[發(fā)明專利]具有在線防、除垢性能的傳熱濃縮裝置及操作方法

無效

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• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103893981A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 趙燕禹;李修倫;姜峰;陳洪潮;趙國華;胡興蘭;王世洪
• 申請（專利權）人: 天津中科化工工程設計有限公司;天津市職業(yè)大學
• 主分類號: B01D1/00
• 分類號: B01D1/00;B01D1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發(fā)明涉及一種濃縮技術，特別涉及一種具有在線防、除垢性能的傳熱濃縮裝置及操作方法。

背景技術：

傳熱是涉及到各個工業(yè)技術領域的一種通用技術，它是化工、輕工、制藥、食品、能源、動力等各行業(yè)生產過程中的關鍵技術。在換熱器、蒸發(fā)器、再沸器等傳熱設備中，傳熱壁面的結垢是長期存在的嚴重問題。垢層不僅大大地削弱了傳熱，增加了能耗，影響產量和質量，甚至使生產難以連續(xù)運行，并使設備壽命降低。尤其在鹵水、芒硝、燒堿、鋁酸鈉、氯化鈣等溶液的蒸發(fā)過程中，蒸發(fā)器結垢現象也十分嚴重，有的運行8小時就需停車清洗，不僅影響產品的產量，增加了生產成本，還由于清垢排污造成環(huán)境污染。另外，在當前節(jié)能環(huán)保逐漸受到重視的情況下，有各種生產廢水的需要濃縮處理，尤其在各種生產助劑、制藥及造紙的生產中，各種廢水的處理中會產生非常嚴重的結垢現象，而且污垢類型非常復雜，種類很多，單靠傳統(tǒng)的除垢方法，適用范圍有限，并且費時費力且除垢過程中設備必須處于停車狀態(tài)。

發(fā)明內容：

本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)除垢需停車，減少了有效生產時間，降低了產品產量，浪費了人力、物力和財力，提高了生產成本，而且在除垢過程中排污對環(huán)境造成污染的問題，提出了一種在線防、除垢傳熱濃縮裝置及操作方法，在不改變傳統(tǒng)的濃縮傳熱裝置的前提下，加入一種生理惰性固體顆粒，通過固體顆粒與傳熱壁面進行碰撞，破壞傳熱管內的流動邊界層，不僅強化傳熱節(jié)約能源，更能夠起到在不影響生產運行及產品質量前提下防止傳熱壁面結垢。即使在原始裝置結垢的情況下，采用本技術也能在設備正常運轉的情況下進行在線除垢。

本發(fā)明為解決傳統(tǒng)蒸發(fā)濃縮裝置的防、除垢問題，采取以下技術方案：本裝置包括加熱室，循環(huán)泵，粒子存貯箱，晶漿接受罐，分離器一，分離器二，蒸發(fā)室以及它們之間連接管道所構成的傳熱濃縮裝置。其特征在于：分離器一上部出口與分離器二側口相連，分離器一下部出口與粒子貯存箱上口相連，分離器一側口與蒸發(fā)器循環(huán)管相連，粒子貯存箱下部出口與蒸發(fā)器循環(huán)管相相連，分離器二下部出口與晶漿接收罐上口相連。

本發(fā)明還采用以下技術措施：在蒸發(fā)裝置內加入一種生理惰性固體顆粒，通過循環(huán)泵使粒子循環(huán)，起防、除垢作用。惰性固體顆粒的材質可以是金屬、陶瓷、玻璃、高分子化合物以及它們的組合物。設置分離器一使固體顆粒與濃縮液及析出的固體進行分離，設置分離器二使?jié)饪s液與析出的固體進行分離。通過調節(jié)循環(huán)泵的轉速改變料液和固體顆粒的循環(huán)速度，對加熱管傳熱壁面進行除垢，控制其除垢操作過程。如不需要在線除垢時可以使固體顆粒儲存在粒子貯存箱，需要除垢時打開粒子貯存箱管路進入蒸發(fā)器循環(huán)。為了保證生理惰性固體顆粒的使用效果，在其使用一段時間后，可通過分離室分離出來對其進行置換。

本發(fā)明可以提高各種濃縮產品的產量，減少排放，保護環(huán)境；節(jié)能、節(jié)約工時、減少工人勞動強度；增加生產能力，操作穩(wěn)定；并能降低濃縮設備加熱管壁面溫度，這有利于保證產品質量的穩(wěn)定，可以實現連續(xù)化和自動化在線防、除垢。另外可在不改變原有傳熱濃縮裝置的主體設備的情況下，通過較少的投資即可對設備進行改造，使裝置具有在線防除垢功能。

附圖說明：

附圖是本發(fā)明在線防除垢傳熱濃縮裝置示意圖。

附圖說明如下：加熱管1；加熱室1，下管箱2，循環(huán)泵3，排污閥4，進料口5，粒子存貯箱6，漿液出口7，分離器一8，分離器二9，完成液出口10，蒸發(fā)室11，上管箱12。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

在充滿帶濃縮原液的蒸發(fā)濃縮器中加入一定量的惰性固體顆粒，在循環(huán)泵的作用下使固體顆粒隨料液一起在蒸發(fā)器管內進行循環(huán)，通過固體顆粒與傳熱壁面進行碰撞，破壞傳熱管內的流動邊界層不僅強化傳熱節(jié)約能源，更能夠起到在不影響生產運行及產品質量前提下防止傳熱壁面結垢。即使在原始裝置結垢的情況下，通過固體顆粒不斷地與結垢層碰撞，也能在設備正常運轉的情況下進行在線除垢。為防止固體顆粒流失，設置分離器一使固體顆粒與濃縮液及析出的固體進行分離，然后固體顆粒隨料液繼續(xù)在蒸發(fā)器內循環(huán)。設置分離器二使?jié)饪s液與析出的固體進行分離。分離后的結晶漿液排入晶漿接收罐，濃縮液通過分離器二上部出口排出。通過調節(jié)循環(huán)泵的轉速改變料液和固體顆粒的循環(huán)速度，對加熱管傳熱壁面進行除垢，控制其防、除垢操作過程。如不需要在現除垢時可以使固體顆粒儲存在粒子貯存箱，需要除垢時打開粒子貯存箱管路進入蒸發(fā)器循環(huán)。為了保證生理惰性固體顆粒的使用效果，在其使用一段時間后，可通過分離室分離出來對其進行置換。