CN212198572U - 蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提出一种蒸发装置。蒸发装置包括蒸发室、换热器、循环泵和保护层；蒸发室在顶部设置有蒸汽出口；换热器包括管程和壳程，换热器的管程上设置有料液进口，换热器的壳程上设置有热源进口，换热器的管程一端与蒸发室连通；循环泵一端与蒸发室底部连通，循环泵另一端与换热器的管程的另一端连通，循环泵用于将蒸发室内浓溶液排入换热器中循环加热；保护层包括聚四氟乙烯，保护层覆盖在蒸发室内壁。本实用新型将换热器外置，防止了料液与换热器在蒸发室内直接接触表面结垢，同时在蒸发室内设置聚四氟乙烯的保护层，有效防止料液在蒸发室内蒸发时蒸发室的内壁结垢以及料液腐蚀设备。

Description

蒸发装置

技术领域

本实用新型涉及污水蒸发处理技术领域，尤其涉及一种蒸发装置。

背景技术

通常在处理含高浓度悬浮物和高浓度有机或无机成分的垃圾渗滤液料液以及具有高度腐蚀性的酸碱度高的工业污水时，采用卧式MVC(Mechanical Vapor Compression，机械式蒸汽压缩)蒸发器和MVR(Mechanical Vapor Recompression，机械式蒸汽再压缩)蒸发器的蒸发工艺。

卧式MVC蒸发器将换热器设置在蒸发室内，换热蒸汽在换热器的管程内流通，料液在蒸发室内喷洒至换热器的管程外壁接触进行蒸发浓缩，以使料液中的部分水分蒸发；MVR是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术进行蒸发浓缩，将料液中的水和有机物分离。卧式MVC蒸发器和MVR蒸发器在蒸发浓缩过程中，分别利用料液在设备内部的换热和预热进行蒸发；但是，由于料液中包含渗滤液浓缩液和工业污水，料液的硬度和酸碱度较大，容易对设备造成腐蚀，而且两种蒸发器在蒸发渗滤液浓缩液和工业污水时容易导致设备结垢，需频繁清洗。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种蒸发装置，以解决现有技术中的一个或多个技术问题。

本实用新型实施例提供了一种蒸发装置，包括：

蒸发室，所述蒸发室在顶部设置有蒸汽出口；

换热器，所述换热器包括管程和壳程，所述换热器的管程上设置有料液进口，所述换热器的壳程上设置有热源进口，所述换热器的管程一端与所述蒸发室连通；

循环泵，所述循环泵一端与所述蒸发室底部连通，所述循环泵另一端与所述换热器的管程的另一端连通，所述循环泵用于将所述蒸发室内浓溶液排入所述换热器中循环加热；以及

保护层，所述保护层包括聚四氟乙烯(PTFE，polytetrafluoroethylene)，所述保护层覆盖在所述蒸发室内壁上。

在一种实施方式中，竖直方向覆盖在所述蒸发室表面的所述保护层的厚度由上到下逐渐减小。

在一种实施方式中，所述换热器包括喷头，所述喷头与所述换热器的所述管程的一端连接，并且所述喷头通过管道延伸至所述蒸发室内；其中，所述保护层包裹在延伸至所述蒸发室内的管道上。

在一种实施方式中，所述换热器包括：

壳体；

导流管，若干所述导流管沿所述壳体的轴线方向平行间隔设置，作为所述换热器的所述管程；若干所述导流管的两端部之间均设置封堵块，以使若干所述导流管之间的间隙与所述壳体构成密封空间，作为所述换热器的所述壳程；其中，所述导流管的长度小于所述壳体的长度，以在所述壳体两端分别形成第一储水空间和第二储水空间；

其中，所述料液进口设置在所述第一储水空间上，以与所述管程连通；所述热源进口设置在所述壳体上，以与所述壳程连通；所述循环泵与所述第一储水空间连通，所述蒸发室与所述第二储水空间连通。

在一种实施方式中，所述换热器包括：

壳体；

导流管，若干所述导流管沿所述壳体的轴线方向平行间隔设置，作为所述换热器的所述管程；若干所述导流管的两端部之间均设置封堵块，以使若干所述导流管之间的间隙与所述壳体构成密封空间，作为所述换热器的所述壳程；其中，所述导流管的长度小于所述壳体的长度，以在所述壳体两端分别形成第三储水空间和第四储水空间；

隔板，所述隔板沿所述壳体轴线平行方向设置在所述第三储水空间内，所述隔板分别与所述壳体内壁和位于若干所述导流管端部之间的封堵块连接，以将所述第三储水空间隔成进水空间和出水空间；

