CN209500810U - 用于mvr浓缩系统的降膜蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，其由下至上包括顺次连接的下管箱、筒体和上管箱，筒体内设置有换热管，上管箱、下管箱与换热管连接，换热管顶部连接有布液器。布液器使物料分布均匀后进入换热管内，换热管被加热温度升高，进入换热管的物料蒸发并以膜的状态沿着管壁自上而下流动，蒸发后的料液与二次蒸汽进入下管箱，浓缩液降落至下管箱底部，蒸发而得的气相通过换热管上升进入上管箱后由上管箱顶部排出至外接分离器中，实现了蒸发后料液与二次蒸汽的彻底分离。该降膜蒸发器蒸发分离效率高，保证了液料布液均匀，利于液体均匀地分配到每根换热管中，解决了传统降膜蒸发器易干管的问题，且有利于提高蒸发器的换热效率。

Description

用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，涉及一种蒸发设备，具体地说涉及一种用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器。

背景技术

机械式蒸汽再压缩技术(Mechanical Vapor Recompression，MVR)是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量，将低品位的蒸汽经压缩机的机械做功提升为高品位蒸汽热源，如此循环，向蒸发系统提供热能，从而减少对外界能源需求的一项节能技术。

MVR系统通常采用MVR蒸发器，其集多效降膜蒸发器于一身，根据所需产品浓度的不同采取分段式蒸发。降膜蒸发器是一种高效的蒸发设备，属于薄膜蒸发器类。在降膜蒸发器中，立式降膜蒸发器是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，在中立和真空诱导及气流作用下，呈均匀膜状自上而下流动，并在此过程中蒸发增浓，在底部得到浓缩液。这种降膜蒸发器具有传热系数高、物料加热时间短、对热敏性物料不会引起降解，压降小、传热温差损失小、不易结垢、内滞液量小、节约能源等优点，被广泛应用于化工、轻工、化纤、食品加工、医药、海水淡化、污水处理、冶金等行业。

但是现有用于MVR系统的降膜蒸发器，普遍存在蒸发浓缩过程中由于布液不均匀容易产生干管的现象，另外由于设备结构复杂，导致蒸发处理效果不理想、处理成本高、运行不够平稳、维修不便等问题，难以满足实际使用要求。

实用新型内容

为此，本实用新型正是要解决上述技术问题，从而提出一种布液均匀、结构简单、运行平稳可靠、处理效果好、制造成本低的用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供一种用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，所述降膜蒸发器由下至上包括顺次连接的下管箱、筒体和上管箱，所述筒体内设置有换热管，所述上管箱、下管箱与所述换热管连接，所述换热管顶部连接有布液器。

作为优选，所述筒体内设置有沿筒体轴向设置的定距管，所述定距管上安装有用于改变蒸汽流向的折流板。

作为优选，所述下管箱和上管箱分别通过一管板与所述筒体连接，所述管板开设有管孔，所述换热管两端与所述管板通过管孔连接。

作为优选，所述下管箱内设置有防涡流装置。

作为优选，所述下管箱具有一储液空间，所述储液空间的顶部和底部分别设置有用于安装液位计的第一液位计接口和第二液位计接口。

作为优选，所述筒体上部设置有不凝气出口、热源进口和用于安装压力传感器的压力传感器接口。

作为优选，所述热源进口处设置有一防冲挡板。

作为优选，所述上管箱顶部设置有气液出口，所述上管箱侧部设置有循环进料口和第一视镜；所述下管箱底部设置有循环出料口和产品出料口，所述防涡流装置设置于所述循环出料口和产品出料口处，所述下管箱侧部设置有原料进料口和第二视镜。

作为优选，所述筒体下部还设置有平衡管口和冷凝液出口，所述平衡管口设置于所述冷凝液出口上方；所述筒体表面设置有用于提高筒体强度的加强筋。

作为优选，所述换热管的长径比为150-200。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本实用新型所述的用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，其由下至上包括顺次连接的下管箱、筒体和上管箱，所述筒体内设置有换热管，所述上管箱、下管箱与所述换热管连接，所述换热管顶部连接有布液器。所述降膜蒸发器具有一布液器，布液器使物料分布均匀后进入换热管内，换热管被加热温度升高，进入换热管的物料开始蒸发，并以膜的状态沿着管壁在自身重力及蒸发产生的二次蒸汽的作用下自上而下流动，蒸发后的料液与二次蒸汽进入下管箱，浓缩液通过重力作用降落至下管箱底部，蒸发而得的气相通过换热管上升进入上管箱后由上管箱顶部排出至外接分离器中，实现了蒸发后料液与二次蒸汽的彻底分离。该降膜蒸发器蒸发分离效率高，保证了液料布液均匀，利于液体均匀地分配到每根换热管中，解决了传统降膜蒸发器易干管的问题，且有利于提高蒸发器的换热效率。

