[發(fā)明專利]一種螺旋降膜蒸發(fā)器

在審

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• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107823903A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設計）人: 曾錫華;杜修權;彭小紅
• 申請（專利權）人: 江蘇邁克化工機械有限公司
• 主分類號: B01D1/22
• 分類號: B01D1/22
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發(fā)明屬于化工生產領域，尤其涉及一種螺旋降膜蒸發(fā)器。

背景技術

在蒸發(fā)行業(yè)中有一種降膜蒸發(fā)器可對溶液進行蒸發(fā)濃縮，如圖1所示的普通降膜蒸發(fā)器，包括上筒體1、蒸發(fā)原液進口2、降膜管3、上管板4、殼體5、加熱蒸汽進口6、冷凝水出口7、下管板8，蒸發(fā)原液液從蒸發(fā)原液進口2進到上筒體1內，加熱蒸汽從加熱蒸汽進口6進到殼體5中，當上筒體1內的蒸發(fā)原液的液位漲到降膜管3的上管口時，就會從整個上管口向管內進行布膜，降膜管3內壁會形成一層均勻的液膜并在重力作用下向下流動，液膜在向下流動的過程中得到殼體5內蒸汽的加熱，使液膜溫度升高、達到沸點、產生蒸發(fā)，蒸發(fā)產生的二次蒸汽從液膜表面脫離進入降膜管3的中心，并帶動降膜管3內壁液膜一起向下流動，蒸發(fā)濃縮完成后，濃縮液和二次蒸汽一道從降膜管3的下口流出，產生的新蒸汽冷凝水從冷凝水出口7流出，此裝置中降膜管3是普通的圓管，降膜管3內壁形成的圓環(huán)液膜和圓環(huán)液膜中心的二次蒸汽都是垂直向下流動，由于蒸發(fā)溶液的粘度和降膜管3內壁粗糙度的作用，圓環(huán)液膜下降流速變慢，使圓環(huán)液膜對流傳熱效率降低，導致降膜蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率降低。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種螺旋降膜蒸發(fā)器，能夠提高蒸發(fā)原液的對流傳熱效率。

為實現以上目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種螺旋降膜蒸發(fā)器，包括上筒體9、蒸發(fā)原液進口10、螺旋降膜管11、上管板12、殼體13、加熱蒸汽進口14、冷凝水出口15、下管板16；上管板12的上端連接上筒體9，上筒體9側面上端設有蒸發(fā)原液進口10，上管板下端連接殼體13，殼體13側面中部設有加熱蒸汽進口14，殼體13側面底部設有冷凝水出口15，殼體13的下端連接下管板16，上管板12和下管板16之間設有螺旋降膜管11，螺旋降膜管11的上管口超出上管板12上部接近蒸發(fā)原液進口10，螺旋降膜管11的下管口超出下管板16下部。

以上所述內容中螺旋降膜管11的截面為扁平橢圓弧截面，即截面形狀由兩條平行線和兩個半園弧組成，扁平橢圓弧截面的短軸和長軸之比為0.8-0.9，螺旋降膜管11的螺旋導程為600～1000mm。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供了一種螺旋降膜蒸發(fā)器，蒸發(fā)原液進入螺旋降膜管內，在內壁會形成一層均勻的環(huán)狀液膜，環(huán)狀液膜在重力作用下向下流動時會沿著螺旋降膜管的內壁所形成的螺旋通道，周期性地改速度和方向，使蒸發(fā)溶液始終處于湍流狀態(tài)，提高了蒸發(fā)溶液的對流傳熱效率；同時殼體內加熱蒸汽也是沿著螺旋降膜管的螺旋狀外表面周期性地改速度和方向，提高了加熱蒸汽的對流傳熱效率，大大提高了整個螺旋降膜蒸發(fā)器的傳熱效率，提高了整個螺旋降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮效率。

附圖說明

圖1為普通降膜蒸發(fā)器示意圖，其中1為上筒體、2為蒸發(fā)原液進口、3為降膜管、4為上管板、5為殼體、6為加熱蒸汽進口、7為冷凝水出口、8為下管板。

圖2為本發(fā)明螺旋降膜蒸發(fā)器的示意圖，其中9為上筒體、10為蒸發(fā)原液進口、11為螺旋降膜管、12為上管板、13為殼體、14為加熱蒸汽進口、15為冷凝水出口、16為下管板。

圖3為螺旋降膜蒸發(fā)管示意圖，11-1為縱向截面，11-2為橫向截面。

具體實施方式

蒸發(fā)原液從蒸發(fā)原液進口10進到上筒體9內，加熱蒸汽從加熱蒸汽進口14進到殼體13中，當上筒體9內蒸發(fā)原液的液位漲到螺旋降膜管11的上管口時，就會從上管口向管內進行布膜，螺旋降膜管11內壁會形成一層均勻的環(huán)狀液膜，環(huán)狀液膜在重力作用下向下流動時會沿著螺旋降膜管11的內壁所形成的螺旋通道，周期性地改速度和方向，使蒸發(fā)溶液始終處于湍流狀態(tài)，；在螺旋降膜蒸發(fā)器中，環(huán)狀液膜在向下流動的過程中迅速吸收殼體13內蒸汽的熱能，使液膜溫度升高，達到沸點蒸發(fā)，蒸發(fā)產生的二次蒸汽從液膜表面脫離進入螺旋降膜管11的中心，并帶動螺旋降膜管11內壁環(huán)狀液膜一起向下螺旋流動；在螺旋降膜蒸發(fā)器中，殼體13內加熱蒸汽沿著螺旋降膜管11的螺旋狀外表面周期性地改速度和方向，提高了加熱蒸汽的對流傳熱效率，大大提高了整個螺旋降膜蒸發(fā)器的傳熱效率，提高了整個螺旋降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮效率。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。