CN210698834U - 一种三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及蒸发领域，具体是一种三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器，包括三个横管降膜加热器，三个所述横管降膜加热器为依次设置的一效横管降膜加热器、二效横管降膜加热器和三效横管降膜加热器，一效横管降膜加热器、二效横管降膜加热器和三效横管降膜加热器的顶部均设置有布膜器，布膜器的下方设置有换热管，一效横管降膜加热器、二效横管降膜加热器和三效横管降膜加热器的底部分别设置有一效降膜循环泵、二效降膜循环泵和三效降膜循环泵。本实用新型克服了传统降膜蒸发器的缺点，具有传热系数高、有效温差损失小、溶液温度分布均匀、二次蒸汽的循环利用、相对于常规的横管降膜更加节约能耗等优点。

Description

一种三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器

技术领域

本实用新型涉及蒸发领域，具体是一种三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器。

背景技术

横管降膜蒸汽再压缩蒸发器是指料液通过液体分布装置将料液均匀的分布在水平管束上，在换热管的外表面形成液膜，由于重力作用，料液沿着换热管外壁向下流动，同时系统产生的二次蒸汽被蒸汽压缩机压缩后，送入降膜加热室管程做为加热蒸汽，加热蒸汽通过管壁将热量传递给附在管外的料液，换热并进行蒸发。

随着社会的不断进步发展，国家对环境也越来越重视，为迎合国家的政策，在蒸发行业中，一种接一种蒸汽再压缩系蒸发器不断的被研发出来，目前已有横管降膜蒸汽在压缩蒸发器，但是其应用范围及处理物料有局限性，而原有的降膜蒸发设备竖管降膜或升膜式蒸汽再压缩蒸发器都是从传统的蒸发器改变而来，虽然被广泛使用，但其投资费用高，占用面积大，能耗相对较高，已经不能满足现在的需求，所以必须寻求更加节约能源的蒸发设备。

因此，针对以上现状，迫切需要开发一种三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器，以克服当前实际应用中的不足。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器，包括物料进管、浓缩液排出管、冷凝水排出管和三个横管降膜加热器，三个所述横管降膜加热器为依次设置的一效横管降膜加热器、二效横管降膜加热器和三效横管降膜加热器，所述一效横管降膜加热器、二效横管降膜加热器和三效横管降膜加热器的顶部均设置有布膜器，布膜器的下方设置有换热管；

所述一效横管降膜加热器、二效横管降膜加热器和三效横管降膜加热器的底部分别设置有用于将料液重新打入对应横管降膜加热器的一效降膜循环泵、二效降膜循环泵和三效降膜循环泵；

所述一效横管降膜加热器和二效横管降膜加热器之间与二效横管降膜加热器和三效横管降膜加热器之间分别连接有用于进行料液输送的一效转料泵和二效转料泵；

所述一效横管降膜加热器和二效横管降膜加热器之间、二效横管降膜加热器和三效横管降膜加热器之间与三效横管降膜加热器和一效横管降膜加热器之间分别连接有蒸汽输送管，且三效横管降膜加热器和一效横管降膜加热器之间的蒸汽输送管上安装有压缩机。

作为本实用新型进一步的方案：所述物料进管与一效横管降膜加热器的布膜器连接，物料进管上还设置有进料泵。

作为本实用新型进一步的方案：所述一效转料泵和二效转料泵的料液进端分别位于一效横管降膜加热器和二效横管降膜加热器的底部，一效转料泵和二效转料泵的料液出端分别位于二效横管降膜加热器和三效横管降膜加热器的顶部且分别对应与二效横管降膜加热器和三效横管降膜加热器顶部的布膜器连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述一效横管降膜加热器、二效横管降膜加热器和三效横管降膜加热器上还分别安装有用于除去二次蒸汽中携带的雾沫及杂质的除雾器。

作为本实用新型进一步的方案：所述三效横管降膜加热器的底部还设置有浓缩液排出管，浓缩液排出管上安装有出料泵。

作为本实用新型进一步的方案：所述一效横管降膜加热器、二效横管降膜加热器和三效横管降膜加热器还分别通过管路与蒸馏水缓冲罐连接，所述冷凝水排出管连接在蒸馏水缓冲罐上，且所述冷凝水排出管上安装有冷凝水泵。

