应用中是多根保护管9和围绕每一根保护管9均匀分布的多片牺牲阳极组件7构成的保护通路。

如图3所示，所述的蒸发器，还包括牺牲板10，所述牺牲板10固定于所述下管板5下方，所述保护管9穿过所述牺牲板10，使所述牺牲板10与所述保护管9外壁接触；所述牺牲阳极通过所述牺牲板10与保护管9外壁连接，以防止所述换热管6被腐蚀。

所述牺牲板10的材质是活泼金属，金属种类不受限制。可根据需要将所述牺牲板10制成带孔的薄板，所述保护管9穿过所述牺牲板10，并与牺牲板10紧密接触。另外所述牺牲阳极组件7与所述牺牲板10连接，进一步通过牺牲板10与保护管9连接，构成导电通路，形成完整的保护电路。同时，所述牺牲板10与筒体1内壁接触，使筒体1与所述牺牲阳极组件7也构成保护通路，保护筒体1不受腐蚀。

所述牺牲板10可以固定在所述下管板5下方，也可以由所述牺牲板10与筒体1连接处进行固定。

图4示出了保护管管板的示意图。

如图4所示，所述蒸发器还包括保护管管板16，所述保护管管板16位于所述牺牲板10下方，用于稳定所述保护管9；所述牺牲阳极组件7位于所述保护管管板16下方，穿过所述保护管管板16与所述牺牲板10连接。

所述保护管管板16与所述筒体1的内壁连接，使所述牺牲板10处于所述下管板5和保护管管板16之间，而所述牺牲阳极组件7位于所述保护管管板16和双层孔板8之间，牺牲阳极组件7穿过所述保护管管板16与牺牲板10连接。所述保护管管板16一方面对保护管9进行了保护和固定，另一方面，使得所述牺牲阳极组件7安装在所述保护管管板16上，对所述牺牲阳极组件7的固定和均匀分布起到了支撑作用。

图5示出了固定板的示意图。

如图5所示，所述的蒸发器，还包括固定板17，所述固定板17安装在所述保护管管板16下表面，所述牺牲阳极组件7固定在所述固定板17上。

所述牺牲阳极组件7固定安装在所述固定板17上，可以按照一定的规律排列，以便更好地围绕所述保护管9均匀的分布。所述固定板17承载所述牺牲阳极组件7，避免使牺牲阳极组件7和牺牲板10之间的连接线承受负载。所述牺牲阳极组件7可以使用固定螺栓固定在固定板17上。

进一步的，所述保护管9是与所述换热管6连接的，可拆卸的管。所述保护管9可以是独立于所述换热管6的，且与所述换热管6紧密连接，独立组件。保护管9和换热管6可以选择螺纹连接或者其他连接方式，只要其连接紧密，保证物料输送即可。当所述保护管9是独立的管的时候，方便对所述蒸发器内部的组件进行维护。

图6示出了双层孔板8的示意图。

如图6所示，所述双层孔板8由第一孔板81和第二孔板82组成，第一孔板81和第二孔板82之间留有间隙；所述换热管6在管程物料进口处呈锥形，所述第一孔板81与锥形上平面相接，所述第二孔板82与所述锥形下平面相接。

所述保护管9即换热管6从下管板5延伸到所述双层板管的部分。

所述双层孔板8和所述保护管9形成管程物料入口为锥形口，所述锥形口可以增加固定强度，保护物料入口的组件不受剧烈冲击。

进一步的，所述换热管6材质选用铬镍合金。

进一步的，所述保护管9材质选用铬镍合金。

进一步的，所述牺牲阳极包括长牺牲阳极和短牺牲阳极，长牺牲阳极和短牺牲阳极互相穿插安装。

进一步的，所述牺牲阳极围绕所述保护管9均匀分布。

实施例：

本实施例中立式升膜式蒸发器使用镍-铬-铁合金以及哈氏合金加工而成；如图1所示，该装置由筒体1、换热管6、支撑板111以及上下管板5组合而成。塔体内径为1158mm，高度为8141mm，塔的内壁厚度为18mm。管程有1000根换热管6均匀分布于筒体1内。进料口直径为150mm，由底部垂直进入蒸发器内。蒸发器筒体1由底部封头、上下管板5、热介质进出口组成。上下管板5分别位于蒸发器底部和顶部，用于固定内部换热管6。双层孔板8由两块孔板组成，上部孔板厚度为19mm，下部孔板厚度为10mm，上下孔板间由两端的支撑点分隔，使中间形成2mm的间隙。

换热管6采用直径为22.2mm，壁厚为2.8mm的铬镍合金600制造，排列方式为换热管6与换热管6之间成60°夹角，相邻换热管6圆心距离为28mm，1000根换热管6由上下管板5以及支撑板111固定。

