CN213220980U - 结构紧凑的降膜蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种结构紧凑的降膜蒸发器，其包括从上到下依次设置的气液分离区、喷淋区、蒸发室和物料暂存室。在靠近物料暂存室的上端的侧壁设置有进料口，在物料暂存室的下端设置有排料口。本实用新型的降膜蒸发器的喷淋区还包括喷淋头，喷淋头与喷淋液入口相连通。在蒸发室内设置有与喷淋头连通的多根降膜管，降膜管能与物料暂存室相连通，蒸发室与物料暂存室不相连通，气液分离区能与降膜管相连通。在靠近蒸发室的上端设置有热媒入口，靠近蒸发室的下端设置有热媒出口。本实用新型的降膜蒸发器无需单独设置蒸发分离室，而将汽液分离和液相暂存的功能集成在降膜蒸发器上，有效缩小了体积，降低投资成本，且其具有良好的气液分离效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及蒸发器设备技术领域，具体涉及一种结构紧凑的降膜蒸发器。
背景技术
降膜蒸发器被广泛应用于医药、化工、食品等行业中，其主要用于料液蒸发、浓缩等工况。相对于釜式蒸发、强制循环蒸发设备，其具有换热系数高、停留时间短等优势。目前工业化应用的降膜蒸发器分为竖管降膜蒸发器和水平管降膜蒸发器，竖管降膜蒸发器由于其布膜均匀、占平面空间小等优势始终占据大部分的应用工况。
降膜蒸发器是通过将低浓度的物料均匀分布到多个换热管内，并沿着换热管的内管壁呈均匀膜状流过，在料液过换热管时，受热媒加热浓缩。降膜蒸发器的分布器分为溢流型、插头型、多孔板型分布器，这些分布器制作精度要求较高，如果制作加工的尺寸存在较大偏差则会导致布膜的不均匀，严重影响蒸发效率甚至干壁。
现有的降膜蒸发器系统通常包括附属的蒸发室，用于汽液两相分离和液相暂存，因而使得降膜蒸发器系统的占用体积较大，因而占空间比较大，投资也较大。此外，现有的竖管降膜蒸发器常用分布器制作精度要求较高，如果制作加工的尺寸存在较大偏差则会导致布膜的不均匀，严重影响蒸发效率甚至干壁，且现有的降膜蒸发器的蒸发室的汽液分离效果不好，除雾的能力还可进一步提升。
实用新型内容
为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑的降膜蒸发器，其总体占用体积明显缩小且气液分离效果好。
本实用新型的结构紧凑的降膜蒸发器包括从上到下依次设置的喷淋区、蒸发室和物料暂存室，所述喷淋区包括喷淋头，在所述蒸发室内设置有与所述喷淋头连通的多根降膜管，热媒能被充入所述蒸发室内，所述降膜管能与所述物料暂存室相连通，在所述物料暂存室上还设置有进料口和排料口，所述降膜蒸发器还包括气液分离区，所述气液分离区设置于所述喷淋区的上方，所述气液分离区与所述降膜管相连通。本实用新型的降膜蒸发器无需再单独设置蒸发分离室，而是将汽液分离和液相暂存的功能集成在降膜蒸发器上，因而能够有效缩小降膜蒸发器系统的占用体积，并能降低投资成本。
进一步的，所述气液分离区包括气液分离器，所述气液分离器包括有至少一层折流板，每层所述折流板包括多个成对设置的第一板体和第二板体，每对所述第一板体和所述第二板体相互连接呈横向设置的“V”字形，所述第一板体位于所述第二板体上方，且所述第一板体的下边缘所在的高度低于与其成对设置的第二板体的上边缘的高度。因而，在各层折流板的配合下，能够使物料蒸汽中夹带的雾沫充分回流，从而实现良好的气、液分离的效果。
更进一步的，在所述气液分离区的上端设置有排汽口。
更进一步的，所述气液分离器与所述降膜蒸发器可拆卸连接。
进一步的，在靠近所述蒸发室的上端设置有热媒入口。因而，能够使经喷淋头喷出的物料与热媒进行充分的换热。
进一步的，在所述物料暂存室还设置有液位计口。
进一步的，靠近所述蒸发室的下端置有热媒出口。
进一步的，在所述喷淋区还设置有喷淋液入口，所述喷淋液入口与所述喷淋头相连通。
附图说明
图1为本实用新型一较佳实施例的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大示意图。
图中：
1、气液分离区；11、排汽口；12、第一板体；13、第二板体；14、上连接板；15、下连接板；2、喷淋区；21、喷淋液入口；22、喷淋头；3、蒸发室；31、降膜管；32、固定缘；33、热媒入口；34、热媒出口；4、物料暂存室；41、进料口；42、排料口；5、连接缘；6、液位计口。