与现有技术相比，本实用新型实施例的有益效果是：

该三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器，克服了传统降膜蒸发器的缺点，具有传热系数高、有效温差损失小、溶液温度分布均匀、二次蒸汽的循环利用、相对于常规的横管降膜更加节约能耗等优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图中：1-进料泵，2-一效横管降膜加热器，3-二效横管降膜加热器，4-三效横管降膜加热器，5-一效降膜循环泵，6-二效降膜循环泵，7-三效降膜循环泵，8-一效转料泵，9-二效转料泵，10-出料泵，11-蒸馏水缓冲罐，12-冷凝水泵，13-除雾器，14-压缩机，15-布膜器，16-物料进管，17-浓缩液排出管，18-冷凝水排出管。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器，包括物料进管16、浓缩液排出管17、冷凝水排出管18和三个横管降膜加热器，三个所述横管降膜加热器为依次设置的一效横管降膜加热器2、二效横管降膜加热器3和三效横管降膜加热器4，所述一效横管降膜加热器2、二效横管降膜加热器3和三效横管降膜加热器4的顶部均设置有布膜器15，布膜器15的下方设置有换热管，所述物料进管16与一效横管降膜加热器2的布膜器15连接，物料进管16上还设置有进料泵1，进料泵1将料液打入一效横管降膜加热器2，经过布膜器15后，使料液均匀的分布在一效横管降膜加热器2的换热管的外壁。

所述一效横管降膜加热器2、二效横管降膜加热器3和三效横管降膜加热器4的底部分别设置有用于将料液重新打入对应横管降膜加热器的一效降膜循环泵5、二效降膜循环泵6和三效降膜循环泵7，即换热后的料液通过一效降膜循环泵5、二效降膜循环泵6和三效降膜循环泵7将料液重新打入一效横管降膜加热器2、二效横管降膜加热器3和三效横管降膜加热器4，分别形成一效、二效和三效降膜循环蒸发。

所述一效横管降膜加热器2和二效横管降膜加热器3之间与二效横管降膜加热器3和三效横管降膜加热器4之间分别连接有用于进行料液输送的一效转料泵8和二效转料泵9；具体的，所述一效转料泵8和二效转料泵9的料液进端分别位于一效横管降膜加热器2和二效横管降膜加热器3的底部，一效转料泵8和二效转料泵9的料液出端分别位于二效横管降膜加热器3和三效横管降膜加热器4的顶部且分别对应与二效横管降膜加热器3和三效横管降膜加热器4顶部的布膜器15连接；待料液达到一效出料浓度时，由一效转料泵8将物料打入二效横管降膜加热器3；同理，经布膜器15后使料液均匀的分布在二效横管降膜加热器3的换热管的外壁，待料液达到二效出料浓度时，由二效转料泵9将料液打入三效横管降膜加热器4；同理，经布膜器15后使料液均匀的分布在三效横管降膜加热器4的换热管的外壁。

所述三效横管降膜加热器4的底部还设置有浓缩液排出管17，浓缩液排出管17上安装有出料泵10，待料液达到三效出料浓度时，由出料泵10将物料排出三效横管降膜加热器4，送入下一工作流程，物料浓缩完成。

所述一效横管降膜加热器2和二效横管降膜加热器3之间、二效横管降膜加热器3和三效横管降膜加热器4之间与三效横管降膜加热器4和一效横管降膜加热器2之间分别连接有蒸汽输送管，且三效横管降膜加热器4和一效横管降膜加热器2之间的蒸汽输送管上安装有压缩机14，所述一效横管降膜加热器2、二效横管降膜加热器3和三效横管降膜加热器4上还分别安装有用于除去二次蒸汽中携带的雾沫及杂质的除雾器13；即系统中每一效的加热蒸汽均是上一效的二次蒸汽，一效的物料经加热后产生的二次蒸汽，去往二效横管降膜加热器3的管程给二效物料加热，二效物料经加热后产生的二次蒸汽，去往三效横管降膜加热器4的管程给三效物料加热，三效物料经加热后产生的二次蒸汽，由于温度低无法给下一效加热，所以三效的二次蒸汽进入压缩机14，压缩机14把二次蒸汽压缩后输送到一效横管降膜加热器2的管程给一效物料加热，以上形成一个循环，实现热能循环利用；其中，每一效产生的二次蒸汽在进入下一效加热之前，都经过每一效的蒸汽除雾器13装置，其作用是除去二次蒸汽中携带的雾沫及杂质，使二次蒸馏水更加纯净。

