CN220968087U - 一种强制内循环式蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种强制内循环式蒸发装置，包括蒸发室、气液分离室和物料蒸汽管，所述蒸发室和所述气液分离室通过所述物料蒸汽管连通，所述气液分离室顶部设有二次蒸汽管，所述蒸发室包括管程、壳程以及与管程连通的中央管，所述物料蒸汽管与所述管程连通，所述气液分离室底部设有与所述管程连通的回液管，所述蒸发室底部设有与所述管程连通的结晶室，所述管程连通有物料进液管，所述壳程连通有蒸汽进气管和蒸汽冷凝水管，所述中央管配设有强制内循环机构。本装置具有结构简单、原料散失少、防止管道堵塞、防止结晶结垢粘壁和蒸发效率高的优点。

Description

一种强制内循环式蒸发装置

技术领域

本实用新型属于蒸发器领域，特别是一种强制内循环式蒸发装置。

背景技术

在医药、精细化工或湿法冶金等行业中，经常会产生大量含盐废水，尤其是含氯离子、硝酸根离子、钠离子、钾离子等的废水，这些废水难以通过化学沉淀处理，而现有的膜技术与反渗透技术不是很成熟，实际运行中经常堵塞，且一次性投入成本过高，维护较难；传统的中央物料蒸汽管蒸发工艺，循环强度低、设备尺寸大、结晶容易堵塞换热管；而传统的强制外循环蒸发工艺为保证系统运行，循环泵常采用一用一备模式，设备多、管线长，一次投入较高、所占空间较大，且容错率低，如果电机故障，无法实现无动力自循环，影响系统正常运行

现有的两段式的强制内循环式蒸发装置普遍结构复杂，且在蒸发的过程中气液分离不彻底，原液中的主要成分易随着蒸汽散失，造成原料浪费，也会使原料在后续管道结晶析出，堵塞管道。其次，现有的装置无法及时分离结晶，结晶反复在蒸发室内溶解、析出，蒸发效率降低，设备效能降低，且结晶容易结垢粘壁。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、原料散失少、防止管道堵塞、防止结晶结垢粘壁和蒸发效率高的强制内循环式蒸发装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种强制内循环式蒸发装置，包括蒸发室、气液分离室和物料蒸汽管，所述蒸发室和所述气液分离室通过所述物料蒸汽管连通，所述气液分离室顶部设有二次蒸汽管，所述蒸发室包括管程、壳程以及与管程连通的中央管，所述物料蒸汽管与所述管程连通，所述气液分离室底部设有与所述管程连通的回液管，所述蒸发室底部设有与所述管程连通的结晶室，所述管程连通有物料进液管，所述壳程连通有蒸汽进气管和蒸汽冷凝水管，所述中央管配设有强制内循环机构。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述强制内循环机构为推进式搅拌器或轴流泵。

所述推进式搅拌器包括搅拌杆和设置在所述搅拌杆上的搅拌桨，所述蒸发室外部设有驱动所述搅拌杆旋转的旋转驱动件。

所述物料蒸汽管包括至少一个弯折结构。

所述物料蒸汽管包括90°弯头管和135°弯头管，所述90°弯头管与蒸发室连通，所述135°弯头管与气液分离室连通。

所述回液管上或所述气液分离室底部设有回液阀。

所述物料进液管上设有物料进液阀，所述蒸汽进气管上设有蒸汽进气阀，所述蒸汽冷凝水管上设有蒸汽冷凝水阀。

所述结晶室底部设有外排管，所述外排管上设有外排阀。

所述壳程上设有与所述蒸汽进气阀配合的温度计。

所述管程上设有与所述物料进液阀配合的第一液位计，所述气液分离室上设有与所述回液阀配合的第二液位计，所述结晶室上设有与所述外排阀配合的第三液位计。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的强制内循环式蒸发装置通过设置强制内循环机构，能够加强蒸发室内的物料溶液循环流动，减少结晶在管内的沉降和堵塞，提高蒸发效率；通过设置回液管，使得冷凝的液体能够回流入蒸发室，重新进行循环蒸发，从而降低原料的散失，也能防止原料在后续管道内结晶析出，堵塞管道；通过设置结晶室，有利于及时将结晶分离，防止结晶在蒸发室内反复溶解、析出，提高蒸发效率，也能防止结晶结垢粘壁。本装置具有结构简单、原料散失少、防止管道堵塞、防止结晶结垢粘壁和蒸发效率高的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中各标号表示：

1、蒸发室；11、管程；12、壳程；13、中央管；111、物料进液管；112、物料进液阀；113、第一液位计；121、蒸汽进气管；122、蒸汽冷凝水管；123、蒸汽进气阀；124、蒸汽冷凝水阀；125、温度计；2、气液分离室；21、二次蒸汽管；22、第二液位计；3、物料蒸汽管；31、90°弯头管；32、135°弯头管；4、强制内循环机构；41、搅拌杆；42、搅拌桨；43、旋转驱动件；5、回液管；51、回液阀；6、结晶室；61、外排管；62、外排阀；63、第三液位计。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

