[發(fā)明專利]一種自然循環(huán)自潔式蒸發(fā)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110246865.2
• 申請(qǐng)日: 2011-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN102949856A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞天翔;吳金香;其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開姓名
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 俞天翔
• 主分類號(hào): B01D1/06
• 分類號(hào): B01D1/06
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的一種自然循環(huán)自潔式蒸發(fā)裝置，涉及自然循環(huán)列管加熱蒸發(fā)器和自然循環(huán)列管加熱再沸器的管內(nèi)自動(dòng)清洗防垢和傳熱強(qiáng)化。它主要適用于加熱管內(nèi)容易生長(zhǎng)污垢的自然循環(huán)蒸發(fā)器和再沸器，對(duì)由于加熱管內(nèi)結(jié)垢顯著影響其產(chǎn)能和能耗的列管加熱蒸發(fā)器和再沸器尤其適合。?

背景技術(shù)

現(xiàn)有自然循環(huán)蒸發(fā)裝置的自然循環(huán)流速低，加熱管內(nèi)結(jié)垢快，需要頻繁的停車清洗，為此大多改為高能耗的強(qiáng)制循環(huán)。例如，某鹽蒸發(fā)器的循環(huán)泵ACP11-900型160Kw(海湖鹽與化工，1998，v27，n6，p24-26)，一套五效蒸發(fā)裝置每年要耗電600多萬(wàn)度電。但是，采用強(qiáng)制循環(huán)泵以后，仍然需要周期性的停車清洗，只是延長(zhǎng)了清洗周期，并且強(qiáng)制循環(huán)泵的設(shè)備費(fèi)和運(yùn)行雙高。?

加熱管內(nèi)自動(dòng)清洗技術(shù)的文獻(xiàn)很多。其中以鋼絲螺旋類技術(shù)(例如，2005.02.23.授權(quán)的中國(guó)專利ZL2004200351029，傳熱管內(nèi)在線自動(dòng)清洗的流體動(dòng)力塑包螺旋線)和塑料扭帶螺旋類技術(shù)(例如，換熱器自轉(zhuǎn)螺旋扭帶自動(dòng)阻垢技術(shù)應(yīng)用研究，化學(xué)工程，2006/03)結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，但是在蒸發(fā)裝置的立式加熱管內(nèi)的硬垢的自動(dòng)清洗的能力太弱，效果很不明顯，不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的基本要求，也未見有成功應(yīng)用于大工業(yè)生產(chǎn)蒸發(fā)器的信息報(bào)道。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的一種自然循環(huán)自潔式蒸發(fā)裝置，不僅能夠?qū)訜峁軆?nèi)的硬垢實(shí)現(xiàn)高效的螺旋流態(tài)化自動(dòng)清洗，而且能夠在不需要高能耗的強(qiáng)制循環(huán)泵的自然循環(huán)條件下，實(shí)現(xiàn)流化球在設(shè)備內(nèi)隨液體的自然循環(huán)流動(dòng)，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易操作，運(yùn)行可靠。因此，很適用于蒸發(fā)裝置通過(guò)自然循環(huán)、自動(dòng)清洗、傳熱強(qiáng)化達(dá)到節(jié)能和增產(chǎn)的目的。?

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種自然循環(huán)自潔式蒸發(fā)裝置，主要部件有蒸發(fā)室、加熱室、加熱管、螺旋、分流裙、錐形篩網(wǎng)、篩板、流化球、沸騰管、底槽。?

加熱室內(nèi)的加熱管有兩種，一種是管內(nèi)液流向上的上行加熱管，另一種是管內(nèi)液流向下的下行加熱管。加熱管內(nèi)的螺旋也有鋼絲螺旋和扭帶螺旋兩種。上行加熱管內(nèi)的液流與流化球的沉降速度反向，流化球的速度小，經(jīng)過(guò)加熱管的時(shí)間長(zhǎng)，安裝流體阻力比扭帶小的鋼絲螺旋；鋼絲直徑在0.8～2.5mm范圍，加熱管內(nèi)徑與鋼絲螺旋外徑的直徑差大于流化球直徑的2倍；鋼絲螺旋的螺距為加熱管內(nèi)徑的(0.5～1.5)倍。下行加熱管內(nèi)的液流向下與流化球的沉降速度同向，流化球的速度大，經(jīng)過(guò)加熱管的時(shí)間短，為此安裝能夠延長(zhǎng)流化球經(jīng)過(guò)加熱管時(shí)間的扭帶螺旋螺旋。扭帶厚度在0.8～2.0mm范圍，加?熱管內(nèi)徑與扭帶螺旋的外徑的直徑差大于流化球直徑的2倍；扭帶螺旋的螺距為加熱管內(nèi)徑的(3.0～5.0)倍。鋼絲螺旋和扭帶螺旋的作用都是對(duì)管內(nèi)液流和流化球?qū)虺蔀槁菪鳎粌H實(shí)現(xiàn)對(duì)流傳熱強(qiáng)化，而且螺旋自身的振動(dòng)和擺動(dòng)就具有一定的自動(dòng)清洗防垢作用，更重要的是使流化球在螺旋流離心力的作用下富集到管內(nèi)壁、實(shí)現(xiàn)對(duì)管內(nèi)壁有離心壓力的硬垢清洗。鋼絲螺旋和扭帶螺旋均固定在加熱管液體入口端的管口架上。管口架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是整個(gè)零件全部設(shè)計(jì)在管口以內(nèi)，不突出到管口外，便于流化球的均布和進(jìn)入管內(nèi)。加熱室管板上方的手孔，方便外圍區(qū)加熱管內(nèi)的扭帶螺旋的拆裝。手孔的數(shù)量多少與加熱室的直徑大小有一致性關(guān)系。?

流化球雖然也有傳熱強(qiáng)化作用，但是最主要的作用是解決立式加熱管內(nèi)鋼絲螺旋和扭帶螺旋自動(dòng)清洗硬垢的能力太弱的根本問(wèn)題。流化球的直徑在0.8～4.0mm范圍。加熱管內(nèi)流動(dòng)的液體中，流化球的體積濃度在0.1‰～3.0％的范圍。流化球選用對(duì)蒸發(fā)料液為惰性的材質(zhì)制造，例如塑料、填充塑料、不銹鋼、瓷球等等。這種螺旋流態(tài)化清洗的顯著優(yōu)點(diǎn)是：由于防垢清洗能力強(qiáng)，所以容許加熱管內(nèi)出現(xiàn)沸騰汽化；由于清洗效果好、對(duì)流傳熱幅度高，自然循環(huán)推動(dòng)力大，流體阻力較低，循環(huán)流速較高，所以不需要強(qiáng)制循環(huán)泵。?