CN220317456U - 蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种蒸发装置，所述蒸发装置包括外壳筒、喷嘴和均流件；所述外壳筒设有气流进口和气流出口；所述均流件固定在所述外壳内；所述均流件包括整流筒部和设有均流孔的均流部；所述喷嘴布置在所述整流筒部内；所述整流筒部的筒壁与所述外壳筒的筒壁之间形成环状气流通道；所述均流部连在所述整流筒部靠近所述气流进口的一端，使部分气流先流经所述均流部再流经所述整流筒部的内部空间。本申请，既能保障废水液滴高效蒸发，还能缓解废水液滴在外壳筒的筒壁上停留导致外壳筒的筒壁结垢腐蚀的问题，而且结构简单、易于实施、建造成本低。

Description

蒸发装置

技术领域

本申请涉及工业设备技术领域，特别涉及一种蒸发装置。

背景技术

在电力、钢铁、化工、制药等行业的工业生产活动中，为了保证设备的正常运行，会产生一定量的废水，需要用蒸发装置(也称干燥装置)对废水进行处理。

由于废水中含有大量的盐、悬浮物、重金属离子等，因而容易在蒸发装置的内壁上结垢，垢层富集到一定程度会引起蒸发装置腐蚀加速，造成蒸发装置容易泄漏、运行维护成本高等问题。

如何能以较低的成本降低蒸发装置的结垢几率是需要本领域技术人员解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种蒸发装置，所述蒸发装置包括外壳筒、喷嘴和均流件；所述外壳筒设有气流进口和气流出口；所述均流件固定在所述外壳内；所述均流件包括整流筒部和设有均流孔的均流部；所述喷嘴布置在所述整流筒部内；所述整流筒部的筒壁与所述外壳筒的筒壁之间形成环状气流通道；所述均流部连在所述整流筒部靠近所述气流进口的一端，使部分气流先流经所述均流部再流经所述整流筒部的内部空间。

蒸发装置的一种实施方式，所述均流部是锥状均流部，所述锥状均流部的大径端与所述整流筒部的筒壁连接，所述锥状均流部的小径端比其大径端更靠近所述气流进口，所述锥状均流部的轴截面形状是大径端敞口的三角形或者抛物线形。

蒸发装置的一种实施方式，所述均流部是平板状均流部，所述平板状均流部的四周与所述整流筒部的筒壁连接。

蒸发装置的一种实施方式，所述平板状均流部的数量为单个；或者，所述平板状均流部的数量为多个，各所述平板状均流部沿所述整流筒部的轴向依次间隔布置，且越靠近所述整流筒部的所述平板状均流部的面积越大，并设置锥状过渡筒部，所述锥状过渡筒部的大径端与所述整流筒部的筒壁连接，各所述平板状均流部的四周与所述锥状过渡筒部的筒壁连接。

蒸发装置的一种实施方式，所述喷嘴的喷射方向顺着气流流向；并且/或者，所述喷嘴采用双流体喷嘴。

蒸发装置的一种实施方式，所述喷嘴的数量为单个或多个，单个喷嘴布置在所述外壳筒的中心轴线处，多个喷嘴均匀布置在所述外壳筒的径向截面上。

蒸发装置的一种实施方式，所述喷嘴的出口处的喷射速度为V1，所述环状气流通道内的初始气流流速为V2，V2≥5V1。

蒸发装置的一种实施方式，所述整流筒部的筒壁的轴向长度a≥300mm，所述整流筒部的筒壁与所述外壳筒的筒壁的径向距离b≤200mm，所述均流部的开孔率为20％～50％。

蒸发装置的一种实施方式，所述喷嘴与所述均流部的轴向最小距离c≥0.5a，其中，a为所述整流筒部的筒壁的轴向长度。

蒸发装置的一种实施方式，所述整流筒部的筒壁通过支撑件与所述外壳筒的筒壁固定连接。

本申请，均流件一方面起到均流作用，一方面起到分流作用，既能保障废水液滴高效蒸发，还能缓解废水液滴在外壳筒的筒壁上停留导致外壳筒的筒壁结垢腐蚀的问题，而且直接利用均流件的整流筒部的筒壁和外壳筒的筒壁构建形成热气流屏障通道，不需要额外设置旁通管道，避免了需要额外设置旁路管道造成的装置结构复杂和建造成本高的问题，尤其对于改造项目，往往由于现场布置条件的限制，增设旁通管道很难实施，因此，本申请符合项目现场实际需求，对改造项目友好，方便实施。

