CN217448969U - 聚乳酸降膜蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚乳酸降膜蒸发器，筒体内腔的各降膜管的上端分别连接在上管板上，筒体的上端连接有上管箱，上管箱的内腔设有上端开口的布料器，布料器的底板上均匀分布有多个布液孔，各布液孔分别位于降膜管的管间上方；各降膜管的上端口中分别插接有向上延伸的管头内管，各管头内管的壁与降膜管内壁之间设有均匀的降膜环缝，各管头内管的底部分别支撑在管头提篮中，管头提篮的各钩爪对称向上穿过降膜环缝并钩挂在降膜管的上端口。筒体的上部侧壁设有改制膨胀节，改制膨胀节中部的直筒段侧壁连接有加热蒸汽入口，改制膨胀节的内腔设有加热蒸汽分布环。该蒸发器的降膜管成膜均匀，蒸发效率高，且可以根据工艺需要调整降膜的厚度。

Description

聚乳酸降膜蒸发器

技术领域

本实用新型涉及一种降膜蒸发器，尤其涉及一种聚乳酸降膜蒸发器，属于降膜蒸发技术领域。

背景技术

现有的降膜蒸发器包括位于中段的筒体，筒体的内腔设有降膜列管，各降膜管的上端分别连接在上管板上，筒体的上端连接有上管箱；各降膜管的下端分别连接在下管板上，筒体的下端设有下管箱。料液自降膜蒸发器的上管箱进入，由液体分布及成膜装置均匀分配到各降膜管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下沿降膜管的内壁流动。流动过程中，被壳程的加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入冷凝器冷凝(单效操作)或进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作，液相则由分离室排出。

现有降膜蒸发器存在如下不足之处：1、上管箱内液体分布器上的落料孔数量少，不利于液体均匀分布；液体分布器固定方式不可调整，无法调节水平度，液体偏流严重，不能平均分配到每个落料孔，导致液体分布不均；

2、料液从降膜管管口的齿槽流入，经实验观察，在管内壁的成膜效果不佳，挂膜的厚度不均匀；

3、折流板采用弓形，左右布置，蒸汽左右流动，同一横截面内各降膜管的温差大；

4、加热蒸汽管口直接在筒体上开孔，蒸汽管口直径较大，为满足流通面积的要求，需要去除蒸汽管口附近的多根降膜管，导致蒸汽管口附近的降膜管缺失，壳程无降膜管的区域蒸汽介质容易走短路；

5、出料口设置在下管箱封头的底部，下封头的直径较大，液体量没有显示，液体量很小时会出现断流；液体量太大会淹没物料蒸汽出口，缺少液体收集平衡功能，液体出料流量不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种聚乳酸降膜蒸发器，降膜管的成膜均匀，蒸发效率高，且可以根据工艺需要调整降膜的厚度。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种聚乳酸降膜蒸发器，包括筒体，所述筒体的内腔设有降膜列管，各降膜管的上端分别连接在上管板上，所述筒体的上端连接有上管箱，所述筒体的下端设有下管箱，所述上管箱的内腔设有上端开口的布料器，所述布料器的底板上均匀分布有多个布液孔，各布液孔分别位于降膜管的管间上方；各降膜管的上端口中分别插接有向上延伸的管头内管，各管头内管的外壁与降膜管的内壁之间设有均匀的降膜环缝，各管头内管的底部分别支撑在管头提篮中，所述管头提篮的各钩爪对称向上穿过降膜环缝并钩挂在降膜管的上端口。

作为本实用新型的改进，所述管头提篮由两根U形支架呈十字交叉碰焊而成，所述U形支架的上端头分别向外折弯形成钩头。

作为本实用新型的进一步改进，所述U形支架的竖边上端分别相对于降膜管的母线倾斜相同的角度，且U形支架以降膜管轴线为中心呈中心对称。

作为本实用新型的进一步改进，所述U形支架的竖边与降膜管母线之间的夹角为1-15°。

作为本实用新型的进一步改进，所述上管箱的中心插接有布料管，所述布料管的下端位于接液盘中且布料管的下端圆周上对称设有多个缺口，所述接液盘位于所述布料器的内腔；所述布料器的底板上连接有多根可调螺杆，各可调螺杆的下端分别旋接在所述上管板上。

