CN2149239Y - 圆环式喷雾降膜蒸发器 - Google Patents

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Abstract

一种圆环式喷雾降膜蒸发器，由两部分组成，分 配器和热交换器。分配器是一环状封闭容器，其上盖 可拆卸，热交换器由三个同心圆柱体组成，这三个同 心圆柱体形成两个环状空间和一个圆柱体空间，位于 内部的圆柱体空间上下两端密封。本实用新型的优 点是清洗容易，自清洗能力强，结垢速度低，无拆卸清 洗容易，只要用泵将清洗液以较高压力送进分配器然 后经喷头高速喷出，就可以进行无拆卸清洗，拆卸清 洗彻底。

Description

本实用新型属竖管式蒸发器。
蒸发器是化工工业和食品加工工业中常用的浓缩设备之一。现有的管式升膜蒸发器和降膜蒸发器具有很高的传热系数，但由于工作表面为圆管内侧，管路直径小，数量多，长度长，因此清洗困难。
本实用新型的目的是设计一种传热系数高，又容易清洗，且清洗能力强的降膜蒸发器。
本实用新型由两部分组成，分配器和热交换器。分配器的特点是一环状封闭容器，其上盖可拆卸，用螺钉组5联结，以便清洗分配器。它的进料管沿水平切线方向与分配器相联接，使料液沿水平切线方向进入分配器，从而起搅拌作用，使分配器中料液混合均匀，在分配器下底装有一组扇形喷头，喷口向下，这组喷头总数为偶数，分布在同一圆周上，该圆周直径等于下面将要讲到的料液环状通道内外两圆柱体直径的平均值。每两个相邻喷头间距离相等，为40～50mm。在垂直方向这组喷头相间向内和向外倾斜15°～20°。其雾状为扁平扇形雾，雾锥角110°，喷头喷量与压力，喷头型号和料液物理特性有关，可以调节。单个喷头喷量沿雾锥垂直截面长轴方向分布为正态分布。热交换器由三个同心圆柱体组成，这三个同心圆柱体形成两个环状空间和一个圆柱体空间，位于内部的圆柱体空间上下两端密封，是加热热套。加热蒸汽从下底进入，冷凝水和不凝性气体分别通过连在下底上的管道排出。此圆柱体顶部有一直径较小的圆柱体，它的外表面和环状分配器内圆柱体内侧面成动配合，以保证对心使料液环状通道的宽度在各处相等。此圆柱体底与外壳底法兰盘用螺栓组相连。外环状空间上下两端也是密封的，它也是用作加热热套。此加热夹套中有隔板，隔板在垂直方向留有蒸汽通道，其作用是增加传热系数和起加强筋的作用。加热蒸汽由上进口进入，冷凝水和不凝性气体分别由上下出口排出。内圆环形空间为料液通道，其上端敞开，下端通过管道与分离器相连。内圆环形通道内外两侧面为工作表面。
本实用新型的优点是清洗容易，自清洗能力强，结垢速度低，无拆卸清洗容易，只要用泵将清洗液以较高压力送进分配器然后经喷头高速喷出就可以进行无拆卸清洗，拆卸清洗彻底。只要打开上盖用吊钩吊住吊环然后卸开螺纹连接和管道连接则圆柱形热套就可以向下抽出，这样全部工作表面都暴露很容易进行人工和机械彻底清洗。传热系数比管式降膜蒸发器高。这是因为在圆环式降膜蒸发器中料液薄膜下降速度高，速度从上到下分布均匀，因此料液在蒸发器内滞留量小，传热系数高。有一个附加的闪蒸过程。料液在蒸发过程中的加热时间可以通过改变压力来调节。
图1为本实用新型总体结构示意图。1接分离器管道，2a、2b冷凝水出口，3a、3b加热蒸汽进口，4a、4b不凝性气体出口，5螺栓联接组，6窥视孔，7原料液进口，8透明塑料圆环，9上盖，10圆柱体加热套吊环，11喷头组。
图2为A－A剖示图。
图3为B－B剖示图。
图4为单个喷头雾形正视图。
图5为雾形垂直截面图。
图6为喷量沿垂直截面长轴方向分布图。
图7为喷头组喷雾形状示意图。12为环状通道内侧，13为喷头喷出雾状，14为环状通道外侧。
下面介绍蒸发器的工作过程：
1供液：原料液经料液泵加压后通过预热器预热至一定温度，经过过滤，进入分配器，在一定压力下通过扇形喷头组向下喷出，由于料液通道具有一定真空度在喷雾的同时发生闪急蒸发。由于喷头组相间向内向外倾斜15°－20°，其雾锥垂直截面长轴方向与圆环的过喷头中心的垂直投影点的半径垂直，相邻两喷头相距40～50mm，则向同一侧喷射的两相邻喷头距离为80～90mm左右，同侧相邻两喷头喷出的扇形雾到达壁面时有30％左右的重合度，而单个喷头喷量分布为正态分布。因此料液沿环形通道内外侧面的圆周方向的分布是均匀的。
2蒸发过程：喷到环状料液通道内外两侧面上的料液具有一定的向下的速度，料液通过重力等加速，克服壁面摩擦力成均匀的膜状沿壁面快速向下流动，与此同时被来自内外两热套中的热量加热蒸发。
3分离：气泡和被浓缩的料液通过管道1进入分离器分离。

Claims (4)

1、一种圆环式喷雾降膜蒸发器，其特征是由两部分组成，分配器和热交换器：
(a)分配器是一环状封闭容器，其上盖可拆卸，用螺钉组5联结，它的进料管沿水平切线方向与分配器相联接，在分配器下底装有一组扇形喷头，喷口向下，这组喷头，分布在同一圆周上，每两个相邻喷头间距离相等，在垂直方向这组喷头相间向内和向外倾斜；
(b)热交换器由三个同心圆柱组成，这三个同心圆柱体形成两个环状空间和一个圆柱体空间，位于内部的圆柱体空间上下两端密封，顶部有一直径较小的圆柱体，它的外表面和环状分配器内圆柱体内侧成动配合，此圆柱体底与外壳底法兰盘用螺栓组相连，外环状空间上下两端也是密封的，中有隔板，隔板在垂直方向留有蒸汽通道，内环环形空间为料液通道，其上端敞开，下端通过管道与分离器相连。
2、按权利要求1所述的蒸发器，其特征是喷头总数为偶数。
3、按权利要求1所述的蒸发器，其特征是扇形喷头间距离为40～50mm。
4、按权利要求1所述的蒸发器，其特征是扇形喷头的倾角为15°～20°。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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