其中，所述料液进口设置在所述进水空间上与所述管程连通，所述热源进口设置在所述壳体上以与所述壳程连通，所述循环泵与所述进水空间连通，所述蒸发室与所述出水空间连通。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型将换热器外置，防止了料液与换热器在蒸发室内直接接触表面结垢，同时在蒸发室内设置聚四氟乙烯的保护层，有效防止料液在蒸发室内蒸发时蒸发室的内壁结垢以及料液腐蚀设备。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本实用新型进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本实用新型公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本实用新型范围的限制。

图1示出根据本实用新型实施例的蒸发装置的整体结构示意图。

图2示出根据本实用新型实施例的蒸发装置的另一实施例的整体结构示意图。

图3示出根据本实用新型实施例的蒸发装置的又一实施例的整体结构示意图。

附图标记：

110、蒸发室； 111、蒸汽出口； 112、喷头；

120、换热器； 120a、壳体； 120b、导流管；

121、壳程； 122、管程； 123、料液进口；

124、热源进口； 125、封堵块； 126、第一储水空间；

127、第二储水空间； 128a、进水空间； 128b、出水空间；

129、第四储水空间； 130、循环泵； 140、保护层。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

图1示出根据本实用新型实施例的蒸发装置的整体结构示意图。如图1所示，该蒸发装置包括蒸发室110、换热器120、循环泵130以及保护层140。

蒸发室110在顶部设置有蒸汽出口111。蒸汽出口111用于将蒸发室110 内产生的蒸汽排出。

换热器120包括管程122和壳程121，管程122和壳程121两者用于相互换热，换热器120的管程122上设置有料液进口123，换热器120的壳程121 上设置有热源进口124，即使用壳程121内进入的热源对管程122内进入的料液进行加热，换热器120的管程122一端与蒸发室110连通，管程122用于将其内加热后的料液排入蒸发室110进行蒸发。

循环泵130一端与蒸发室110底部连通，循环泵130另一端与换热器120 的管程122的另一端连通，循环泵130用于将蒸发室110内浓溶液排入换热器 120中循环加热。这样，可以将浓溶液不断的蒸发浓缩，形成闭环蒸发系统，提高料液蒸发的可持续性。

保护层140包括聚四氟乙烯，保护层140覆盖在蒸发室110内壁。保护层140覆盖在蒸发室110内壁的方式包括保护层140为一体成型的层状膜并使用粘合剂粘贴在蒸发室内壁或者保护层140以喷涂形成喷涂在蒸发室140内壁。聚四氟乙烯是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，长期使用温度 200～260℃，熔融温度为327～342℃，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯薄膜。由于料液是一种含高浓度悬浮物和高浓度有机或无机成分的混合污水，其内液体的沸点通常低于150℃，而聚四氟乙烯作为高分子化合物，其通常适用工作温度可达到200～260℃，所以聚四氟乙烯可作为保护层140附着在蒸发室110内长期使用，而且聚四氟乙烯固体材料具有最小的表面张力，不粘附任何物质。

在一种具体实施例中，参见图1所示，竖直方向覆盖在蒸发室110表面的保护层140的厚度由上到下逐渐减小，从而形成坡度。聚四氟乙烯具有最小的表面张力，保护层140的厚度变化形成一定坡度，使保护层140表面的抗结垢能力更强。

在一种具体实施例中，换热器120的管程122内的气压大于蒸发室110内的气压，这样可以形成压差，且管程122内的气压大使料液的沸点温度高于蒸发室110内料液的沸点高度，料液在管程122加热后排入蒸发室110内，可以加快料液的蒸发速度，换热器120的管程122的温度小于流入管程122内的料液的沸点温度，且换热器120的管程122的温度大于处于蒸发室110内料液的沸点温度。这样，在换热器120的管程122内加热料液时，料液不会蒸发结晶堵塞管程122，而且在管程122加热不蒸发的情况下，进入气压较小的蒸发室 110后可以立即进行蒸发，最大程度保证了蒸发过程不受影响。

在一种具体实施例中，参见图1所示，换热器120包括喷头112。喷头112 与换热器120的管程122的一端连接，并且喷头112通过管道延伸至蒸发室110 内，以使管程122内的料液通过喷头112喷入蒸发室110内进行蒸发，而且采用喷头112形式可以加快蒸发；其中，保护层140包裹在延伸至蒸发室110内的管道上，这样，在料液蒸发的时候不会沾附在与喷头112连接的管道上，大大延长了蒸发室110的清洗周期。

