[实用新型]一种升膜式蒸发装置

说明书

技术领域

本实用新型属于蒸馏水设备领域，尤其是一种升膜式蒸发装置。 

背景技术

目前国内自主或引进的多效蒸馏水机蒸发方式均为降膜式。降膜蒸发是料液以液膜的形式流经加热表面进行的一种表面蒸发。和普通的蒸发不同，降膜蒸发过程中，没有料液的剧烈沸腾。在降膜蒸发传热过程中，热流密度沿液膜厚度方向保持不变，热量从加热面经过液膜直到自由表面才以潜热的形式释放出来，蒸发一般只在液膜表面发生，是管内气液两相的强制对流传热。由于降膜式蒸馏水机采用了上部布水，原料水形成部分沿列管降膜流下，部分列管形成水柱流下，而部分列管缺水，导致各列管原料水分配不均，致使其蒸发效率相对较低，即使采用多级布水，也不能从根本上解决布水不均的问题，这是因为多效蒸馏水机蒸发器的水量是随一效蒸汽量而变化的，也就从根本上导致了它的进水量波动和布水不均。布水不均的情况下，也就出现了有的换热管中水量过大，水在管道中不是降膜状态，而水过水管，不能有效工作，有的换热管水量过少或无水处于半工作或不工作状态，这些都导致了降膜式多效蒸馏水机的工作效率低。 

为了保证蒸馏水质量，提交蒸馏水机的蒸发效率，升膜式蒸馏水机成为了研究的热点。升膜式蒸馏就是进料水经加热沸腾后，产生二次蒸汽，进行分离。经检索，专利号为200410024083.4的专利公布了一种升膜布水式蒸发器，包括蒸发器体及与之匹配的列管，蒸发器体由上下两段组成，其中上段为汽水分离段，下段为蒸发段。该列管和蒸发段包括蒸汽上升和下降的部分，不属于严格意义上的升膜式蒸馏水机，该技术从真正意义上来说应为升降膜混合式蒸发，在同一个蒸发器中既有向上运动的水流，也有向下降的水流，这种设备将蒸发段中的蒸发管分成两部分，一部分为向上运行的水流的升膜部分，一部分为向下运行的降膜式蒸发部分，并且还有向上排汽的通汽管。该设备并没有完全脱离降膜技术，并且使设备更加复杂，设备加工难度大，分隔部位多，出现渗漏的可能性大大增加。并且在降膜段还是不能解决布水不均的问题。 

申请号为200410024082.X的专利公开了一种双蒸馏式多效蒸馏水机，在同一蒸发器中设置升膜和降膜两种方式将原料水进行蒸发汽化，升膜部分的列管内水膜上升，保证布水均匀，在升膜列管旁边设有降膜列管，这样蒸汽循环工作过程中，往往会影响蒸汽的蒸发质量，很难保证汽水充分分离。如果汽液分离不清，液膜和汽相之间的传质和传热机理都将发生较大的变化，将直接影响到蒸馏水的质量和蒸馏水机的节能热效率、产量等技术经济指标。所以，汽液分离是保证最终蒸馏水质量的关键技术。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种布水均匀、工作稳定、蒸发效率和蒸汽质量高的升膜式蒸发装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种升膜式蒸发装置，其特征在于：包括蒸发器及其内部均匀分布的蒸发管，所述蒸发管的下方设有储水室，所述蒸发管上方设有消泡器，储水室和消泡器通过蒸发管连通，消泡器的侧壁底端设有浓水出口，所述消泡器的上方连接有汽水分离器，上述结构构成一效蒸发装置。 

优选的，所述蒸发器的侧壁上设有蒸汽入口和凝水出口，所述凝水出口位于蒸发器的下部且与蒸发器内腔连通，蒸汽入口位于蒸发器上部且与蒸发器内腔连通，所述蒸发管穿过蒸发器内腔，储水室的下端设有进水口，所述进水口与储水室连通。 

优选的，所述消泡器的顶部设有网状结构的海绵体。本实用新型中的消泡器可以是网状，也可以是孔板，也可以是栅状，同时层数也不限一层。消泡器的作用是由蒸发管热交换蒸发出来的汽水混合物中出现的消泡消除，由于水泡内包裹热蒸汽，通过消泡器把水泡割破，实现汽水分离，提高热蒸汽的质量。 

优选的，所述汽水分离器为双层壁结构的圆柱形腔体，其内层壁为设有透水孔的板筒，汽水分离器的内层壁与外层壁之间形成一个环形空腔，所述汽水分离器的中心设有封闭的中心管，所述中心管与汽水分离器的内层壁之间设有螺旋室。本实用新型中利用分离螺旋实现蒸汽中的水雾分离，螺旋室可以是单头螺旋也可以是多头螺旋，通过围绕中心管旋转过程中，利用离心力，把汽水混合物中较重的液珠分离到汽水分离器的内层壁，由于内层壁上具有透水孔，液珠由孔透出并沿着环形内腔流下至消泡器，实现浓水回收，这个过程进一步实现汽水分离，纯净的蒸汽从上口排出。 

优选的，所述蒸发器的外壁设有隔热层。本实用新型中，隔热层可以为泡沫或隔热棉，由于蒸发器内部蒸汽温度较高，防止外界接触时烫伤。