[發明專利]薄管板中央循環管式蒸發器

在審

• 申請號: 201611067432.X
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106621423A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 張罡;董朝領;馮曉雷
• 申請（專利權）人: 威海沁和實業有限公司;岳陽市鉀鹽科學研究所
• 主分類號: B01D1/06
• 分類號: B01D1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及熱交換設備，尤其涉及一種中央循環管式蒸發器。

背景技術

中央循環管式蒸發器屬于自然循環型的蒸發器，它是工業生產中廣泛使用且歷史悠久的蒸發器，至今在化工、輕工、環保等行業中仍被廣泛采用。

中央循環管式蒸發器一般上部為蒸發室，中間為加熱室，下部為錐形筒體；加熱室通常為管殼式換熱器，由兼作法蘭的上、下兩管板及直立的換熱管束組成，在管束中央安裝一根較粗的中央循環管；操作時，管束內單位體積溶液的受熱面積大于中央循環管內的，管束內溶液受熱好，溶液汽化的多，因此換熱管管內的溶液含汽量多，致使密度比中央循環管內溶液的要小，這種密度差促使溶液作沿中央循環管內下降而沿換熱管上升的循環運動。

中央循環管式蒸發器具有溶液循環好、傳熱速度快等優點，但存在以下缺點：

一是管板厚度大，由于管板中央開孔較大，對管板強度削弱作用大，再加之管板兼作法蘭，因此，管板較厚，材料消耗量大。

二是由于管板較厚，且直徑越大管板越厚，這就限制了管板直徑，一般管板直徑不超過2米，從而限制了管板布置更多的換熱管，換熱面積受到限制，溶液循環量也受到限制，影響換熱效果。

三是蒸發室、加熱室、錐形筒體靠法蘭連接，限制了設備大型化，安裝也較復雜。

發明內容

為了克服傳統中央循環管式蒸發器的缺點，本發明提供一種薄管板中央循環管式蒸發器。這種薄管板中央循環管式蒸發器，通過改變管板結構與中央循環管結構，使管板受力狀況改變，管板厚度可以顯著減薄，并增大管板直徑，從而布置更多的換熱管，增加換熱面積，增大蒸發器生產能力。

本發明提供一種薄管板中央循環管式蒸發器，其技術特征是。

（1）薄管板中央循環管式蒸發器由排液管、錐形下封頭、筒體、下部人孔、下環形管板、換熱管、折流板、拉桿、定距管、中央循環管、蒸汽進口管、上環形管板、上部人孔、進液管、橢圓形上封頭、二次蒸汽出口管、上部溫度計、上液位計接口管、視鏡、耳式支座、冷凝水出口管、下液位計接口管、下部溫度計、支撐筋板組成。

（2）薄管板中央循環管式蒸發器殼體主要由錐形下封頭、筒體、橢圓形上封頭組成。筒體內焊接固定有上環形管板與下環形管板，上環形管板與下環形管板之間設置若干換熱管，換熱管兩端焊接固定于上環形管板與下環形管板，上環形管板與下環形管板的中央設置中央循環管，中央循環管分別焊接固定于上環形管板與下環形管板，中央循環管下端距離錐形下封頭約200至400mm，用支撐筋板將錐形下封頭與中央循環管下端焊接固定。

（3）中央循環管下部沿圓周均勻設置4個孔洞，以便于蒸發過程中溶液循環流動。中央循環管截面積為換熱管管束總截面積的40%至100%，中央循環管下部孔洞總截面積為中央循環管截面積的100%至120%。

（4）上環形管板上設置有若干個拉桿，拉桿上設置有若干個定距管和折流板，折流板左右交錯設置在拉桿上。

（5）筒體上設置上部人孔與下部人孔，用于檢修及清理設備之用。上部人孔位于上環形管板上部，下部人孔位于下環形管板之下。

（6）通入換熱管內的介質空間稱之蒸發器的管程，通入換熱管外的介質空間稱之蒸發器的殼程。

（7）筒體上設置耳式支座4個，用于安裝支撐設備之用；筒體上設置蒸汽進口管，用于向殼程通入蒸汽；筒體上設置冷凝水出口管，用于將殼程蒸汽冷凝水排出；筒體上設置進液管，用于向設備管程加入液體；筒體上設置上部液位計管口與下部液位計管口，用于安裝液位計測量液位；筒體上設置視鏡若干個，用于現場觀察液位。

（8）橢圓形上封頭最上端設置二次蒸汽出口管，靠近二次蒸汽出口管處設置上部溫度計，用于測量蒸發過程中二次蒸汽溫度。

（9）錐形下封頭最低端設置出液管，用于排出蒸發濃縮液，錐形下封頭側部設置下部溫度計，用于測量液體溫度。

（10）薄管板中央循環管式蒸發器工作過程是，溶液通過進液管加入設備管程內，蒸汽從蒸汽進口管進入設備殼程內，通過換熱管間壁加熱，使換熱管內溶液蒸發沸騰，產生水蒸氣，經過二次蒸汽出口管排出。殼程內蒸汽換熱產生冷凝水經冷凝水出口管排出。溶液在換熱管內不斷蒸發向上流動，并排出蒸汽，再沿中央循環管下降，穿過中央循環管下部孔洞形成溶液上下循環流動，達到一定濃度后的溶液經底部排液管排出。