在一种具体实施例中，参见图2所示，换热器120包括壳体120a和导流管 120b。

若干导流管120b沿壳体120a的轴线方向平行间隔设置，以所有导流管120b 的通道作为换热器120的管程122；若干导流管120b的两端部之间均设置封堵块125，以使若干导流管120b之间的间隙与壳体120a构成密封空间，作为换热器120的壳程121，即管程122和壳程121隔着导流管120b进行热交换；其中，导流管120b的长度小于壳体120a的长度，以在壳体120a两端分别形成第一储水空间126和第二储水空间127。

其中，料液进口123设置在第一储水空间126上，以与管程122连通；热源进口124设置在壳体120a上，以与壳程121连通；循环泵130与第一储水空间126连通，蒸发室110与第二储水空间127连通。这样，通过热源进口124 将高温蒸汽进行壳程121内并对流入管程122的料液进行换热加热。

在另一种具体实施例中，参见图3所示，换热器120包括壳体120a、导流管120b和隔板150。

若干导流管120b沿壳体120a的轴线方向平行间隔设置，以所有导流管120b 的通道作为换热器120的管程122；若干导流管120b的两端部之间均设置封堵块125，以使若干导流管120b之间的间隙与壳体120a构成密封空间，作为换热器120的壳程121，即管程122和壳程121隔着导流管120b进行热交换；其中，导流管120b的长度小于壳体120a的长度，以在壳体120a两端分别形成第三储水空间和第四储水空间129。

隔板150沿壳体轴线平行方向设置在第三储水空间内，隔板150分别与壳体120a内壁和位于若干导流管120b端部之间的封堵块125连接，以将第三储水空间隔成进水空间128a和出水空间128b。

其中，料液进口123设置在进水空间128a上与管程122连通，热源进口124设置在壳体120a上以与壳程121连通，循环泵130与进水空间128a连通，蒸发室110与出水空间128b连通，这样，高温蒸汽进入壳程121后，对管程 122进行加热，而料液从进水空间128a进入后，需要穿过一半的导流管120b 进入第四储水空间129，并沿另一半导流管120b进入出水空间128b，增加了料液的加热时间，提高料液流入蒸发室110后的蒸发效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种蒸发装置，其特征在于，包括：

蒸发室，所述蒸发室在顶部设置有蒸汽出口；

换热器，所述换热器包括管程和壳程，所述换热器的管程上设置有料液进口，所述换热器的壳程上设置有热源进口，所述换热器的管程一端与所述蒸发室连通；

循环泵，所述循环泵一端与所述蒸发室底部连通，所述循环泵另一端与所述换热器的管程的另一端连通，所述循环泵用于将所述蒸发室内浓溶液排入所述换热器中循环加热；以及

保护层，所述保护层包括聚四氟乙烯，所述保护层覆盖在所述蒸发室内壁上。

2.如权利要求1所述的蒸发装置，其特征在于，竖直方向覆盖在所述蒸发室表面的所述保护层的厚度由上到下逐渐减小。

3.如权利要求2所述的蒸发装置，其特征在于，所述换热器包括喷头，所述喷头与所述换热器的所述管程的一端连接，并且所述喷头通过管道延伸至所述蒸发室内；其中，所述保护层包裹在延伸至所述蒸发室内的管道上。

4.如权利要求1或3所述的蒸发装置，其特征在于，所述换热器包括：

壳体；

导流管，若干所述导流管沿所述壳体的轴线方向平行间隔设置，作为所述换热器的所述管程；若干所述导流管的两端部之间均设置封堵块，以使若干所述导流管之间的间隙与所述壳体构成密封空间，作为所述换热器的所述壳程；其中，所述导流管的长度小于所述壳体的长度，以在所述壳体两端分别形成第一储水空间和第二储水空间；

其中，所述料液进口设置在所述第一储水空间上，以与所述管程连通；所述热源进口设置在所述壳体上，以与所述壳程连通；所述循环泵与所述第一储水空间连通，所述蒸发室与所述第二储水空间连通。

5.如权利要求1或3所述的蒸发装置，其特征在于，所述换热器包括：

壳体；

导流管，若干所述导流管沿所述壳体的轴线方向平行间隔设置，作为所述换热器的所述管程；若干所述导流管的两端部之间均设置封堵块，以使若干所述导流管之间的间隙与所述壳体构成密封空间，作为所述换热器的所述壳程；其中，所述导流管的长度小于所述壳体的长度，以在所述壳体两端分别形成第三储水空间和第四储水空间；

隔板，所述隔板沿所述壳体轴线平行方向设置在所述第三储水空间内，所述隔板分别与所述壳体内壁和位于若干所述导流管端部之间的封堵块连接，以将所述第三储水空间隔成进水空间和出水空间；

其中，所述料液进口设置在所述进水空间上与所述管程连通，所述热源进口设置在所述壳体上以与所述壳程连通，所述循环泵与所述进水空间连通，所述蒸发室与所述出水空间连通。

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