如图1所示，本实施例的强制内循环式蒸发装置，包括蒸发室1、气液分离室2和物料蒸汽管3，蒸发室1和气液分离室2通过物料蒸汽管3连通，气液分离室2顶部设有二次蒸汽管21，蒸发室1包括管程11、壳程12以及与管程11连通的中央管13，物料蒸汽管3与管程11连通，气液分离室2底部设有与管程11连通的回液管5，蒸发室1底部设有与管程11连通的结晶室6，管程11连通有物料进液管111，壳程12连通有蒸汽进气管121和蒸汽冷凝水管122，中央管13配设有强制内循环机构4。

在作业过程中，物料通过物料进液管111进入到蒸发室1的管程11中，加热蒸汽通过蒸汽进气管121进入到蒸发室1的壳程12中，对物料溶液进行加热，降温冷凝后的蒸汽冷凝水通过控制蒸汽冷凝水阀124从蒸汽冷凝水管122中及时排出。优选地，蒸汽进气管121位于壳程12第一层折流板封闭侧的上部200mm处，蒸汽冷凝水管122位于壳程12最低层折流板封闭侧的下部200mm处。优选地，物料进液管111与物料蒸汽管3与蒸发室1的连接口同高度，且分布在蒸发室1上部的两侧，有利于更大效率利用蒸发室1的容积。

物料溶液在蒸发室1内加热蒸发，过程中开启强制内循环机构4，强制内循环机构4推动蒸发室1中物料溶液加快循环流动，减少结晶的沉降和堵塞，提高蒸发效率。优选地，蒸发室1为带中央管13的环形换热器，强制内循环机构4在中央管13中工作，物料溶液换热和循环流动更加均匀高效，有利于改善物料的粘壁问题且有利得到相对均匀的结晶物料。物料溶液蒸发形成的蒸汽通过物料蒸汽管3进入气液分离室2，气液分离室2为是物料气液分离的主要场所，优选地，气液分离室2顶部为椭圆形封头，二次蒸汽管21位于其封头顶部，并设有就地压力计，利用气液分离室2对气液进行有效的分离，所产生的二次蒸汽从二次蒸汽管21排出装置，冷凝的液体后经回液管5回流入蒸发室1，重新进行循环蒸发，从而降低原料的散失，也能防止原料在后续管道内结晶析出、堵塞管道，随着蒸发进行，物料溶液浓度增加，开始出现结晶，结晶沉淀、分离、收集在结晶室6中。

本装置通过设置强制内循环机构4，能够加强蒸发室1内的物料溶液循环流动，减少结晶在管内的沉降和堵塞，提高蒸发效率；通过设置回液管5，使得冷凝的液体能够回流入蒸发室1，重新进行循环蒸发，从而降低原料的散失，也能防止原料在后续管道内结晶析出，堵塞管道；通过设置结晶室6，有利于及时将结晶分离，防止结晶在蒸发室1内反复溶解、析出，提高蒸发效率，也能防止结晶结垢粘壁。本装置具有结构简单、原料散失少、防止管道堵塞、防止结晶结垢粘壁和蒸发效率高的优点。

进一步地，本实施例中，强制内循环机构4为推进式搅拌器或轴流泵。

进一步地，本实施例中，推进式搅拌器包括搅拌杆41和设置在搅拌杆41上的搅拌桨42，蒸发室1外部设有驱动搅拌杆41旋转的旋转驱动件43。搅拌桨42视搅拌物料的粘度等情况可设为为一组或多组。优选地，旋转驱动件43为电机。旋转驱动件43在蒸发室1外部，实现电器部分与物料溶液分离，便于保护电机稳定运行。旋转驱动件43带动搅拌桨42旋转搅拌，加快了物料溶液的循环速度和均匀性，提高蒸发效率。

进一步地，本实施例中，物料蒸汽管3包括至少一个弯折结构。可以增加蒸汽流动阻力，使得物料蒸汽在弯折结构处提前分离。

进一步地，本实施例中，物料蒸汽管3包括90°弯头管31和135°弯头管32，90°弯头管31与蒸发室1连通，135°弯头管32与气液分离室2连通。可选地，90°弯头管31与135°弯头管32一体成型，可靠性高。可选地，90°弯头管31与135°弯头管32可拆卸连接，便于更换。物料蒸汽管3为90°弯头管31和135°弯头管32连接成的折管，使得物料蒸汽管3在输送物料蒸汽的同时，适当增加阻力，使得部分液体在弯折结构处分离，减少气液分离室2的设计体积。

进一步地，本实施例中，回液管5上或气液分离室2底部设有回液阀51。优选地，气液分离室2底部为90°锥形底，回液管5位于其锥形底底部。可选地，回液管5上设有回液阀51，通过回液阀51控制气液分离室2的液位稳定在回液阀51上部400～800mm的位置，以保证物料蒸汽不从回液管5进入气液分离室2。可选地，气液分离室2底部设有回液阀51。回液管5通过回液阀51连通气液分离室2与管程11，回液阀51设置为蒸发室1的根部阀，以保证回液管5有足够的长度，长度大于800mm，使得回流液位波动在回液管5内，不影响物料蒸汽管3的进气。

