CN214971881U - 一种板管一体式蒸发结晶装置 - Google Patents
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Abstract
一种板管一体式蒸发结晶装置，包括一效分离器，一效分离器的出料口通过物料管道与一效出料泵的进料口连接，一效出料泵的出料口通过物料管道与板式蒸发器的进料口连接，板式蒸发器的出料口通过物料管道与强制循环蒸发结晶器的进料口连接，一效分离器的蒸汽出口通过二次蒸汽总管和第一蒸汽加热管与板式蒸发器的蒸汽入口连接，一效分离器的蒸汽出口通过二次蒸汽总管和第二蒸汽加热管与列管蒸发器的蒸汽入口连接，板式蒸发器、强制循环蒸发结晶器、列管蒸发器的蒸汽出口通过蒸汽管道与板式冷却器的蒸汽入口连接。本实用新型把蒸发过程中的发生相变传热的过程与不发生相变传热的过程分开，增加传热效率，减少换热面积，减少投资成本和热能损失。
Description
技术领域
本实用新型涉及物理领域，尤其涉及蒸发装置，具体而言是一种板管一体式蒸发结晶装置。
背景技术
结晶器是采用蒸发结晶方式的一种结晶装置，广泛用于各行各业中，如食品、医药、化工、废水零排放等领域，长期以来作为蒸发结晶中的重要结构装置，结晶器的设计一直是一个比较困难的课题，由于物料结晶过程中与多种因素有关，目前多数采用试验验证或基于经验选用的方法，很难通过数据模型得出合理参数，因此蒸发结晶装置的效率与可靠性较低，造成该产品难于开拓新领域。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种板管一体式蒸发结晶装置，所述的这种板管一体式蒸发结晶装置要解决现有技术中蒸发结晶装置效率较低的技术问题。
本实用新型的一种板管一体式蒸发结晶装置，包括一效分离器、一效出料泵、板式蒸发器、强制循环蒸发结晶器、二效轴流泵、列管蒸发器、板式冷却器，一效分离器的出料口通过物料管道与一效出料泵的进料口连接，一效出料泵的出料口通过物料管道与板式蒸发器的进料口连接，板式蒸发器的出料口通过物料管道与强制循环蒸发结晶器的进料口连接，强制循环蒸发结晶器的出料口通过列管加热器循环管与二效轴流泵的进料口连接，二效轴流泵的出料口通过物料管道与列管蒸发器的进料口连接，一效分离器的蒸汽出口通过二次蒸汽总管和第一蒸汽加热管与板式蒸发器的蒸汽入口连接，一效分离器的蒸汽出口通过二次蒸汽总管和第二蒸汽加热管与列管蒸发器的蒸汽入口连接，板式蒸发器、强制循环蒸发结晶器、列管蒸发器的蒸汽出口通过蒸汽管道与板式冷却器的蒸汽入口连接。
进一步的，所述的板式蒸发器采用板式升膜蒸发器。
进一步的，所述的板式蒸发器设置在一个设备钢平台上。
本实用新型与现有技术相比，其效果是积极和明显的。
一、把蒸发过程中的发生相变传热的过程与不发生相变传热的过程分开，增加传热效率，减少换热面积，减少投资成本和热能损失，提高蒸发结晶效率。
二、减少列管蒸发量，从而可以降低结晶尺寸，降低列管换热面积，减少强制循环轴流泵的循环流量，节约能源，降低客户投资成本，降低系统运行成本。
三、可以根据物料的进料浓度做出灵活调节，使系统更稳定运行。
附图说明
图1为本实用新型的一种板管一体式蒸发结晶装置的结构示意图。
图2为本实用新型的一种板管一体式蒸发结晶装置的局部结构示意图。
图3为本实用新型的一种板管一体式蒸发结晶装置中的板式蒸发器的正视结构示意图。
图4为本实用新型的一种板管一体式蒸发结晶装置中的板式蒸发器的侧视结构示意图。
具体实施方式
实施例1
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述，但本实用新型并不限制于本实施例，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。
如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型的一种板管一体式蒸发结晶装置，包括一效分离器1、一效出料泵2、板式蒸发器3、强制循环蒸发结晶器4、二效轴流泵5、列管蒸发器6、板式冷却器7，一效分离器1的出料口通过物料管道与一效出料泵2的进料口连接，一效出料泵2的出料口通过物料管道与板式蒸发器3的进料口连接，板式蒸发器3的出料口通过物料管道与强制循环蒸发结晶器4的进料口连接，强制循环蒸发结晶器4的出料口通过列管加热器循环管8与二效轴流泵5的进料口连接，二效轴流泵5的出料口通过物料管道与列管蒸发器6的进料口连接，一效分离器1的蒸汽出口通过二次蒸汽总管9和第一蒸汽加热管10与板式蒸发器3的蒸汽入口连接，一效分离器1的蒸汽出口通过二次蒸汽总管9和第二蒸汽加热管11与列管蒸发器6的蒸汽入口连接，板式蒸发器3、强制循环蒸发结晶器4、列管蒸发器6的蒸汽出口通过蒸汽管道与板式冷却器7的蒸汽入口连接。
进一步的，所述的板式蒸发器3采用板式升膜蒸发器。
板式升膜蒸发器可以分担一部分二效强制循环蒸发结晶蒸发量，达到减少投资与运行成本的效果。
进一步的，所述的板式蒸发器3设置在一个设备钢平台12上。
具体的，本实施例中的一效分离器1、一效出料泵2、板式蒸发器、强制循环蒸发结晶器4、二效轴流泵5、列管蒸发器6、板式冷却器7、蒸汽加热管等均采用现有技术中的公知方案，本领域技术人员均已了解，在此不再赘述。
本实施例的工作原理：
利用物料特性合理配比蒸发量，使蒸发浓缩和结晶两个过程分开，利用板式蒸发器3的结构特点组合本实用新型结晶装置。利用蒸发结晶系统中的物料平衡与溶解度关系，确定本实用新型中板式蒸发器3与列管蒸发器6蒸发量配比，通过物料特性，确定板式蒸发器3蒸发量及出料浓度，减少列管蒸发器6的蒸发量，从而达到减少投资与运行成本。
