[發明專利]蒸發器及換熱濃縮裝置與方法

有效

• 申請號: 202010045325.7
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111167142B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 韓東;陳俊杰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B01D1/26
• 分類號: B01D1/26;B01D1/28
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

本發明涉及蒸發器及換熱濃縮裝置與方法，屬換熱濃縮領域。蒸發器由若干個基礎板片堆疊而成，基礎板片之間布置有A型墊片組和B型墊片交替組；所述基礎板片的一個面被A型墊片組由下至上依次劃分為一效溶液蒸發區、一效氣液分離區、二效溶液蒸發區、二效氣液分離區和冷凝液放熱區；另一個面被B型墊片組由下至上依次劃分為一效冷凝放熱區、一效氣液分離區、二效冷凝放熱區、二效氣液分離區和溶液吸熱區；由A型墊片組劃分的五個區域與由B型墊片組劃分的五個區域構成五個一一對應的界面關系。本發明耦合新型多效蒸發技術和機械蒸汽再壓縮技術，實現對稀溶液的梯級蒸發與冷凝，所提出的換熱濃縮裝置熱效率高、結構緊湊。

技術領域

本發明涉及一種蒸發器及換熱濃縮裝置與方法，特別是一種換熱濃縮裝置及其工作方法，屬于能源與動力領域。

背景技術

目前，多效蒸發技術作為熱法蒸發濃縮重要方法之一，已被廣泛應用于化工、食品、醫藥等多個行業。但常規的多效蒸發系統由于存在分離設備的必然性以及設備繁多等諸多問題導致各個設備部件之間連接的管道復雜，進而導致多效蒸發系統的安裝、制造繁瑣、成本高、運行穩定性差。

板式換熱器作為一種常見的高效緊湊換熱器，多用于單相液態工作介質的加熱和冷卻，同時也可以用于液態工作介質的蒸發和氣態工作介質的冷凝。板式換熱器可以通過在板片間增加不同的形狀墊片，對冷源、熱源、蒸發區、冷凝區以及分離區進行分隔，而且板片拆卸、清洗方便，還可以通過增減板片數來調整板式換熱器的換熱能力。

因此，開發一種新型板式換熱器作為蒸發濃縮系統中重要部件--蒸發器，將具有重要的工程應用價值。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種結構緊湊、換熱效率高、組裝方便的換熱濃縮裝置。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種蒸發器，其特征在于：由若干個基礎板片堆疊而成；

單個基礎板片上端一側設置有一組冷凝液出入口，該出入口由按上下或下上分布的1個冷凝液入口和1個冷凝液出口組成；基礎板片上端另一側對稱設置有一組溶液出入口，該出入口由按上下或下上分布的1個溶液出口和1個溶液入口組成；上述冷凝液出入口的外側，溶液出入口的外側均設置二效蒸汽孔；

上述冷凝液出入口和溶液出入口下方依次設置有1對二效氣液溢出口，1對二效溶液入口，1個二效溶液出口，1個二效凝液出口，1對一效氣液溢出口，1組按上下或下上分布的一效凝液出口和壓縮蒸汽入口，1對一效溶液入口，1對一效溶液出口；

上述成對出現的二效氣液溢出口、二效溶液入口，一效氣液溢出口、一效溶液入口、一效溶液出口均沿基礎板片中軸線對稱分布；上述單個出現的二效溶液出口、二效凝液出口、一效凝液出口、壓縮蒸汽入口位于基礎板片中軸線上；

上述1對二效溶液入口外側鄰近設置一效蒸汽孔，1對二效溶液入口內側鄰近設置二效溶液孔；上述1對一效溶液入口內側鄰近設置一效溶液孔；

相鄰基礎板片之間均設置有墊片結構組，其中相鄰基礎板片之間交替布置兩種類型的墊片結構，即交替布置A型墊片組和B型墊片組；

上述A型墊片組由上而下依次包括冷凝液放熱區墊片、二效溶液收集墊片、二效溶液蒸發區墊片和一效溶液蒸發區墊片；

其中冷凝液放熱區墊片的一側包圍在溶液出入口的四周并將溶液入口和溶液出口相互隔開；冷凝液放熱區墊片從該側向另一側延伸，通過冷凝液出入口與二效蒸汽孔之間延伸至基礎板片上沿；同時有一支路將冷凝液入口和冷凝液出口分隔開后繼續延伸至接近但不碰到溶液出入口四周的墊片；

其中二效溶液收集墊片中間部位將二效凝液出口四周完全包圍，并從二效凝液出口和二效溶液出口之間向兩側延伸，經過二效溶液入口和一效蒸汽孔之間后最終延伸至基礎板片的側邊沿；