(2)本实用新型所述的用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，所述筒体上部设置有不凝气出口、热源进口和用于安装压力传感器的传感器接口，筒体上部设置的不凝气出口，避免了筒体内不凝气积累对换热管换热效果产生不良影响，保证了设备的换热效果。

(3)本实用新型所述的用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，换热管的长径比为150-200，针对MVR系统浓缩加热温差小的特点，优化了换热管的长径比参数，与传统降膜蒸发器相比，长径比较大，成膜较厚，蒸发稳定性得到了提高，从而使得料液在换热管中蒸发更加稳定有序。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型实施例所述的降膜蒸发器的结构示意图。

图2是本实用新型实施例所述的降膜蒸发器中布液器的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-下管箱；2-筒体；3-上管箱；4-换热管；5-布液器；51-水平管；52-降液管；6-定距管；7-折流板；8-管板；9-第一液位计接口；10-第二液位计接口；11-循环出料口；12-产品出料口；13-防涡流装置；14-原料进料口；15-不凝气出口；16-热源进口；17-防冲挡板；18-压力传感器接口；19-平衡管口；20-冷凝液出口；21-加强圈；22-第一视镜；23-第二视镜；24-气液出口；25-循环进料口；26-排净口。

具体实施方式

本实用新型可以以多种不同的形式实施，不应该理解为限于在此阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开是彻底和完整的，并将本实用新型的构思充分传达给本领域技术人员，本实用新型将由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大各装置的尺寸和相对尺寸。本实用新型说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

实施例

本实施例提供一种用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，所述降膜蒸发器可用于中药浓缩领域，如图1所示，所述降膜蒸发器由下至上包括顺次连接的下管箱1、筒体2和上管箱3，所述下管箱1、筒体2、上管箱3连通设置，所述筒体2内设置有换热管4，所述换热管4与所述下管箱1、上管箱2同时连接，所述换热管4顶部还连接有布液器5，所述布液器5位于上管箱3内。

如图2所示，所述布液器5包括一沿水平方向横向设置的水平管51，所述水平管51上焊接有与换热管4一一对应设置的降液管52，所述换热管4与所述水平管51连通且垂直设置，所述降液管52也与所述换热管4连通设置，从而使得降液管52与所述换热管4连通，每根降液管52等长且长度为80mm，通过将物料溢流至降液管52内再进入换热管4中，可以保证液料布液均匀，从而利于液体均匀地分配到每根换热管4中，提高蒸发器换热效率。所述换热管4的长径比为150-200，本实施例中优选为200，在此长径比参数下，长径比较大，成膜较厚，料液成膜稳定性高，使得料液在换热管中成膜及蒸发更加稳定有序。

进一步地，所述筒体2内还设置有沿筒体2轴向设置的定距管6，所述定距管6与所述换热管4平行设置，所述定距管6上安装有用于改变蒸汽流向的折流板7，所述折流板7还起到提高传热效果、支撑换热管4的作用。

所述下管箱1和上管箱2分别通过一管板8与所述筒体2连接，所述管板8上开设有管孔，所述换热管4两端连接于所述管孔，从而与管板8连接，另外，所述筒体2的顶部和底部还设置有法兰，所述筒体2通过法兰与所述管板8连接，具体地，所述管板8分别与上管箱3、下管箱1焊接，从而使得上管箱3、下管箱1分别与筒体2连接，所述换热管4焊接于所述管孔处。

所述下管箱1具有一储液空间，所述储液空间的顶部和底部分别设置有用于安装液位计的第一液位计接口9和第二液位计接口10，上述两个接口内安装有上液位计和下液位计，可测出储液空间内的液位，所述下管箱1底部设置有循环出料口11和产品出料口12，所述循环出料口11和产品出料口12处设置有防涡流装置13，本实施例中，所述防涡流装置为常规防涡流板，所述第二液位计接口10下方还设置有温度计接口。所述下管箱1的侧面还设置有原料进料口14。