附图说明

图1为本申请提供的蒸发装置一种实施例的示意图；

图2为图1中均流件所在位置的俯视图；

图3为本申请提供的蒸发装置一种实施例的示意图；

图4为图3中均流件所在位置的俯视图；

图5为本申请提供的蒸发装置一种实施例的示意图；

图6为图5中均流件所在位置的俯视图；

附图标记说明如下：

10外壳筒；

20喷嘴；

30均流件，301均流部，302整流筒部，303锥状过渡筒部；

40支撑件。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请的技术方案作进一步详细说明。

如图1所示，本申请提供的蒸发装置包括外壳筒10、喷嘴20和均流件30。

外壳筒10设有气流进口和气流出口，图示实施例中，气流进口设置在外壳筒10的上端，气流出口设置在外壳筒10的下端。

均流件30固定在外壳筒10内，均流件30包括整流筒部302和设有均流孔的均流部301。喷嘴20布置在整流筒部302内。

整流筒部302的筒壁与外壳筒10的筒壁之间形成环状气流通道。整流筒部302的中心轴线最好与外壳筒10部的中心轴线同轴。

均流部301连在整流筒部302靠近气流进口的一端(图中上端)，并且，均流部301沿外壳筒10的轴向的投影落在整流筒部302内，这样，部分气流能先流经均流部301然后再流经整流筒部302的内部空间。

处理废水时，热气流在外部动能作用下(如热膨胀作用或者风机作用)从气流进口流入外壳筒10，从气流出口流出外壳筒10，期间在均流件30的作用下分成两路：

第一路流经均流件30，在均流件30的均流作用下，该路热气流均匀地与刚从喷嘴20喷出的废水液滴混合，并与刚从喷嘴20喷出的废水液滴高效换热，促使废水液滴高效蒸发；

第二路流经环形气流通道，在整流筒部302的整流作用下，该路热气流贴合着外壳筒10部的筒壁流动形成热气流屏障，该路热气流能够将靠近外壳筒10部的筒壁的废水液滴迅速带走，并与靠近外壳筒10部的筒壁的废水液滴高效换热，促使废水液滴高效蒸发，因而能够缓解废水液滴在外壳筒10的筒壁上停留导致外壳筒10的筒壁结垢腐蚀的问题。

从以上描述可见，均流件30一方面起到均流作用，一方面起到分流作用，既能保障废水液滴高效蒸发，还能缓解废水液滴在外壳筒10的筒壁上停留导致外壳筒10的筒壁结垢腐蚀的问题，而且直接利用均流件30的整流筒部302的筒壁和外壳筒10的筒壁构建形成热气流屏障通道，不需要额外设置旁通管道，避免了需要额外设置旁路管道造成的装置结构复杂和建造成本高的问题，尤其对于改造项目，往往由于现场布置条件的限制，增设旁通管道很难实施，因此，本申请符合项目现场实际需求，对改造项目友好，方便实施。

一种实施例中，如图1或图3所示，均流部301可以采用锥状均流部。锥状均流部的大径端与整流筒部302的筒壁连接，锥状均流部301的小径端比其大径端更靠近气流进口。

锥状均流部301的倾斜侧壁能够导引部分气流向整流筒部302的筒壁和外壳筒10部的筒壁之间的环状气流通道内流动，从而更容易形成上述热气流屏障。

一种实施例中，如图1所示，锥状均流部301的轴截面是大径端敞口的三角形。

一种实施例中，如图3所示，锥状均流部301的轴截面是抛物线形。

一种实施例中，如图5所示，均流部301是平板状均流部，平板状均流部的四周与整流筒部302的筒壁连接。平板状均流部301最好垂直于整流筒部302的中心轴线布置。

具体的，可以仅设置一个平板状均流部。或者，也可以如图5所示，沿整流筒部302的轴向依次间隔设置多个平板状均流部(图5中设置了两个平板状均流部)，越靠近整流筒部302的平板状均流部的面积越大，并设置锥状过渡筒部303，锥状过渡筒部303的大径端与整流筒部302的筒壁连接，各平板状均流部3的四周与锥状过渡筒部303的筒壁连接。

锥状过渡筒部303一方面起到过渡连接平板状均流部和整流筒部302的作用，另一方面起到导流作用，能够导引部分气流向整流筒部302的筒壁和外壳筒10部的筒壁之间的环状气流通道流动，从而更容易形成上述热气流屏障。具体的，锥状过渡筒部303上可以不设置均流孔，这样，能更好地实现分流。

一种实施例中，喷嘴20的喷射方向顺着热气流的流向，图中，热气流自上向下流动，喷嘴20自上向下喷射废水。这样设计，靠近外壳筒10部的筒壁的废水液滴更容易被热屏障气流带走，更利于降低外壳筒10部的筒壁的结垢几率。

一种实施例中，喷嘴20出口处的喷射速度为V1，环状气流通道内的气流初始流速为V2，V2≥5V1。这样设计，环状气流通道的热气流足以带走靠近外壳筒10的筒壁的废水液滴。具体的，V2以小于25m/s为宜。

