[实用新型]蒸汽强化逆循环蒸发器

说明书

技术领域

本实用新型涉及用物理方法蒸发、浓缩液体或从中分离固态物料的蒸发装置，尤其涉及中心循环管虹吸逆循环蒸发器，特别是涉及用机械式二次蒸汽再压缩蒸发技术强化逆循环过程的蒸发器。

背景技术

在化工、医药、食品加工和环境保护等行业中经常需要对溶液进行蒸发浓缩、蒸发结晶。为适应有结晶的蒸发过程，出现了强制循环蒸发器，现有技术此类蒸发器广泛使用机械循环泵作为动力，利用诸如轴流泵、混流泵或离心泵的推动力使换热器中的浓缩液以1.5～3.0m/s的流速流经换热管，在机械泵，换热器、汽-液分离器中循环。浓缩液在换热器内被换热管外的蒸汽加热升温，但是由于换热器内压力高于所述汽-液分离器内压力，浓缩液不在换热器内发生蒸发；当浓缩液进入分离器后由于压力降低而迅速蒸发(闪蒸)产生二次蒸汽，经过分离器将汽、液分离后的浓缩液又进入机械泵加压再进入所述换热器，如此循环。强制循环蒸发器避免了换热管内由于蒸发产生结晶结垢现象，但是循环泵要消耗较多电能，一般每平方米传热面积消耗0.4～0.8kW电力，而且循环泵投资金额很高，维修量大。

虹吸逆循环蒸发器是在蒸发器启动阶段，换热管内浓缩液产生蒸发以前，在原来外循环下降管的底部吹入空气，使原来下降管内的浓缩液表观密度低于换热器内浓缩液密度。由于密度差使换热管内浓缩液流向外循环管底部并且在外循环管内上升，经汽-液分离器分离后液体密度增加，开始下降流入换热器换热管内，其流动方向与虹吸自然循环方向相反。虹吸逆循环蒸发器的换热管内浓缩液在管外蒸汽加热作用下逐步升温，但是由于流动方向是由上到下，液体静压逐渐升高，浓缩液在过热状态下不产生蒸发。当浓缩液流到外循环管后，液体由下向上流动，静压逐渐降低，在达到蒸发压力后，浓缩液发生蒸发，在浓缩液内部产生越来越多的二次蒸汽气泡，液体表观密度降低促使液体循环。此后可以去除外加蒸汽或空气，蒸发器内浓缩液仍然保持逆循环状态。由于蒸发过程发生在外循环管内而不是在换热管表面，避免了蒸发器换热管表面产生结晶结垢现象。但是由于虹吸作用动力小，浓缩液循环速度一般小于1.5m/s，不能适应高固液比的结晶蒸发，换热系数也较低。而各类有薄膜的升膜、降膜蒸发器不适应有结晶的蒸发过程。

现有技术的各类蒸发器存在以下不足之处：1、强制循环蒸发器适应有结晶的蒸发过程，但由于其使用循环泵作为动力，因此能源消耗大，不能实现节能的目的；2、虹吸逆循环蒸发器利用虹吸原理，在去除外加蒸汽或空气的情况下，仍可保持逆循环状态，有利于节能，但由于虹吸作用动力小，此类蒸发器不能适应高固液比的结晶蒸发过程，换热系数也较低；3、各类升膜、降膜蒸发器不适应有结晶的蒸发过程。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种蒸汽强化逆循环蒸发器，具有循环效率高，能源消耗小，结构简单，成本低廉，维护方便，以及适应高固液比结晶蒸发的特点。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种蒸汽强化逆循环蒸发器，包括蒸发器外桶体和竖直安装于其内的中心循环管以及换热管；所述外桶体的上方安装有汽-液分离器，下方安装有下封头；所述外桶体上设有第一蒸汽进口，所述汽-液分离器上第一蒸汽出口；尤其是：

所述外桶体上还设有第二蒸汽出口，所述下封头上设有将蒸汽引入所述中心循环管下方的第二蒸汽进口；所述第二蒸汽出口与所述第二蒸汽进口之间通过第二蒸汽管道(40)相连通；

所述第一蒸汽进口与所述第一蒸汽出口之间通过第一蒸汽管道相连通，且该第一蒸汽管道上串联安装有用于加压循环蒸汽的压缩机。

所述中心循环管的下方安装有蒸汽分配箱。

所述蒸汽分配箱上安装有多个布汽头，该布汽头包括一蒸汽管，该蒸汽管管口上方安装有圆锥形防结晶止回阀和用于分割蒸汽汽泡的分汽罩及散流罩；该分汽罩具有梯形齿圆管口，该散流罩具有锯齿形的伞状边缘；所述散流罩位于所述分汽罩的上方，所述散流罩和所述分汽罩焊接为一体后形成倒锥。

所述蒸汽管管口与所述止回阀之间设有硅橡胶密封垫。

所述汽-液分离器通过法兰与所述外桶体连接为一体。

同现有技术相比较，本实用新型蒸发器之有益效果在于：

1、本实用新型蒸发器是在中心循环管虹吸逆循环蒸发器基础上，不使用新鲜蒸汽，在蒸发的全过程只在中心循环管的下部吹入MVR(机械式二次蒸汽再压缩)压缩蒸汽，使循环管内的蒸发高度由原来的中上部降低到底部，大幅度降低循环管内浓缩液的表观密度，强化蒸汽气泡上升对浓缩液的提升作用，从而提高浓缩液循环速度，提高换热效率，适应高固液比的蒸发；