作为本实用新型的进一步改进，所述筒体的上部侧壁设有扩径的改制膨胀节，所述改制膨胀节的上下两圆弧段之间设有直筒段，所述直筒段的侧壁连接有加热蒸汽入口，所述改制膨胀节的内腔设有与筒体共轴线的加热蒸汽分布环，所述加热蒸汽分布环环绕在降膜列管的外周，所述加热蒸汽分布环的上端口高于加热蒸汽入口的上缘且低于改制膨胀节的上圆弧段，所述改制膨胀节的下端口焊接在改制膨胀节的下部且设有供冷凝水流出的泪孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述筒体的下部侧壁连接有冷凝水出口，所述筒体内腔沿降膜列管的高度方向交替设有多道圆环形折流板和圆盘形折流板，各圆环形折流板分别固定在所述筒体的内壁，各圆盘形折流板分别固定在筒体的中心区域。

作为本实用新型的进一步改进，所述下管箱的侧壁设有物料蒸汽出口，所述下管箱的底部中心设有向下延伸的液体收集槽，所述液体收集槽的底部中心设有浓相出料口，所述液体收集槽的侧壁设有液位计接口。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：1.液相物料落到上管板上，从降膜管的上管口与管头内管之间的环形缝隙向下流动，在降膜管内壁形成均匀的降膜，同时受到管外加热蒸汽的加热而蒸发。更换不同规格的管头内管，可以形成不同宽度的环形缝隙，从而调节降膜的厚度。

2.液相物料先落在接液盘上，完成初次分配，然后溢流在布料器中完成二次分配，可以通过可调螺杆将布料器的底板精确调整至水平状态，确保其均匀布料。

3.将加热蒸汽入口设置在改制膨胀节的直筒段，改制膨胀节增大了扩径段的容量，使蒸汽可以沿加热蒸汽分布环的外壁迅速到达筒体内腔的全圆周，然后从加热蒸汽分布环的上端口进入并下行，与降膜列管进行换热。加热蒸汽下行过程中，被圆环形折流板与圆盘形折流板交替阻挡，实现从筒体外周向中心区域，及从中心区域向筒体外周的多次转向，如此同一横截面降膜管的温度趋于一致。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型聚乳酸降膜蒸发器的主视图；

图2为本实用新型中布料器的俯视图；

图3为图1中A部位的放大图；

图4为图3的俯视图；

图5为本实用新型中管头提篮实施例一的主视图；

图6为图5的俯视图；

图7为本实用新型中管头提篮实施例二的主视图；

图8为图7的俯视图；

图9为图1中B部位的放大图。

图中：1.上管箱；2.布料管；3.接液盘；4.布料器；4a.布液孔；4b.可调螺杆；5.筒体；5a.改制膨胀节；5b.加热蒸汽入口；5c.冷凝水出口；6.上管板；7.降膜管；8.管头内管；9.管头提篮；10.加热蒸汽分布环；11.圆环形折流板；12.圆盘形折流板；13.下管箱；13a.物料蒸汽出口；14.液体收集槽；14a.浓相出料口；14b.液位计接口。

具体实施方式

在本实用新型的以下描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。

如图1至图9所示，本实用新型的聚乳酸降膜蒸发器包括筒体5，筒体5的内腔设有降膜列管，各降膜管7的上端分别连接在上管板6上，筒体5的上端连接有上管箱1。上管箱1的内腔设有上端开口的布料器4，布料器4的底板上均匀分布有多个布液孔4a，各布液孔4a分别位于降膜管7的管间上方。降膜管7呈正三角形分布，布料器底板上的布液孔4a各自对准正三角形的中心。

上管箱1的中心插接有布料管2，布料管2的下端位于接液盘3中且布料管2的下端圆周上对称设有多个缺口，通常为四个缺口，接液盘3位于布料器4的内腔。

如图9所示，布料器4的底板上连接有多根可调螺杆4b，各可调螺杆4b的下端分别旋接在上管板6上，各可调螺杆4b的上端从布料管2的底板中穿过，布料管2的底板下方旋接一颗螺母，调节该螺母的位置可以使布料管2的底板高度得到调整，从而弥补制造或安装造成的误差；布料管2的底板调整水平后，在可调螺杆4b的上端旋接一颗螺母压在布料管2的底板上方，然后在上方再旋接一颗并帽螺母将其固定。