一种实施例中，喷嘴20采用双流体喷嘴，双流体喷嘴能使废水雾化效果更佳。

一种实施例中，喷嘴20的数量为单个，单个喷嘴设置在外壳筒10的中心轴线处。

一种实施例中，喷嘴20的数量为多个，各喷嘴在外壳筒10的径向截面上均匀布置。

一种实施例中，整流筒部302的筒壁的轴向长度a≥300mm，整流筒部302的筒壁与所述外壳筒10的筒壁的径向距离b≤200mm，均流孔部的开孔率为20％～50％，这样能使均流件30在不大幅增加气流阻力的情况下达到理想的分流效果。

一种实施例中，喷嘴20与均流部301的轴向最小距离c≥0.5a，其中，a为整流筒部302的筒壁的轴向长度。这样设计，能保障喷嘴20喷出的雾滴在热气流屏障的防护范围内，从而能保障防结垢效果。

一种实施例中，整流筒部302的筒壁通过支撑件40与外壳筒10的筒壁固定连接。可以沿整流筒部302的周向依次间隔布置多个支撑件40，气流从相邻支撑件40间的间隙流过，也可以仅设置一个环状支撑件40，在环状支撑件40上设置供气流流过的避让空间。

上述各实施例在不冲突的前提下可以相互结合。

综上，本申请的核心思想是利用均流件30将热气流分为两路，一路贴合着外壳筒10的筒壁流动形成热气流屏障，利用热气流屏障来缓解外壳筒10的筒壁的结垢腐蚀问题。

以上应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.蒸发装置，其特征在于，所述蒸发装置包括外壳筒(10)、喷嘴(20)和均流件(30)；所述外壳筒(10)设有气流进口和气流出口；所述均流件(30)固定在所述外壳内；所述均流件(30)包括整流筒部(302)和设有均流孔的均流部(301)；所述喷嘴(20)布置在所述整流筒部(302)内；所述整流筒部(302)的筒壁与所述外壳筒(10)的筒壁之间形成环状气流通道；所述均流部(301)连在所述整流筒部(302)靠近所述气流进口的一端，使部分气流先流经所述均流部(301)再流经所述整流筒部(302)的内部空间。

2.根据权利要求1所述的蒸发装置，其特征在于，所述均流部(301)是锥状均流部，所述锥状均流部的大径端与所述整流筒部(302)的筒壁连接，所述锥状均流部的小径端比其大径端更靠近所述气流进口，所述锥状均流部的轴截面形状是大径端敞口的三角形或者抛物线形。

3.根据权利要求1所述的蒸发装置，其特征在于，所述均流部(301)是平板状均流部，所述平板状均流部的四周与所述整流筒部(302)的筒壁连接。

4.根据权利要求3所述的蒸发装置，其特征在于，所述平板状均流部的数量为单个；或者，

所述平板状均流部的数量为多个，各所述平板状均流部(301)沿所述整流筒部(302)的轴向依次间隔布置，且越靠近所述整流筒部(302)的所述平板状均流部(301)的面积越大，并设置锥状过渡筒部(303)，所述锥状过渡筒部(303)的大径端与所述整流筒部(302)的筒壁连接，各所述平板状均流部(301)的四周与所述锥状过渡筒部(303)的筒壁连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的蒸发装置，其特征在于，所述喷嘴(20)的喷射方向顺着气流流向；并且/或者，所述喷嘴(20)采用双流体喷嘴。

6.根据权利要求5所述的蒸发装置，其特征在于，所述喷嘴(20)的数量为单个或多个，单个喷嘴(20)布置在所述外壳筒(10)的中心轴线处，多个喷嘴(20)均匀布置在所述外壳筒(10)的径向截面上。

7.根据权利要求1-4任一项所述的蒸发装置，其特征在于，所述喷嘴(20)的出口处的喷射速度为V1，所述环状气流通道内的初始气流流速为V2，V2≥5V1。

8.根据权利要求1-4任一项所述的蒸发装置，其特征在于，所述整流筒部(302)的筒壁的轴向长度a≥300mm，所述整流筒部(302)的筒壁与所述外壳筒(10)的筒壁的径向距离b≤200mm，所述均流部(301)的开孔率为20％～50％。

9.根据权利要求1-4任一项所述的蒸发装置，其特征在于，所述喷嘴(20)与所述均流部(301)的轴向最小距离c≥0.5a，其中，a为所述整流筒部(302)的筒壁的轴向长度。

10.根据权利要求1-4任一项所述的蒸发装置，其特征在于，所述整流筒部(302)的筒壁通过支撑件(40)与所述外壳筒(10)的筒壁固定连接。