[實用新型]集成兩種換熱結構的二效蒸發器

有效

• 申請號: 202320843314.2
• 申請日: 2023-04-17
• 公開（公告）號: CN219517819U
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 劉文龍
• 申請（專利權）人: 劉文龍
• 主分類號: B01D1/26
• 分類號: B01D1/26;B01D1/30;B01D1/00;B01D9/02
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所(普通合伙) 43101
• 代理人: 劉政旺

集成兩種換熱結構的二效蒸發器，包括一效組件、二效組件和輸液泵；一效組件包括蒸發結晶器；二效組件包括蒸發濃縮器、換熱器和循環泵；蒸發濃縮器的循環液排出口C、循環泵、換熱器的管腔、蒸發濃縮器的循環液返回口C依次連通而形成濃縮液循環路徑；輸液泵設在蒸發濃縮器的濃縮液出口與蒸發結晶器的濃縮液入口之間的管路上，其用于將蒸發濃縮器內部的液體泵入蒸發結晶器內部。本實用新型集成了現有的換熱結構內置式和換熱結構外置式的二效蒸發器的優點，兼顧了結晶結垢易清理和較高換熱效率，尤其適用于高溫結晶產品的制備。

技術領域

本實用新型涉及蒸發結晶設備技術領域，特別是一種集成兩種換熱結構的二效蒸發器。

背景技術

多效蒸發器是一種主要應用于化工行業的高效節能蒸發設備，其是把前效產生的二次蒸汽作為后效的加熱蒸汽，在一定程度上節省了生蒸汽，可實現多級濃縮結晶，其相比單效MVR蒸發器具有更高的能效比。多效蒸發器隨著效數的增加，設備費用也會相應的增加，每一效的傳熱溫差損失也會增加，使得有效傳熱溫差減小，設備生產強度下降，因此常見的多效蒸發器的效數通常為二效或三效，其中又以二效蒸發器應用的最為廣泛。

現有的二效蒸發器包括換熱結構內置式和換熱結構外置式這兩類，其中，內置式的結構可參看公開號為CN212039090U的實用新型專利(可切換兩效蒸發濃縮結晶器)，外置式的結構可參看圖2所示。

換熱結構外置式二效蒸發器包括一效組件、二效組件和送液泵9。一效組件包括一效分離器71、一效換熱器72和一效循環泵73。一效分離器71上端設有二次蒸汽出口A711和原液入口A712，一效分離器側壁上設有循環液返回口A713、出料口714和循環液排出口A715，出料口714用于排出達到工藝要求的濃縮漿液。一效換熱器72為板式換熱器或列管式換熱器，其內設有互不連通的管腔和殼腔。一效分離器71的循環液排出口A715、一效循環泵73、一效換熱器72的管腔、一效分離器71的循環液返回口A713依次通過管道連通成為閉合環路，稱為一效原液路徑。外供生蒸汽與一效換熱器72的殼腔連通，用于為一效換熱器72的管腔中流動的原液提供換熱的熱源。二效組件包括二效分離器81、二效換熱器82和二效循環泵83。二效分離器81上端設有二次蒸汽出口B811和原液入口B812，二次蒸汽出口B811排出的蒸汽經過冷凝和氣液分離處理后排空，二效分離器81的側壁上設有循環液返回口B813、排料口814和循環液排出口B815，排料口814用于排出經過蒸發濃縮的原液。二效換熱器82為板式換熱器或列管式換熱器，其內設有互不連通的管腔和殼腔。二效分離器81的循環液排出口B815、二效循環泵83、二效換熱器82的管腔、二效分離器82的循環液返回口B813依次通過管道連通成為閉環環路，稱為二效原液路徑。一效分離器71的二次蒸汽出口A711排出的蒸汽與二效換熱器82的殼腔連通，用于為二效換熱器82的管腔中流動的原液提供換熱的熱源。送液泵9連接在二效分離器81的排料口814與一效分離器71的原液入口A712之間的管路上，其用于將二效分離器81內部的原液抽送至一效分離器71內部。

換熱結構外置式二效蒸發器的優點在于：由于原液是在換熱器內部的管腔中流通，因此管道外壁面均為換熱面，在換熱器外殼內部，管道/管腔通常以較高的密度進行布置，因此換熱面積較大，換熱效率較高。換熱結構外置式二效蒸發器的缺點在于：當一效分離器內的原液被濃縮至接近飽和濃度時，會產生大量細小的結晶體，這些結晶體與原液混合形成晶漿，晶漿流經換熱器的內部管腔時，很容易在換熱器內部的管腔壁上結晶和結垢，進而堵塞換熱器的內部管腔，造成蒸發器無法正常使用。

換熱結構內置式二效蒸發器包括可切換蒸發濃縮結晶罐組。可切換蒸發濃縮結晶罐組由結晶罐X和結晶罐Y組成。結晶罐X內置換熱盤管X，結晶罐Y內置換熱盤管Y，換熱盤管X和換熱盤管Y的前端均通過帶有閥門的管道與外供蒸汽連接，換熱盤管X和換熱盤管Y的后端均用于排出換熱后的水汽。結晶罐X的內腔通過帶有閥門的管道與換熱盤管Y前端連接；結晶罐Y的內腔通過帶有閥門的管道與換熱盤管X前端連接。