所述一效横管降膜加热器2、二效横管降膜加热器3和三效横管降膜加热器4还分别通过管路与蒸馏水缓冲罐11连接，所述冷凝水排出管18连接在蒸馏水缓冲罐11上，且所述冷凝水排出管18上安装有冷凝水泵12，系统中一效、二效和三效的加热蒸汽，通过与物料换热之后冷凝成水，分别排入蒸馏水缓冲罐11，待蒸馏水缓冲罐11里的冷凝水达到一定液位，冷凝水通过冷凝水泵12排出系统。

实施例2

请参阅图1，本实施例中，所述三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器的工艺步骤如下：

1）物料走向：

本实用新型中物料部分主要包括：进料泵1、一效横管降膜加热器2、二效横管降膜加热器3、三效横管降膜加热器4、一效降膜循环泵5、二效降膜循环泵6、三效降膜循环泵7、一效转料泵8、二效转料泵9、出料泵10及布膜器15，进料泵1将料液打入所述一效横管降膜加热器2，经所述布膜器15后，使料液均匀的分布在一效换热管的外壁，换热后的料液通过一效降膜循环泵5将料液重新打入一效横管降膜加热器2，形成一效降膜循环蒸发，待料液达到一效出料浓度时，由所述一效转料泵8将物料打入所述二效横管降膜加热器3；同理，经布膜器15后使料液均匀的分布在二效换热管的外壁，换热后的料液通过二效降膜循环泵6将料液重新打入二效横管降膜加热器3，形成二效降膜循环蒸发，待料液达到二效出料浓度时，由所述二效转料泵9将料液打入所述三效横管降膜加热器4；同理，经布膜器15后使料液均匀的分布在三效换热管的外壁，换热后的料液通过三效降膜循环泵7将料液重新打入三效横管降膜加热器4，形成三效降膜循环蒸发；待料液达到三效出料浓度时，由所述出料泵10将物料排出三效横管降膜加热器4，送入下一工作流程，物料浓缩完成。

2）蒸汽走向：

蒸汽的循环利用装置主要包括压缩机14和除雾器13，系统中每一效的加热蒸汽均是上一效的二次蒸汽。即一效的物料经加热后产生的二次蒸汽，去往二效横管降膜加热器3的管程给二效物料加热。二效物料经加热后产生的二次蒸汽，去往三效横管降膜加热器4的管程给三效物料加热。三效物料经加热后产生的二次蒸汽，由于温度低无法给下一效加热，所以三效的二次蒸汽进入压缩机14，压缩机14把二次蒸汽压缩后输送到一效横管降膜加热器2管程，给一效物料加热。以上形成一个循环，实现热能循环利用。其中，每一效产生的二次蒸汽在进入下一效加热之前，都经过每一效的蒸汽除雾器13装置，其作用是除去二次蒸汽中携带的雾沫及杂质，使二次蒸馏水更加纯净。

3）冷凝水产出：

冷凝水的产生有以下装置：一效横管降膜加热器2、二效横管降膜加热器3、三效横管降膜加热器4、蒸馏水缓冲罐11和冷凝水泵12，系统中一效、二效和三效的加热蒸汽，通过与物料换热之后冷凝成水，分别排入蒸馏水缓冲罐11，待蒸馏水缓冲罐11里的冷凝水达到一定液位，冷凝水通过冷凝水泵12排出系统。

本实用新型的工作原理如下：

料液首先通过进料泵1打入一效横管降膜加热器2内，通过布膜器15使料液均匀的分布在一效换热管外壁，换热之后的料液、气液分离，产生的二次蒸汽去往二效横管降膜加热器3加热，而料液在重力作用下流到一效横管降膜加热器2的底部，通过一效降膜循环泵5打入一效横管降膜加热器2顶部的布膜器15，形成一效降膜循环蒸发。待料液达到一效出料浓度时，通过一效转料泵8打入二效横管降膜加热器3内；同理，通过布膜器15使料液均匀的分布在二效换热管外壁，换热之后的料液、气液分离，产生的二次蒸汽去往三效横管降膜加热器4加热，而料液在重力作用下流到二效横管降膜加热器3的底部，通过二效降膜循环泵6打入二效横管降膜加热器3顶部的布膜器15，形成二效降膜循环蒸发。待料液达到二效出料浓度时，通过二效转料泵9打入三效横管降膜加热器4内；同理，通过布膜器15使料液均匀的分布在三效换热管外壁，换热之后的料液、气液分离，产生的二次蒸汽去往压缩机14，经压缩后的蒸汽去一效横管降膜加热器2加热，而料液在重力作用下流到三效横管降膜加热器4的底部，通过三效降膜循环泵7打入三效横管降膜加热器4顶部的布膜器15，形成三效降膜循环加热，待料液达到三效出料浓度时，通过出料泵10打出系统。其中，各效加热蒸汽换热之后，形成的冷凝水，进入蒸馏水缓冲罐11，待水位达到设定液位时，由冷凝水泵12排出系统。