一、传统工艺设计：氯化钠蒸发结晶。
氯化钠进料量：5T/h。
氯化钠进料浓度：5％,采用双效蒸发结晶(考虑设备造价)。
系统运行参数表
| 名称 | 一效板式 | 二效列管 | 单位 | 备注 |
| 蒸发量 | 2250 | 2250 | Kg/h | |
| 加热温度 | 95 | 80 | ℃ | |
| 蒸发温度 | 80 | 60 | ℃ | |
| 出料浓度 | 9.09％ | 50％ | W％ | 质量分数 |
| 沸点升高 | 1.43 | 8.5 | ℃ | |
| 其他热损失 | 0.5 | 0.67 | ℃ | |
| 实际温差 | 13.07 | 10.83 | ℃ | |
| K值 | 2093 | 755 | W | |
| 面积 | 58 | 198 | M<sup>2</sup> | 安全系数10％ |
| 加热管 | 38x1.5x6000 | |||
| 管内流速 | 1.5 | |||
| 轴流泵流量 | 1435 | M<sup>3</sup>/h |
二、板管一体式工艺设计：氯化钠蒸发结晶
氯化钠进料量：5T/h。
氯化钠进料浓度：5％,采用双效蒸发结晶。
系统运行参数表
综合以上两个表格不难看出，在相同的工况与设计参数对比情况下优势对比表
综合上述表格参数可以计算得出：
1、降低运行成本，提高效率：
本实用新型的轴流泵效率提高78％，即系统运行电耗节约78％，
2、降低投资成本，减少装置占用面积：
本实用新型的板管一体式蒸发结晶装置比传统装置占地面积节约47％。
1、物料流程：
一效分离器1的一效出料通过一效出料泵2先进入板式升膜蒸发器中，在板式升膜蒸发器中进行蒸发浓缩，由于这个过程属于相变传热，热效率高，传热系数大，换热面积少。当浓度提高到设定的浓度时，物料进入强制循环蒸发结晶器4中，然后在列管蒸发器6内完成最后蒸发结晶，由于这个过程属于非相变传热，又伴有晶体析出，热效率低，传热系数低，换热面积大，同时在蒸发结晶过程避免物料堵管，因此物料管内物料必须具备一定流速，所以在这个过程中，蒸发量越大，面积越大，二效轴流泵5的流量也会越大。
2、二次蒸汽流程：
一效分离器1分离出的二次蒸汽，通过二次蒸汽总管9、第一蒸汽加热管10和第二蒸汽加热管11分别进入板式升膜蒸发器与列管蒸发器6中再利用，最后蒸汽进入板式冷却器7中进行冷却。
本实用新型特点在于：
一、把蒸发过程中的发生相变传热的过程与不发生相变传热的过程分开，增加传热效率，减少换热面积，减少投资成本和热能损失，提高蒸发结晶效率。
二、减少列管蒸发量，从而可以降低结晶尺寸，降低列管换热面积，减少强制循环轴流泵的循环流量，节约能源，降低客户投资成本，降低系统运行成本。
三、可以根据物料的进料浓度做出灵活调节，使系统更稳定运行。
Claims (3)
1.一种板管一体式蒸发结晶装置，其特征在于：包括一效分离器（1）、一效出料泵（2）、板式蒸发器（3）、强制循环蒸发结晶器（4）、二效轴流泵（5）、列管蒸发器（6）、板式冷却器（7），一效分离器（1）的出料口通过物料管道与一效出料泵（2）的进料口连接，一效出料泵（2）的出料口通过物料管道与板式蒸发器（3）的进料口连接，板式蒸发器（3）的出料口通过物料管道与强制循环蒸发结晶器（4）的进料口连接，强制循环蒸发结晶器（4）的出料口通过列管加热器循环管（8）与二效轴流泵（5）的进料口连接，二效轴流泵（5）的出料口通过物料管道与列管蒸发器（6）的进料口连接，一效分离器（1）的蒸汽出口通过二次蒸汽总管（9）和第一蒸汽加热管（10）与板式蒸发器（3）的蒸汽入口连接，一效分离器（1）的蒸汽出口通过二次蒸汽总管（9）和第二蒸汽加热管（11）与列管蒸发器（6）的蒸汽入口连接，板式蒸发器（3）、强制循环蒸发结晶器（4）、列管蒸发器（6）的蒸汽出口通过蒸汽管道与板式冷却器（7）的蒸汽入口连接。
2.根据权利要求1所述的一种板管一体式蒸发结晶装置，其特征在于：所述的板式蒸发器（3）采用板式升膜蒸发器。
3.根据权利要求1所述的一种板管一体式蒸发结晶装置，其特征在于：所述的板式蒸发器（3）设置在一个设备钢平台（12）上。
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|---|---|---|---|
| CN202121384319.0U CN214971881U (zh) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | 一种板管一体式蒸发结晶装置 |
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| CN202121384319.0U Active CN214971881U (zh) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | 一种板管一体式蒸发结晶装置 |
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2021
- 2021-06-22 CN CN202121384319.0U patent/CN214971881U/zh active Active
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