[发明专利]管壳式蒸发器蒸汽进料分配及冷凝液溢流装置

说明书

技术领域

本发明涉及采用降膜工艺浓缩的化工行业管壳式蒸发器，是换热器中一种汽相分布及液相溢流结构。

背景技术

降膜蒸发器在管壳程中分别输入不同介质，通过降膜管管壁实现介质的热交换。当蒸汽从管口进入膨胀节时直接打到筒体上，因汽相密度较小会直接在进料口一侧直接向上，而远离进料口处蒸汽很难到达，这样就造成汽相分布不均，从而影响部分降膜管的热交换效果；进入蒸发器的蒸汽均为饱和状态，在膨胀节内就会有热量交换，部分蒸汽就会先冷凝下来，久而久之膨胀节内的蒸汽冷凝液就会越积越多，最后液位上升到蒸汽入口，从而影响蒸汽的进入，同时还会影响蒸汽的分布。

发明内容

本发明的目的是，提出一种降膜蒸发器汽相分布及液相溢流结构，可以提高蒸汽的分布效果，同时避免蒸汽冷凝液带来的负面影响。

本发明的技术方案：一种管壳式蒸发器（降膜蒸发器）蒸汽进料分配及冷凝液溢流装置，即汽相分布及液相溢流结构，蒸发器汽相入口在管壳式蒸发器管壳的下端，在蒸发器汽相入口的蒸发器管壳设有向上方半径逐级减小的环形分布挡板，每个环形分布挡板由数量2~12块部分环形块构成一个圆环，相邻部分环形块之间设有空隙，级数1~6。蒸发器管壳的外径部位设有膨胀节壳体。在膨胀节中壳体下部均匀的开4~8个直径φ4~6小孔液相溢流孔。

逐级分布的环形分布挡板的每块部分环形块可允许有单边向上的倾斜角度

0°~30°，向上倾斜方向应是沿着蒸汽进口向上。蒸发器蒸汽进料若为多个，逐级分布的环形分布挡板可根据相应的数量对称逐级分布。

本发明的工作原理如下：当蒸汽从管口进入膨胀节时直接打到筒体上，因汽相密度较小会直接在进料口一侧直接向上，而远离进料口处蒸汽很难到达，这样就造成汽相分布不均，从而影响部分降膜管的热交换效果，通过有逐级分布的环形（水平或倾斜）分布挡板，迫使蒸汽向进料口对侧流动，这样在整个膨胀节内均有均匀的蒸汽进入降膜管的壳程，从而提高了蒸发器的传热效果；进入蒸发器的蒸汽均为饱和状态，在膨胀节内就会有热量交换，部分蒸汽就会冷凝下来，久而久之膨胀节内的蒸汽冷凝液就会越积越多，最后液位上升到蒸汽入口，从而影响蒸汽的进入，同时还会影响蒸汽的分布，通过在膨胀节中壳体下部均匀的开4~8个直径φ4~6小孔液相溢流孔，均可消除这些影响。同时均匀的小孔可以使冷凝的蒸汽液体均匀的喷射到降膜器的下部对下部降膜管进行热交换。

本发明有益效果是：设有逐级分布的环形分布挡板，迫使蒸汽在整个膨胀节内沿圆周均匀分布，壳体下部均匀的开4~8个直径φ4~6小孔，使蒸汽冷凝液均匀的排入蒸发器的下部，同时也避免了蒸汽冷凝液越积越多，最终会溢过蒸汽入口，影响蒸汽的进入及分布，本发明避免蒸汽冷凝液带来的负面影响。本发明降膜蒸发器汽相分布及液相溢流结构，提高蒸汽的分布效果，降膜蒸发效率提高5%左右，而且降膜蒸发的工作平衡。

附图说明

图1为本发明的竖直的剖视图

图2为本发明画出一级环形挡板的俯视图，图中：蒸汽进口1、逐级环形挡板2、蒸发器下壳体3、膨胀节4、蒸发器上壳体5、液相溢流孔6。

具体实施方式

下面具体说明本发明的实施方式：

通过附图1-2可说明本发明，本发明是在汽相进口1处逐级设置逐级环形分布挡板（2），并且挡板的高度逐级提高，最后一级挡板高度应低于下筒体的上边，逐级分布挡板可以是水平的也可以是倾斜，倾斜角度0°~30°。

在膨胀节中壳体3下部均匀的开8个直径φ6小孔液相溢流孔6，开孔高度应尽量靠下。

逐级环形分布挡板2材质选择应和膨胀节4相同（如不锈钢或合金钢），下料成型宽度为膨胀节和下壳体有效宽度的2/3~3/4。在下壳体3下料成型后筒节卷制以前，根据标高沿即将卷制的筒节周边均匀的钻出4~8个直径φ4~6，并保证成型孔光滑无毛刺。卷制成型后将环形分布挡板2逐级焊接膨胀节4上相应位置，最后将下壳体3和上壳体5同膨胀节4组对并焊接，在对接时注意防止筒节碰撞环形分布挡板2。图1示意可以看出蒸汽均匀的布满整个膨胀节之内。