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，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1和2所示，作为本实用新型的结构紧凑的降膜蒸发器的一个较佳实施例，其包括从上到下依次设置的气液分离区1、喷淋区2、蒸发室3和物料暂存室4。在靠近物料暂存室4的上端的侧壁设置有进料口41，在物料暂存室4的下端设置有排料口42。在喷淋区2的侧壁设置有喷淋液入口21，通过将排料口42与喷淋液入口21连通(利用连接管道)可将待浓缩的料液输送至喷淋区2，并在蒸发室3内实现浓缩，浓缩后的浓缩液再次进入物料暂存室4内，并经排料口42排出，并可通过反复多次循环蒸发而实现更高效的浓缩效果。因而，本实用新型的降膜蒸发器无需再单独设置蒸发分离室，其将料液储存区域集成在降膜蒸发器上，有效减少了降膜蒸发器系统的占用体积，使其整体结构更加紧凑，并能降低投资成本。
本实用新型的降膜蒸发器的喷淋区2还包括喷淋头22，喷淋头22与喷淋液入口21相连通。在蒸发室3内设置有与喷淋头22连通的多根降膜管31，降膜管31能与物料暂存室4相连通，蒸发室3与物料暂存室4不相连通，气液分离区1能与降膜管31相连通。在靠近蒸发室3的上端的侧壁设置有热媒入口33，靠近蒸发室3的下端的侧壁设置有热媒出口34。因而热媒能通过热媒入口33进入蒸发室3内，并与进入降膜管31内的物料进行热交换，经热交换后的物料沿着降膜管31向下流动至物料暂存室4内，而经热交换后的呈气态的物料沿着降膜管31向上进入气液分离区1，并在气液分离区1去除物料蒸汽中夹带的雾沫后，由排汽口11排出。经过热交换后的热媒冷凝，并从热媒出口34排出蒸发室3。
在本实用新型的气液分离区1设置有气液分离器，本实用新型的气液分离器包括有多层折流板，每层折流板包括多个成对设置的第一板体12和第二板体13，各个第一板体12相互平行设置，各个第二板体13相互平行设置，每对第一板体12和第二板体13相互连接呈横向设置的“V”字形，第一板体12位于第二板体13上方，且第一板体12的下边缘所在的高度低于与其成对设置的第二板体13的上边缘的高度。且上一层折流板的第二板体13能够与下一层折流板的第一板体12相连接，上一层折流板的第二板体13的下边缘的高度低于下一层折流板的第一板体12的上边缘的高度。因而，在各层折流板的作用下，使夹带的雾沫被充分拦截回流。
本实用新型的气液分离器还包括上连接板14和下连接板15，各层折流板设置于上连接板14和下连接板15中间，沿着蒸发室3的上边缘设置有能与气液分离器的下连接板15相连接的环状的固定缘32，在本实用新型的降膜蒸发器的外侧壁的环绕气液分离区1的下边缘和蒸发室3的上边缘的区域分别相对的设置有连接缘5，因而，可实现气液分离器的可拆卸连接，便于根据使用需要进行调整或更换。
本实用新型的降膜管31的管径根据如下公式计算得到：
其中，
d－降膜管31直径，mm；
L－降膜管31长度，m；
Δt－换热温差，℃；
K－换热系数，kw/m2/℃；
q－汽化潜热，kj/kg；
ρ－汽相密度，kg/m3；
u－汽相流速，m/s；
ρ×u的取值范围以1－8为佳。
在物料暂存室4的外侧壁上还设置有液位计口6，因而，便于装入液位计以即时对其内的料液体积进行监控。
以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种结构紧凑的降膜蒸发器，其特征在于，包括从上到下依次设置的喷淋区、蒸发室和物料暂存室，所述喷淋区包括喷淋头，在所述蒸发室内设置有与所述喷淋头连通的多根降膜管，热媒能被充入所述蒸发室内，所述降膜管能与所述物料暂存室相连通，在所述物料暂存室上还设置有进料口和排料口，所述降膜蒸发器还包括气液分离区，所述气液分离区设置于所述喷淋区的上方，所述气液分离区与所述降膜管相连通。
2.根据权利要求1所述的结构紧凑的降膜蒸发器，其特征在于，所述气液分离区包括气液分离器，所述气液分离器包括有至少一层折流板，每层所述折流板包括多个成对设置的第一板体和第二板体，每对所述第一板体和所述第二板体相互连接呈横向设置的“V”字形，所述第一板体位于所述第二板体上方，且所述第一板体的下边缘所在的高度低于与其成对设置的第二板体的上边缘的高度。
3.根据权利要求2所述的结构紧凑的降膜蒸发器，其特征在于，在所述气液分离区的上端设置有排汽口。
4.根据权利要求2所述的结构紧凑的降膜蒸发器，其特征在于，所述气液分离器与所述降膜蒸发器可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的结构紧凑的降膜蒸发器，其特征在于，在靠近所述蒸发室的上端设置有热媒入口。
6.根据权利要求1所述的结构紧凑的降膜蒸发器，其特征在于，在所述物料暂存室还设置有液位计口。
7.根据权利要求1所述的结构紧凑的降膜蒸发器，其特征在于，靠近所述蒸发室的下端置有热媒出口。
8.根据权利要求1所述的结构紧凑的降膜蒸发器，其特征在于，在所述喷淋区还设置有喷淋液入口，所述喷淋液入口与所述喷淋头相连通。
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