进一步地，本实施例中，物料进液管111上设有物料进液阀112，蒸汽进气管121上设有蒸汽进气阀123，蒸汽冷凝水管122上设有蒸汽冷凝水阀124。可控制物料进液阀112的开关，保证液位高度在壳程12以上、物料蒸汽管3以下；可控制蒸汽进气阀123的开关，控制蒸汽进气量；可控制蒸汽冷凝水阀124的开关，使降温冷凝后的冷凝水从蒸汽冷凝水管122中及时排出。

进一步地，本实施例中，结晶室6底部设有外排管61，外排管61上设有外排阀62。优选地，结晶室6为锥形。有利于结晶的沉降收集。可控制外排阀62开关，及时排出结晶。

进一步地，本实施例中，壳程12上设有与蒸汽进气阀123配合的温度计125。温度计125监测壳程12内的蒸汽温度，根据温度情况控制蒸汽进气阀123开关，控制蒸汽进气量，以防止加热温度过低或过高。

进一步地，本实施例中，管程11上设有与物料进液阀112配合的第一液位计113，气液分离室2上设有与回液阀51配合的第二液位计22，结晶室6上设有与外排阀62配合的第三液位计63。第一液位计113监测管程11内物料溶液液位，根据液位情况控制物料进液阀112开关，保证液位高度在壳程12以上、物料蒸汽管3以下，既保证加热效率，也能防止物料液堵住物料蒸汽管3，从而影响物料蒸汽排出；优选地，第二液位计22为差压式液位计，第二液位计22监测气液分离室2的物料回流液液位，根据液位情况控制物料回液阀51开关，保证回流液位波动在回液管5内，不影响物料蒸汽管3的进气；第三液位计63监测结晶室6的液位，根据结晶物料的高度控制外排阀62开关，便于及时排出结晶，优选地，结晶室6为玻璃视板，且内壁整体抛光，第三液位计63为光电液位计，便于监测。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种强制内循环式蒸发装置，包括蒸发室(1)、气液分离室(2)和物料蒸汽管(3)，所述蒸发室(1)和所述气液分离室(2)通过所述物料蒸汽管(3)连通，所述气液分离室(2)顶部设有二次蒸汽管(21)，其特征在于：所述蒸发室(1)包括管程(11)、壳程(12)以及与管程(11)连通的中央管(13)，所述物料蒸汽管(3)与所述管程(11)连通，所述气液分离室(2)底部设有与所述管程(11)连通的回液管(5)，所述蒸发室(1)底部设有与所述管程(11)连通的结晶室(6)，所述管程(11)连通有物料进液管(111)，所述壳程(12)连通有蒸汽进气管(121)和蒸汽冷凝水管(122)，所述中央管(13)配设有强制内循环机构(4)。

2.根据权利要求1所述的强制内循环式蒸发装置，其特征在于：所述强制内循环机构(4)为推进式搅拌器或轴流泵。

3.根据权利要求2所述的强制内循环式蒸发装置，其特征在于：所述推进式搅拌器包括搅拌杆(41)和设置在所述搅拌杆(41)上的搅拌桨(42)，所述蒸发室(1)外部设有驱动所述搅拌杆(41)旋转的旋转驱动件(43)。

4.根据权利要求1所述的强制内循环式蒸发装置，其特征在于：所述物料蒸汽管(3)包括至少一个弯折结构。

5.根据权利要求4所述的强制内循环式蒸发装置，其特征在于：所述物料蒸汽管(3)包括90°弯头管(31)和135°弯头管(32)，所述90°弯头管(31)与蒸发室(1)连通，所述135°弯头管(32)与气液分离室(2)连通。

6.根据权利要求1-5任一项所述的强制内循环式蒸发装置，其特征在于：所述回液管(5)上或所述气液分离室(2)底部设有回液阀(51)。

7.根据权利要求6所述的强制内循环式蒸发装置，其特征在于：所述物料进液管(111)上设有物料进液阀(112)，所述蒸汽进气管(121)上设有蒸汽进气阀(123)，所述蒸汽冷凝水管(122)上设有蒸汽冷凝水阀(124)。

8.根据权利要求7所述的强制内循环式蒸发装置，其特征在于：所述结晶室(6)底部设有外排管(61)，所述外排管(61)上设有外排阀(62)。

9.根据权利要求7所述的强制内循环式蒸发装置，其特征在于：所述壳程(12)上设有与所述蒸汽进气阀(123)配合的温度计(125)。

10.根据权利要求8所述的强制内循环式蒸发装置，其特征在于：所述管程(11)上设有与所述物料进液阀(112)配合的第一液位计(113)，所述气液分离室(2)上设有与所述回液阀(51)配合的第二液位计(22)，所述结晶室(6)上设有与所述外排阀(62)配合的第三液位计(63)。