牺牲阳极保护系统分布于底部封头与筒体1连接处，保护管9由镍铬合金材质的保护管9管板和双层孔板8固定，间距为400mm，保护管9管板固定于蒸发器下管板5上，牺牲阳极组件7由固定螺栓固定在固定板17上，设备内部分布有八处固定板17，24个螺孔。

本实用新型蒸发器采用升膜式蒸发原理，原料液经预热达到沸点或接近沸点后，由蒸发器底部进入，由高速上升的二次蒸汽带动，沿换热管6内壁边流动边蒸发，在蒸发器顶部达到所需温度，高温物料进入气液分离器，液相由分离器底部排出，分离器顶部产生的蒸汽可二次利用为其他工段的热源。该升膜式蒸发器能处理蒸发量大，热敏性、粘度不大，易起泡的物料。

本实用新型所提供的立式升膜蒸发器，能够使热介质在筒体1内分布均匀，使换热管6被固定，使换热管6能够更好地被保护。阳极牺牲组件，解决了容易被腐蚀的问题，材质的选择，使得所述蒸发器适应性更广泛。对于蒸发量大，热敏性、粘度不大，易起泡的物料的处理，也具有良好地效果。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

Claims (10)

1.一种立式升膜式蒸发器，其特征是，包括筒体(1)、上封头(2)、下封头(3)、上管板(4)、下管板(5)、换热管(6)、牺牲阳极组件(7)，

所述筒体(1)的上部设置有壳程热介质进口(11)、排气口(12)，所述筒体(1)的下部设置有壳程热介质出口(13)、壳程排水口(14)、管程排水口(15)；

所述上封头(2)与所述筒体(1)上端连接，用于将所述筒体(1)的上端封闭；

所述下封头(3)与所述筒体(1)下端连接，用于将所述筒体(1)的下端封闭；

所述上管板(4)安装在所述筒体(1)内，位于所述筒体(1)的上端；

所述下管板(5)安装在所述筒体(1)内，位于所述筒体(1)的下端；

所述换热管(6)位于所述筒体(1)内，换热管(6)上端与上管板(4)连接，形成管程物料出口；换热管(6)下端与所述下管板(5)连接，形成管程物料进口；

所述牺牲阳极组件(7)位于所述下管板(5)下方，与所述换热管(6)连接，用于防止所述换热管(6)被腐蚀。

2.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征是，还包括双层孔板(8)，

所述双层孔板(8)位于所述下管板(5)和所述下封头(3)之间，其边缘与所述筒体(1)相接；

所述换热管(6)下端穿过所述下管板(5)延伸至双层孔板(8)，并与所述双层孔板(8)形成管程物料进口，所述换热管(6)在所述下管板(5)至双层孔板(8)之间的部分，形成保护管(9)；

所述牺牲阳极组件(7)位于所述下管板(5)和所述双层孔板(8)之间，与所述保护管(9)连接，用于防止所述换热管(6)被腐蚀。

3.根据权利要求2所述的蒸发器，其特征是，还包括牺牲板(10)，

所述牺牲板(10)固定于所述下管板(5)下方，所述保护管(9)穿过所述牺牲板(10)，使所述牺牲板(10)与所述保护管(9)外壁接触；

所述牺牲阳极组件通过所述牺牲板(10)与保护管(9)外壁连接，以防止所述换热管(6)被腐蚀。

4.根据权利要求3所述的蒸发器，其特征是，还包括保护管管板(16)，所述保护管管板(16)位于所述牺牲板(10)下方，用于稳定所述保护管(9)；

所述牺牲阳极组件(7)位于所述保护管管板(16)下方，穿过所述保护管管板(16)与所述牺牲板(10)连接。

5.根据权利要求4所述的蒸发器，其特征是，还包括固定板(17)，所述固定板(17)安装在所述保护管管板(16)下表面，所述牺牲阳极组件(7)固定在所述固定板(17)上。

6.根据权利要求2至5中的任一项所述的蒸发器，其特征是，所述保护管(9)是与所述换热管(6)连接的，可拆卸的管。

7.根据权利要求2所述的蒸发器，其特征是，所述双层孔板(8)由第一孔板(81)和第二孔板(82)组成，第一孔板(81)和第二孔板(82)之间留有间隙；所述换热管(6)在管程物料进口处呈锥形，所述第一孔板(81)与锥形上平面相接，所述第二孔板(82)与所述锥形下平面相接。

8.根据权利要求1所述蒸发器，其特征是，所述筒体(1)还包括防冲板(110)，所述防冲板(110)设置在所述壳程热介质进口(11)的筒体(1)内侧，用于使所述热介质进入所述筒体(1)时均匀分布并减少所述热介质对筒体(1)内设备的冲击。

9.根据权利要求1所述蒸发器，其特征是，包括一个或多个支撑板(111)，所述支撑板(111)位于所述筒体(1)内部，与所述上管板(4)和下管板(5)平行，用于固定所述换热管(6)。

10.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征是，所述蒸发器材质选用铬镍合金。