[发明专利]蒸发器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械蒸汽再压缩型的蒸发器系统。更特别地，本发明涉及一种蒸发器系统，其包括：壳体和彼此平行地定位的多个蒸发器管；产品入口，与连接至所述多个蒸发器管的分配元件流体连通；次级通道，形成于所述壳体的内表面与所述多个蒸发器管的外表面之间；水蒸气液体分离器，定位于所述多个蒸发器管和所述次级通道的底侧；压缩器，与所述水蒸气液体分离器的水蒸气出口流体连通；以及第二传输管，连接至所述压缩器及次级通道的入口。

背景技术

英国专利公开GB-A-1458492公开了一种用于使盐水脱盐的热压缩型的设备。设置了许多蒸发器管，管40的公称直径被规定为在50-100mm之间。此设备的重要特征是，其在低于大气压的压力下工作（以降低盐水的沸点）。

美国专利公开US-A-3244601公开了一种使用波纹管42的有凹槽管状蒸馏设备。被公开的管道42的直径是2.5至6英寸。

英国专利公开GB-A-967929公开了一种蒸发器系统，具有类似于MVR型系统的结构。第5页，第71-79行的一段讨论了图8的图表，并提到从1英寸开始以及更高（1.5，2和4英寸）的管径。此文献指出，在该系统中使用更高的蒸汽速度是有利的。此文献还公开了其中多个蒸发器系统被串联的实施方式。

国际专利公开WO2010/079148公开了一种用于在流体之间进行热交换的热虹吸管蒸发器，包括用于为第一流体形成流径的多个平行定位的空心管。

欧洲专利公开EP-A-1767257公开了一种用于处理液体的装置，包括具有主蒸发器和压缩器装置的机械蒸汽再压缩（MVR）型的蒸发器。

发明内容

本发明寻求提供一种改进的蒸发器系统，其具有比现在的蒸发器系统更高的效率。

根据本发明，提供了一种根据以上前序阐述的蒸发器系统，其中，多个蒸发器管中的每个蒸发器管具有至少50mm的内径。这将相当大地减小蒸发器系统中的压降，从而提高蒸发器系统的效率。

在另一实施方式中，第二传输管具有至少900mm的内径，例如，1000mm。这将减小蒸发器系统的另一部分中的压降，再次使得效率增加。

在又一实施方式中，两个相邻的蒸发器管之间的距离是蒸发器管的直径的至少1.4倍。再次，这将使得在蒸发器系统中产生更小的阻力，以及因此产生更低的压降。

在又一实施方式中，壳体具有比多个平行定位的蒸发器管的组合直径更大的内径。结果，可提供给水蒸汽流更大的可用的体积，再次，使得在蒸发器系统中产生更低的压降，并使得效率增加。

在又一实施方式中，在壳体中提供有多个水平定向的挡板，每个挡板在结构上支撑所述多个蒸发器管的至少部分。在又一实施方式中，在壳体的纵向方向上看，挡板被定位为部分地重叠，其结果是，产生出曲折的流径。在又一实施方式中，挡板在蒸发器管与壳体之间的区域中被设置有通道，进一步降低了压降。在又一实施方式中，挡板在相邻的蒸发器管之间的区域中被设置有次级通道，其结果是，水蒸汽流的阻力甚至可以被进一步减小。

在一个实施方式中，挡板被设置成随着距入口的距离增加而彼此间的距离减小。结果，在蒸发器系统中形成更有效的蒸汽路径。

在一个特定实施方式中，壳体具有与蒸发器管的长度基本上对应的高度，其中，入口部分被定位在壳体的顶部中。作为替代实施方式，壳体具有与蒸发器管的长度基本上对应的高度，其中，入口部分被定位在壳体的高度的1/3与2/3之间，例如，定位在壳体的高度的一半处。因而改进了蒸汽在壳体内的循环。

在又一实施方式中，壳体在壳体的顶部和/或底部中包括排气管。这允许排出被限制在蒸发器系统中的空气，从而进一步提高蒸发器系统运行中的效率。

在又一实施方式中，蒸发器管由节约型双相钢（lean duplex steel）制成，其对应用在蒸发器系统中的长管提供足够的强度和硬度。

在又一实施方式中，蒸发器系统进一步包括反馈通道，该反馈通道用于在壳体的底侧中收集第一流体，并将第一流体重新引入在分配元件中。使用多通技术可增加达到高浓缩度产品的蒸发器系统的效率。

本发明进一步涉及根据任何一个本发明实施方式的至少两个蒸发器系统的组合，其中，该至少两个蒸发器系统以串联构造连接。

在另一方面中，本发明涉及一种操作根据任何一个本发明实施方式的蒸发器系统的方法，其中，该多个蒸发器管内的水蒸气的水蒸气速度被限制为小于25m/s，例如，小于20m/s。这具有减小系统中的内部阻力（internal drag）的效果，结果是效率被提高。