该三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器，在实际应用时，具有以下突出优点：

1）传热系数高：本实用新型具有传热系数高、有效温差损失小、溶液温度分布均匀等优点；

2）应用范围广：广泛地应用于化工、轻工、化纤、食品加工、海水淡化、医药、污水处理及原子能等各个工业部门，是目前被广泛使用的高效蒸发设备；

3）不易堵塞：物料在横管降膜的壳程，清洗方便，不易堵塞；

4）在保证处理效率的同时，工程设计紧凑合理，节省工程费用，减少占地面积，减少运行费用；

5）串联蒸发，二次蒸汽循环利用，节约能源，减少能耗。

以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.一种三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器，包括物料进管（16）、浓缩液排出管（17）、冷凝水排出管（18）和三个横管降膜加热器，其特征在于：

三个所述横管降膜加热器为依次设置的一效横管降膜加热器（2）、二效横管降膜加热器（3）和三效横管降膜加热器（4），所述一效横管降膜加热器（2）、二效横管降膜加热器（3）和三效横管降膜加热器（4）的顶部均设置有布膜器（15），布膜器（15）的下方设置有换热管；

所述一效横管降膜加热器（2）、二效横管降膜加热器（3）和三效横管降膜加热器（4）的底部分别设置有用于将料液重新打入对应横管降膜加热器的一效降膜循环泵（5）、二效降膜循环泵（6）和三效降膜循环泵（7）；

所述一效横管降膜加热器（2）和二效横管降膜加热器（3）之间与二效横管降膜加热器（3）和三效横管降膜加热器（4）之间分别连接有用于进行料液输送的一效转料泵（8）和二效转料泵（9）；

所述一效横管降膜加热器（2）和二效横管降膜加热器（3）之间、二效横管降膜加热器（3）和三效横管降膜加热器（4）之间与三效横管降膜加热器（4）和一效横管降膜加热器（2）之间分别连接有蒸汽输送管，且三效横管降膜加热器（4）和一效横管降膜加热器（2）之间的蒸汽输送管上安装有压缩机（14）。

2.根据权利要求1所述的三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器，其特征在于，所述物料进管（16）与一效横管降膜加热器（2）的布膜器（15）连接，物料进管（16）上还设置有进料泵（1）。

3.根据权利要求1或2所述的三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器，其特征在于，所述一效转料泵（8）和二效转料泵（9）的料液进端分别位于一效横管降膜加热器（2）和二效横管降膜加热器（3）的底部，一效转料泵（8）和二效转料泵（9）的料液出端分别位于二效横管降膜加热器（3）和三效横管降膜加热器（4）的顶部且分别对应与二效横管降膜加热器（3）和三效横管降膜加热器（4）顶部的布膜器（15）连接。

4.根据权利要求3所述的三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器，其特征在于，所述一效横管降膜加热器（2）、二效横管降膜加热器（3）和三效横管降膜加热器（4）上还分别安装有用于除去二次蒸汽中携带的雾沫及杂质的除雾器（13）。

5.根据权利要求4所述的三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器，其特征在于，所述三效横管降膜加热器（4）的底部还设置有浓缩液排出管（17），浓缩液排出管（17）上安装有出料泵（10）。

6.根据权利要求5所述的三效串联横管降膜蒸汽再压缩蒸发器，其特征在于，所述一效横管降膜加热器（2）、二效横管降膜加热器（3）和三效横管降膜加热器（4）还分别通过管路与蒸馏水缓冲罐（11）连接，所述冷凝水排出管（18）连接在蒸馏水缓冲罐（11）上，且所述冷凝水排出管（18）上安装有冷凝水泵（12）。

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