液相物料从布料管2下端的各缺口流出，先落在接液盘3上，完成初次分配，然后从接液盘上端口的圆周溢流进入布料器4中完成二次分配，通过可调螺杆4b将布料器4的底板精确调整至水平状态，确保其均匀布料。

如图3及图4所示，各降膜管7的上端口中分别插接有向上延伸的管头内管8，各管头内管8的外壁与降膜管7的内壁之间设有均匀的降膜环缝，各管头内管8的底部分别支撑在管头提篮9中，管头提篮9的各钩爪对称向上穿过降膜环缝并钩挂在降膜管7的上端口。液相物料在上管板6上形成一定的厚度，从降膜管7的上管口与管头内管8之间的环形缝隙向下流动，在降膜管内壁形成均匀的降膜；避免物料从管口的一侧过多的流下，甚至某些降膜管灌满管口，失去降膜的作用；另一些降膜不完整。

更换不同外径的管头内管8，可以形成不同宽度的环形缝隙，从而调节降膜的厚度，提高蒸发效率。

如图5及图6所示，管头提篮9的实施例一，管头提篮9由两根U形支架呈十字交叉，中心交叉点碰焊形成整体，U形支架的上端头分别向外折弯形成钩头。U形支架的直径等于所需要的降膜环缝的宽度。U形支架的竖边垂直于其底部的横边且位于同一个竖直平面内，四个钩头钩挂在降膜管7的上端口，降膜呈竖直状态向下流动。

如图7及8所示，管头提篮9的实施例二，管头提篮9由两根U形支架呈十字交叉碰焊而成，U形支架的竖边上端分别相对于降膜管7的母线倾斜相同的角度，夹角可以为1-15°，U形支架以降膜管轴线为中心呈中心对称。由于两个U形支架的共四条竖边向一个方向倾斜使降膜呈螺旋状向下流动，延长了降膜在管内壁的流动长度，提高换热效率。

筒体5的上部侧壁设有扩径的改制膨胀节5a，吸收温度变化产生的温差应力。改制膨胀节5a的上下两圆弧段之间设有直筒段，增大了扩径段的高度和容积，直筒段的侧壁连接有加热蒸汽入口5b，改制膨胀节5a的内腔设有与筒体共轴线的加热蒸汽分布环10，加热蒸汽分布环10环绕在降膜列管的外周，加热蒸汽分布环10的上端口高于加热蒸汽入口5b的上缘且低于改制膨胀节5a的上圆弧段，改制膨胀节5a的下端口焊接在改制膨胀节5a的下部且设有泪孔，便于将加热蒸汽分布环10外侧底部的冷凝水排净。

将加热蒸汽入口5b设置在改制膨胀节5a的直筒段，加热蒸汽进入改制膨胀节5a的内腔后，沿改制膨胀节5a内壁与加热蒸汽分布环10外壁之间的环形通道迅速分布在筒体内腔的全圆周，然后从加热蒸汽分布环10的上端口进入其内腔并向下流动。避免了去除蒸汽管口附近的降膜管所导致的降膜管缺失。

改制膨胀节5a下方的筒体内壁焊接有圆环形折流板11，该圆环形折流板11的下方间隔一段距离设有圆盘形折流板12，该圆盘形折流板12的下方间隔一段距离再设有圆环形折流板11，如此交替设置，各圆环形折流板11分别固定在筒体5的内壁，各圆盘形折流板12分别固定在筒体5的中心区域。最底部圆盘形折流板12下方的筒体侧壁连接有冷凝水出口5c。

物料在降膜管内壁形成降膜向下流动过程中，加热蒸汽从加热蒸汽入口5b进入筒体5的壳程，在向下流动过程中先碰到第一道圆环形折流板11，从圆环形折流板11的中心孔向下流动，然后碰到第一道圆盘形折流板12，从圆盘形折流板12外周的环形空间向下流动，接着碰到第二道圆环形折流板11，从圆环形折流板11的中心孔继续向下流动，以此类推，一边流动，一边对物料降膜进行间接加热使其蒸发，释放气化潜热后成为冷凝水，从筒体下部侧壁的冷凝水出口5c排出。如此经过中心与周边的多次折流，使筒体同一横截面降膜管7的温度趋于一致。

