[实用新型]管壳式降膜蒸发器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化工设备，尤其涉及一种管壳式降膜蒸发器。

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的关键所在。液体汽化过程中需要吸收热量，使其能量提高足以汽化成蒸汽，在吸收热量过程中，换热效率越高，汽化效率就越高。管壳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，蒸汽在管内无任何液体阻力的流到精馏或蒸馏塔，实现精馏或蒸馏的目的。

管壳式降膜蒸发器中一个关键的结构是布液器，液体通过布液器在换热管内形成液膜，布液器结构不同，所对应的管壳式降膜蒸发器的换热效率也不同。管壳式降膜蒸发器因布液器结构的不同而不同，常见蒸发器的布液器结构有管头型、锯齿型、螺旋塞型等，这些结构的布液器都各有其特点：管头型结构最简单，仅将管头点焊在换热管上即可，液膜厚度的均匀程度取决于点焊时管头与换热管同心度。具有以上类型结构的布液器的蒸发器较适合于工作温差小、连续操作的工况，对于工作温差大、单批间断操作的工况，则由于管头与换热管之间的点焊对换热管的原焊缝性能的影响，使用一定时间后，换热管原焊缝出现裂纹造成设备故障；锯齿型结构简单，液体沿锯齿的凹槽流进管内，液膜厚度不够均匀，蒸发器换热效率低；螺旋塞型结构较复杂，液膜厚度较均匀，但容易堵塞。

发明内容

鉴于现有管壳式降膜蒸发器存在的缺陷，本实用新型通过改造现有蒸发器中布液器的结构设计出一种新型的管壳式降膜蒸发器，以解决现有传统布液器导致蒸发器中液膜分布不均、液膜厚度波动较大、不便调整等弊病。

实现本实用新型目的的技术解决方案是：

本实用新型的管壳式降膜蒸发器，包括液体进料环、布液器、蒸发器管板、壳体、气相出口；其特征在于：所述蒸发器的布液器包括布液管头、圆形座，布液管头点焊在圆形座上。所述布液管头伸进换热管内，且长度可调，布液管头伸进换热管内的长度为10～15mm，优选15mm。所述圆形座放置在换热管上，圆形座设有止口，与换热管外径接触，换热管上端沿周向设有6～8个流液槽，优选8个流液槽。所述布液小管头外径小于换热管内径，以形成布液的环形缝隙。

应用本实用新型的管壳式降膜蒸发器，选用结构优化的布液器，将布液管头伸进换热管内，布液管与换热管壁的间隙均匀一致，使流下来的液体在管壁上能更加分布均匀，形成均匀的液膜，该布液器结构简单，容易加工，拆装方便，并且提高了蒸发器的换热面积，从而提高了汽化效率。

为使本实用新型创新实质更易于理解，以下结合实施例及其附图，对该种管壳式降膜蒸发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是本实用新型实施例结构示意图；

图2是图1的B向俯视示意图；

图3是本实用新型的布液器局部放大示意图；

图4是本实用新型的布液器管头连接处局部放大示意图；

上述附图中各标记的含义为：

1～液体进料环、2～布液器、3～蒸发器管板、4～换热管、5～壳体、6～气相出口、7～布液管头、8～圆形座、9～流液槽、10～加热介质出口、11～排气口、12～加热介质入口、13～排尽口。

具体实施方式

参照图1：管壳式降膜蒸发器，由液体进料环1、布液器2、蒸发器管板3、换热管4、壳体5、气相出口6组成，该蒸发器采用图3的布液器，由布液管头7、圆形座8组成。

本实用新型应用于乙醇精馏生产装置，管壳式降膜蒸发器换热面积40m²，换热管4的内径φ20mm，长度2.5m，换热管4上部安装该布液器。布液器管头7的外径φ18mm，长度30mm，布液器管头7伸进换热管4的长度为15mm，布液器管头7点焊在圆形座8上。在乙醇精馏生产中，粗品乙醇母液，经预热器预加热后，进入降膜蒸发器上部的分布器部分，液体经过圆形座8下部内侧的环形缝隙和圆形座8与布液管头7之间的环形缝隙及流液槽9进入布液器管头7与换热管4之间的间隙形成液膜，均匀的分布在换热管4的内壁上，蒸发器壳程中的加热介质导热油(或蒸汽)对液膜加热使其汽化，汽化的乙醇蒸汽，无任何液阻的从换热管4内流经气相出口6进入精馏塔内，在塔里分离，轻质的乙醇汽体流向塔顶，较重的物料滞留在塔釜，塔顶的乙醇汽体经冷凝器冷凝成液体，生产出合格的乙醇。