[实用新型]一种管式降膜蒸发器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种特殊类型的换热器，特别是一种用于对污水进行处理，以使其符合环保要求的装置，如造纸行业使用的进行碱回收作业的管式蒸发器。本实用新型由壳体，设置于壳体内的换热管、液体分配器、管板、蒸汽入口、除沫器、冷凝水管、出液管、进液管、除沫器、二次蒸汽管以及液位控制装置构成。其中各换热管用上下管板固定于壳体内，并在上下管板间形成加热室，在加热室内设置有折流板，下管板以下部分构成汽液分离室。 

背景技术

管式降膜蒸发器与其它升膜类蒸发器相比无静压强效应，不会由此导致温差损失，被蒸发液体靠自身重力及系统真空拉动成膜，动力消耗较小，特别适用于热敏性溶液的蒸发。现有制造工艺中是以锻造方式制造管板，并将整个的钢管固定于管板上。由于管式降膜蒸发器的核心换热元件采用整体钢管，可以承受极高的压力，传热效率高，因此其应用领域和范围较其它的蒸发器更为广泛。 

近些年来，由于造纸工业碱回收和食品、饮料、啤酒等行业的迅速发展以及各国节能减排的环保要求，对蒸发器的要求也越来越高，蒸发器单台设备面积和规格变得越来越庞大，安全性能要求也逐渐提高，这样便使得设备的管板直径和厚度不断增加，如现使用的蒸发器其管板直径已大于2.5米。制造这类的大直径管板需要较大体积的坯锭，因此使管板制造难度加大，同时制造中需要有较高的起吊能力及锻压能力，一般的加工方法和手段已经难以达到要求。另一方面，被处理的蒸发浓缩循环液体中往往含有一定量的低沸点有机挥发物(如甲醇、甲硫醇等)及硫化氢、二氧化硫等有毒气体，混合或溶解于二次冷凝水中，由于系统中一般采用多效蒸发以提高热能利用效率，除一效蒸发器为清洁冷凝水外，其余各效二次冷凝水均有不同程度的有机污染物。由于工艺需要或出于环保要求，对二次冷凝水中BOD、COD等有机物含量有极高的标准限制，但现有的蒸发器因其特殊结构限制，其二次冷凝水水质达不到继续使用或排放要求。 

此外，现有的管式降膜蒸发器有如还存在着以下不足： 

1)现有设备是通过设置于上部的进液管将循环液引入其中，再用分配器分配于各换热管中，各换热管与上下管板连接，没有其它辅助加强机构，因此要求现有换热器所使用的换热管要有一定的壁厚，否则会造成其结构强度不足、甚至会将换热管从上下管板中拉脱，这就造成现有的管式降膜蒸发器因换热管壁厚较大导致其换热效率变差的不足；另一方面，因循环液自设备的顶部进入，其动能较大，而且会裹携大量的泡沫，为克服这一问题，不得不采用其它的技术措施，这又会造成设备制造成本增大，并增加制造的难度； 

2)现有的管式降膜蒸发器的效率较低； 

3)现有的管式降膜蒸发器是在下管板下直接设置分离室，并将除沫器直接设置于分离室内，在使用中由于系统真空的拉动作用，大量含有有机污染物的汽液混合物会被迅速带到除沫器中进行汽液分离，但由于经下管板流出的汽液混合物具有高流速、短距离、大流量等特点，往往造成除沫器汽液分离不彻底，使含有有机污染物的蒸汽被带到下一效蒸发器中作为热源冷凝，使二次冷凝水水质进一步恶化。 

4)在现有技术中作为加热源的蒸汽进入设备后直接与换热管接触，会对换管产生一定程度的冲击作用，对设备使用寿命有一定影响，同时还会使得蒸汽与换热管的径向阻尼较大，不利于换热。 

发明内容

本实用新型提供一种可克服现有技术不足的管式降膜蒸发器，特别是一种带有自汽提功能的管式降膜蒸发器。 

本发明的管式降膜蒸发器，由壳体，设置于壳体内的换热管、液体分配器、管板、蒸汽入口、除沫器、冷凝水管、出液管、进液管、除沫器、二次蒸汽管以及液位控制装置构成，其中各换热管用上下管板固定于壳体内，并在上下管板间形成加热室，在加热室内设置有折流板，下管板以下部分构成汽液分离室，在壳内中部设置有一个入口位于下部并通过上下管板固定的中央循环管，其顶部设置有液体分配器，中央换循环管与上下管板间以焊接方式固定，各换热管设置于中央循环管周围，在壳体的下部设置有与蒸汽进口相连的带有扩张段的腔室，扩张段腔室的下室壁与下管板固定，扩张段腔室的下部与分离室相接， 分离室内设置有除沫器，在下管板上设置有冷凝污水出口。