各降膜管7的下端分别连接在下管板上，筒体5的下端设有下管箱13。下管箱13的侧壁设有物料蒸汽出口13a，下管箱13的底部中心设有向下延伸的液体收集槽14，液体收集槽14的底部中心设有浓相出料口14a，液体收集槽14的侧壁设有液位计接口14b，两液位计接口14b之间安装有液位计。

物料自上而下流动过程中，在降膜管7的内表面蒸发，进入下管箱13后液体和蒸汽分离，蒸汽从物料蒸汽出口13a流出，进入气液分离器继续分离。

液体流到下管箱13底部的液体收集槽14中，从液体收集槽14底部的浓相出料口14a排出。由于液体收集槽14的直径远小于下管箱13的直径，液体收集槽14始终保持一定液位，通过液位计可以准确反馈液位，便于精确控制物料流量和蒸发量，确保出料流量稳定。液体收集槽14的侧壁还设有温度计接口，便于准确测量出料液的温度。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (8)

1.一种聚乳酸降膜蒸发器，包括筒体，所述筒体的内腔设有降膜列管，各降膜管的上端分别连接在上管板上，所述筒体的上端连接有上管箱，所述筒体的下端设有下管箱，其特征在于：所述上管箱的内腔设有上端开口的布料器，所述布料器的底板上均匀分布有多个布液孔，各布液孔分别位于降膜管的管间上方；各降膜管的上端口中分别插接有向上延伸的管头内管，各管头内管的外壁与降膜管的内壁之间设有均匀的降膜环缝，各管头内管的底部分别支撑在管头提篮中，所述管头提篮的各钩爪对称向上穿过降膜环缝并钩挂在降膜管的上端口。

2.根据权利要求1所述的聚乳酸降膜蒸发器，其特征在于：所述管头提篮由两根U形支架呈十字交叉碰焊而成，所述U形支架的上端头分别向外折弯形成钩头。

3.根据权利要求2所述的聚乳酸降膜蒸发器，其特征在于：所述U形支架的竖边上端分别相对于降膜管的母线倾斜相同的角度，且U形支架以降膜管轴线为中心呈中心对称。

4.根据权利要求3所述的聚乳酸降膜蒸发器，其特征在于：所述U形支架的竖边与降膜管母线之间的夹角为1-15°。

5.根据权利要求1所述的聚乳酸降膜蒸发器，其特征在于：所述上管箱的中心插接有布料管，所述布料管的下端位于接液盘中且布料管的下端圆周上对称设有多个缺口，所述接液盘位于所述布料器的内腔；所述布料器的底板上连接有多根可调螺杆，各可调螺杆的下端分别旋接在所述上管板上。

6.根据权利要求1所述的聚乳酸降膜蒸发器，其特征在于：所述筒体的上部侧壁设有扩径的改制膨胀节，所述改制膨胀节的上下两圆弧段之间设有直筒段，所述直筒段的侧壁连接有加热蒸汽入口，所述改制膨胀节的内腔设有与筒体共轴线的加热蒸汽分布环，所述加热蒸汽分布环环绕在降膜列管的外周，所述加热蒸汽分布环的上端口高于加热蒸汽入口的上缘且低于改制膨胀节的上圆弧段，所述改制膨胀节的下端口焊接在改制膨胀节的下部且设有供冷凝水流出的泪孔。

7.根据权利要求1所述的聚乳酸降膜蒸发器，其特征在于：所述筒体的下部侧壁连接有冷凝水出口，所述筒体内腔沿降膜列管的高度方向交替设有多道圆环形折流板和圆盘形折流板，各圆环形折流板分别固定在所述筒体的内壁，各圆盘形折流板分别固定在筒体的中心区域。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的聚乳酸降膜蒸发器，其特征在于：所述下管箱的侧壁设有物料蒸汽出口，所述下管箱的底部中心设有向下延伸的液体收集槽，所述液体收集槽的底部中心设有浓相出料口，所述液体收集槽的侧壁设有液位计接口。

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