[发明专利]降膜蒸发高效气液混合器

说明书

技术领域

本发明属于气液混合设备技术领域，具体涉及一种降膜蒸发高效气液混合器。

背景技术

在反应、加热、再混合、扩散等场合，均有可能遇到液体加热气化并和气体混合的需求。

现有的气液混合设备普遍存在液体换热气化效率低、混合均匀度差、气体通过压降大等问题，而且混合流程较长，设备结构较复杂，不利于节省投资与减少维护成本。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种液体换热气化效率高、气体通过压降小、利于气液混合均匀的降膜蒸发高效气液混合器。

为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：

降膜蒸发高效气液混合器，包括筒体，所述筒体内分隔形成为进料室、主蒸发混合室和出料室；

所述筒体上设置有与所述主蒸发混合室相连通的加热气体进口，所述主蒸发混合室内设置有若干外翅片换热管，所述外翅片换热管内布置有再成膜器；

所述筒体上设置有与所述进料室相连通的待混合气体进口和待混合液体进口；所述进料室内位于所述待混合液体进口处设置有分液板，所述分液板上分布有分液孔；所述进料室内设置有与所述外翅片换热管相对应的降膜头，所述降膜头安装于所述外翅片换热管的管口处，所述降膜头上设置有进液口和进气口，待混合气体和待混合液体经所述降膜头进入所述外翅片换热管内；

所述筒体上设置有与所述出料室相连通的气液混合后气体出口，所述出料室通过所述外翅片换热管与所述进料室相连通，待混合液体在所述外翅片换热管内壁成膜、待混合气体在外翅片换热管内流动催进成膜效果，待混合液体受壳程加热介质作用在管程蒸发从而与待混合气体混合。

作为其中之一优选方案，所述外翅片换热管均采用U型结构，所述外翅片换热管的进料端位于所述进料室，所述外翅片换热管的出料端位于所述出料室。

作为另一可选方案，所述外翅片换热管包括平行布置的进料管和出料管，所述进料管和所述出料管的底端安装有浮头管板，所述浮头管板的下部设有浮动封头，所述浮动封头与所述浮头管板共同形成辅蒸发混合室，所述进料管和所述出料管通过所述辅蒸发混合室相连通，所述辅蒸发混合室内安装有蒸汽换热器。

作为优选，所述蒸汽换热器的换热管为蛇形缠绕管。

作为优选，所述降膜头上的进液口为双螺旋内切线进液口。

作为优选，所述外翅片换热管上的翅片呈倾斜设置。

作为优选，部分所述外翅片换热管的管程设置有双螺旋挠流带。

作为优选，所述分液板上的分液孔分上下两层，上层所述分液孔为梯形结构。

作为优选，所述进料室内设置有液位检测仪，所述出料室内设置有温度检测仪。

由于采用上述技术方案，本发明具有至少以下有益效果：

(1)采用降膜蒸发原理，待混合液体在外翅片换热管内壁成膜，待混合气体在管内流动催进成膜效果，气体在换热管内流通、液体气化后压降小，壳程为加热介质，液体蒸发为气体后和气体混合，换热效率高，液体气化效率高、气液混合均匀。本发明特别适应于气液混合气化、换热效率要求高、气体压降要求小的雾化气化加热场合，例如：反应、加热、再混合、扩散等场合。

(2)降膜头为双螺旋内切线进液方式，液体在换热管内成膜均匀，能够有效强化换热蒸发。

(3)外翅片换热管上的翅片呈倾斜设置，强化传热的同时有利于加热气体液化时的气液分离。

(4)部分外翅片换热管的管程设置有双螺旋挠流带，强化混合气的挠流，强化混合气和换热管的传热，并有气液雾化气化作用，可作为降膜蒸发的补充。

(5)液体通过分液板均匀分液，分液板进液孔分上下两层，上层为梯形结构可自动调节进液量；再成膜器的设置，其大气流孔将有利于气流通过，并能将没有雾化液体收集后再成膜。

(6)其中一个方案中，浮头管板有利于解决换热管加热后形变作用力，在浮动封头设置液位检测，方便判断液体是否降膜蒸发完全，在浮动封头设置蛇形缠绕管换热，可方便在加热气体不足时用蒸气补充加热。在另一方案中，换热管采用U型弯，并在内管底部设置压力或温度检测结构，结构简单实用。

(7)进料室内设置温度检测仪和液位检测仪，便于实现系统的自动控制，保证设备的安全可靠运行。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是双螺旋挠流带的结构示意图；