所述筒体2上部侧面设置有不凝气出口15，所述不凝气出口15下方设置有热源进口16，所述热源进口16处设置有一防冲挡板17，所述防冲挡板17防止了热源直接冲击换热管4。所述筒体2上部还设置有压力传感器接口18，用于连接压力测量表。所述筒体2下部设置有平衡管口19和冷凝液出口20，所述平衡管口19设置于所述冷凝液出口20上方。所述筒体2表面设置有加强圈21，其可在不增大筒体2壁厚的情况下增强筒体2的强度和刚性，节省了材料用量，减轻了筒体2重量，降低了换热器的生产成本。

为便于观察降膜蒸发器内的加工情况，所述上管箱3侧面设置有第一视镜22，所述第一视镜22可用于观察布液器5的布液均匀情况，所述下管箱1的侧面设置有第二视镜23，所述第二视镜23设置于所述原料进料口14上方，其用于观察下管箱1底部的物料液位情况以及蒸发情况。

所述上管箱3顶部设置有气液出口24，所述上管箱3侧部设置有循环进料口25，所述循环进料口25下方设置有一排净口26。

本实施例所述的降膜蒸发器的工作过程为：物料由原料进料口14进入下管箱1，然后通过循环出料口11进入一与所述循环出料口11连接的外接循环泵，在外接循环泵的作用下，物料被送至上管箱3的循环进料口25，进入上管箱3的物料通过布液器5均匀进入各换热管4内，热源进口16处通有用于加热换热管4的热源，所述热源使物料进入换热管4后即开始蒸发，并在受热管4内结成膜，以膜的状态沿着管壁在自身重力和二次蒸汽流的作用下自上而下流动，蒸发后的料液与二次蒸汽进入下管箱1，浓缩液由于密度高，在重力的作用下降落至下管箱1底部，蒸发而得的气相通过换热管4上升进入上管箱3后，通过上管箱3顶部的气液出口24进入外接分离器中，实现蒸发后料液与二次蒸汽的彻底分离。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，其特征在于，所述降膜蒸发器由下至上包括顺次连接的下管箱、筒体和上管箱，所述筒体内设置有换热管，所述上管箱、下管箱与所述换热管连接，所述换热管顶部连接有布液器，所述布液器包括一沿水平方向横向设置的水平管，所述水平管上焊接有与换热管一一对应设置的降液管，所述换热管与所述水平管连通且垂直设置，所述降液管也与所述换热管连通设置。

2.根据权利要求1所述的用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，其特征在于，所述筒体内设置有沿筒体轴向设置的定距管，所述定距管上安装有用于改变蒸汽流向的折流板。

3.根据权利要求2所述的用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，其特征在于，所述下管箱和上管箱分别通过一管板与所述筒体连接，所述管板开设有管孔，所述换热管两端与所述管板通过管孔连接。

4.根据权利要求3所述的用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，其特征在于，所述下管箱内设置有防涡流装置。

5.根据权利要求4所述的用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，其特征在于，所述下管箱具有一储液空间，所述储液空间的顶部和底部分别设置有用于安装液位计的第一液位计接口和第二液位计接口。

6.根据权利要求5所述的用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，其特征在于，所述筒体上部设置有不凝气出口、热源进口和用于安装压力传感器的压力传感器接口。

7.根据权利要求6所述的用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，其特征在于，所述热源进口处设置有一防冲挡板。

8.根据权利要求6所述的用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，其特征在于，所述上管箱顶部设置有气液出口，所述上管箱侧部设置有循环进料口和第一视镜；所述下管箱底部设置有循环出料口和产品出料口，所述防涡流装置设置于所述循环出料口和产品出料口处，所述下管箱侧部设置有原料进料口和第二视镜。

9.根据权利要求8所述的用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，其特征在于，所述筒体下部还设置有平衡管口和冷凝液出口，所述平衡管口设置于所述冷凝液出口上方；所述筒体表面设置有用于提高筒体强度的加强圈。

10.根据权利要求9所述的用于MVR浓缩系统的降膜蒸发器，其特征在于，所述换热管的长径比的范围为150-200。