[发明专利]降膜式蒸发装置的料液分布成膜器

说明书

技术领域

本发明涉及一种多应用的工业换热管布膜元件，尤其涉及一种用于降膜式蒸发装置的料液分布成膜机构，属于机械装置设计领域。 

背景技术

在化工装置中，将液相变为气相是化工装置中常见的相变过程，高效节能实现这一相变过程是化工装置长期研究的课题。液体气化过程中需要吸收热量，使其能量提高足以汽化成蒸汽，在吸收热量的过程中，换热面积越大，换热效率越高，汽化效率越高。列管式降膜蒸发器的效率高，其关键在于经过换热管的液体能在管内壁形成一层均匀的液膜，冷态液体与管壁充分进行热交换，使液体吸收热量而形成蒸汽。 

如何在管内形成均匀液膜？这就需要使用到料液分布成膜器，其作用就是强制将管内液体均匀地分布在管壁上。降膜蒸发器的料液分布成膜器结构多种多样，传统料液分布成膜器结构有齿缝型、螺旋插件型、圆锥凹槽型等结构，这些结构的料液分布成膜器都各有其特点：齿缝型结构最简单，液体沿锯齿的凹槽流入管内，液膜厚度不均匀，换热效率低；螺旋插件型结构较复杂，液体沿螺旋凹槽分布在管内，由于液膜厚度取决于螺旋槽与管壁的间隙，液膜厚度较均匀，但容易堵塞，料液分布成膜器在管内可以自由活动，会造成液膜厚度不均；圆锥凹槽型料液分布成膜器为整体结构，互换性差，制造困难，只适用于清洁低黏度液体。 

降膜蒸发器的应用越来越广泛，各化纤生产厂纷纷从日本、美国等国家引进了大型降膜蒸发设备。但国内对其关键部件分布器的研究尚处于探索和研究阶段。对于大型降膜蒸发器的多层喷淋盘式分布器的研究也只是进行到实验阶段，且为冷膜实验。在热负荷状态下其性能如何以及如何将其应用于实际生产，将是其面临的研究课题。因此，开发出结构简单、布膜均匀、操作弹性大的大型降膜蒸发器的液体分布器将是重要的研究方向。 

发明内容

鉴于现有料液分布成膜器的上述多应用选择性，本发明的目的在于提出一种降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，以解决传统布液器液膜分布不均、液膜厚度波动较大、产品互换性差、装拆不便等弊病，提高料液分布成膜器的通用性。 

实现本发明目的的技术解决方案是： 

降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，其特征在于所述料液分布成膜器包括：与进料口通过液管相连且两级级联的配液机构，及配液机构下侧均匀分布并固定的换热管插件阵列，其中所述配液机构包括进液缓冲器、第一级的V形槽溢流配液器及第二级的孔形配液器；所述任一换热管插件具有柔性中心定位机构及等分圆周所设的三个侧向进液孔。 

进一步地，前述的降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，其中： 

该三个相同的侧向进液孔为半圆形，其截面与换热管插件/换热管间隙相匹配。 

该柔性中心定位机构为设于换热管插件/换热管间隙，并与换热管插件固定 的橡胶垫，所述橡胶垫对换热管内壁相对于换热管插件间的间隙不相干涉。 

该配液机构的进液缓冲器设有底部联通槽，贯通至V形槽溢流配液器。 

更进一步地，前述的降膜式蒸发装置的料液分布成膜器，其中： 

该V形槽溢流配液器的周边设置有均匀分布的V形槽，且所述V形槽溢流配液器由配液器间的支撑点定位于敞口状的孔形配液器的上方。 

该孔形配液器通过支撑柱定位于换热管阵列的上端，且所述孔形配液器的底面布设配液小孔。所述配液小孔的位置和孔径与所涉及的料液以及流量要求匹配，使得每个换热管插件周边的每个半圆形进液孔都有均匀的料液埋渗。 

应用本发明的料液分布成膜器，采用溢流配液、半圆形进液孔与柔性中心定位机构相结合，使得料液分布成膜器在换热管内自动对中，保证布液器与管壁间隙始终均匀一致；两级级联的配液机构，使溢流下来的液体平缓度提高，进一步提高成膜的均匀性，从而提高了换热管的换热面积和汽化效率。此外，换热管插件可作为一个小元件进行批量生产，大大增加了产品的互换性，装拆方便。 

为使本发明创新实质更易于理解，以下结合实施例及其附图，对该种布液器的结构特征及其有益效果作进一步地详细说明。 

附图说明

图1是本发明料液分布成膜器一实施例的结构透视图； 

图2是图1所示实施例的孔形配液器的轴向示意图； 

图3是图1所示实施例的换热管插件的结构剖视示意图； 

图4是图3所示换热管插件另一视角的结构剖视示意图。 

具体实施方式