[實用新型]一種強制循環(huán)型超聲蒸發(fā)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520577043.6
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN205019745U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設計）人: 宋繼田;陳茜;唐洪濤;田瑋;劉建波;宋玉臣
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: B01D1/12
• 分類號: B01D1/12;B01J19/10
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 劉玲

技術領域

本實用新型屬于蒸發(fā)器領域，特別是一種強制循環(huán)型超聲蒸發(fā)器。

背景技術

強制循環(huán)型蒸發(fā)器是外加熱式強制循環(huán)蒸發(fā)器，由加熱室、分離室和循環(huán)管三部分組成。強制循環(huán)蒸發(fā)器是依靠外加力——循環(huán)泵使液體進行循環(huán)，液體循環(huán)速度大小由泵調節(jié)。原料液由循環(huán)泵自下而上打入，沿加熱室的管內向上流動。蒸汽和液沫混合物進入分離室后分開，蒸氣由上部排出，流體受阻落下，經圓錐形底部被循環(huán)泵吸入，再進入加熱管，繼續(xù)循環(huán)。

強制循環(huán)型蒸發(fā)器具有諸多優(yōu)點：一方面，加熱室與分離室分開，可調節(jié)料液的循環(huán)速度，使加熱管僅用于加熱，而沸騰恰在高出加熱管頂端處進行，這樣既可防止管子內表面析出結晶堵塞管道，又可以改變分離霧沫的條件(如采用離心分離的形式)；另一方面，加熱管與循環(huán)管分開，由于循環(huán)管內的溶液未受蒸汽加熱，其密度比加熱管內的大，因此沿循環(huán)管下降而沿加熱管上升形成的溶液自然循環(huán)速度加大，可達到1.5m/s。相比于標準蒸發(fā)器而言，循環(huán)條件和分離條件都得到了改善，檢修、清洗也比較方便。

外加熱式強制循環(huán)蒸發(fā)器雖然具有以上兩方面的優(yōu)點，但是加熱室內的物料在加熱管頂端的沸騰是很難持續(xù)沸騰的，未能及時沸騰的物料會嚴重降低加熱室內物料的循環(huán)效率。同時，進入分離室的沸騰氣體并不一定能及時分離出來，會在分離室產生相變，又通過循環(huán)管進入到加熱室中，這樣就降低二次蒸汽的產率，對于蒸發(fā)濃縮是不利的。

外加熱式強制循環(huán)蒸發(fā)器的循環(huán)動力通過循環(huán)泵提供循環(huán)動力，泵的加入，額外的增加了能耗，使得工作過程中能耗的總量相比標準蒸發(fā)器要大很多。因此，外加熱式強制循環(huán)蒸發(fā)器的能耗是比較大的。

發(fā)明內容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種充分利用能源和提高生產率的強制循環(huán)型超聲蒸發(fā)器。

本實用新型解決其技術問題是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種強制循環(huán)型超聲蒸發(fā)器，主要由加熱室、分離室和循環(huán)管構成，加熱室包括上管箱、下管箱和管殼組成的外殼，在管殼內的兩端焊接上管板及下管板，上管板及下管板之間安裝一組換熱管，加熱室的沸騰蒸汽出口連接至分離室的進口，分離室制有二次蒸汽出口，分離室的流體出口通過循環(huán)管連接回加熱室，其特征在于：在加熱室的下管箱內安裝第一超聲換能器，在加熱室的上管箱內安裝第二超聲換能器。

而且，所述的第一超聲換能器是垂直安裝，超聲波的沖擊為垂直沖擊。

而且，所述的第一超聲換能器的功率參數(shù)為：頻率：22kHz，作用可調垂直距離≥350mm，工作電壓：220V，極限電流：1.5A，工作功率范圍：44—300W。

而且，所述第一超聲換能器的完全湍動工作功率采用220W，此時電流1.0A。

而且，所述的第二超聲換能器的功率為：頻率22kHz，作用可調距離水平距離≥150mm，工作電壓：220V，極限電流：1.5A，工作功率范圍：44—300W。

而且，第二超聲換能器是水平安裝，超聲波的沖擊為水平沖擊。

而且，所述的第二超聲換能器的完全湍動工作功率采用176W，此時電流0.8A。

而且，所述的第一超聲換能器及第二超聲換能器均由一組復合棒壓電換能器構成。

本實用新型的優(yōu)點和有益效果為：

1、本實用新型的強制循環(huán)型超聲蒸發(fā)器，其第一超聲換能器及第二超聲換能器產生的超聲波與強制循環(huán)的蒸發(fā)液連續(xù)接觸，從而使蒸發(fā)液在超聲空化的作用下，產生劇烈的擾動，甚至產生霧化現(xiàn)象。這樣的話，就大大的提高的湍流系數(shù)，增加了傳熱面積。同時，蒸發(fā)液可以在較低的溫度下快速的蒸發(fā)，降低了成核勢壘，降低了蒸發(fā)液表面張力，促進溶液內部的能量交換，增加熱換熱效率。

2、本實用新型的強制循環(huán)型超聲蒸發(fā)器，第一超聲換能器的完全湍動工作功率采用220W，第二超聲換能器的完全湍動工作功率采用176W；在加熱室內部加入兩個不同功率的超聲換能器，下部的第一超聲換能器使加熱室加熱管內產生擾動以及霧化，增加湍動，提高換熱；上部的第二超聲換能器使得沸騰的蒸發(fā)液產生霧化，在進入分離室之前使得氣相中液滴足夠的小，更加利于料液的分離。

3、本實用新型的強制循環(huán)型超聲蒸發(fā)器，能有效地防止加熱室內的結垢，有明顯的去垢效果，從而進一步地提高傳熱系數(shù)，使得料液的蒸發(fā)過程得以強化，這樣就為處理易結垢物料提供了一條非常有效的途徑。

4、本實用新型設計的結構科學合理，能有效地防垢和去垢，避免因結垢引起的短路現(xiàn)象，進而提高生產能力和蒸發(fā)強度，達到充分利用能源和提高生產率的目的，是一種具有較高創(chuàng)新性的新型強制循環(huán)蒸發(fā)器。

附圖說明