一种多效蒸馏水机的制作方法

本实用新型涉及蒸馏水设备领域，具体涉及一种多效蒸馏水机。

背景技术：

目前国内自主研发或引进的多效蒸馏水机蒸发方式均为降膜式和升膜式。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，降膜过程中，没有料液的剧烈沸腾，降膜水机采用了上部布水，原料水形成部分列管内原料水多，部分列管内原料水少，导致列管内原料水布水不均匀，原料水在下落过程中，受重力影响，速度很快，来不及完全蒸发，在蒸汽推力作用下，向下一效运动，导致换热不充分，蒸发效率低。

最新的升模式蒸馏水机采用从下而上布水。从一效蒸发器至末效蒸发器以及浓缩水采用串联的连接方式，从起机开始原料水从一效至末效同时布水，原料水有一部分直接从浓缩水口直接排出。二次蒸汽是是从一效产出，要依次经过 2效至末效产生，由于原料水比较多，导致起机时间比较长，达到20分钟。导致原料水的浪费很多。

为了保证蒸馏水质量，提高蒸馏水机的蒸发效率，充分利用原料水，组合式蒸馏水机成为了研发的热点。组合式蒸馏水机是利用降膜蒸发和升膜蒸发的优点，采用降膜升膜并存的蒸发方式进行工作的。

专利号为200410024083.4的专利公布了一种升膜布水蒸发器，包括蒸发器体及与之匹配的列管，蒸发体由上下两段组成，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，该技术从真正意义来说应该为升降膜混合蒸发，在同一个蒸发器中既有向上运动的水流也有下降的水流。将蒸发管分成两部分，一部分为向上运动的水流，一部分为向下运行的降膜式蒸发，由于原料水进入蒸发器之前未达到蒸发温度，在升膜蒸发段达不到完全换热蒸发，而是大部分处于给水加热过程，主要蒸发部分还是降膜蒸发并没有完全解决降膜布水不均的问题。

申请号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，将原料水进行蒸发气化，升膜部分的列管内水膜上升保证布水均匀，在升膜部分并没有完全蒸发，而主要是给原料水加热为主，蒸发为辅，在升膜列管旁有降膜列管，还是没有完全解决降膜布水不均的问题，在蒸汽循环工作过程中，往往会影响蒸汽的蒸发质量，很难保证汽水完全分离，如果汽液分离不清，液膜和液相之间传质和传热机理都将发生很大变化。直接影响蒸馏水的水质和蒸馏水机的节能效果。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种多效蒸馏水机，其设置三个预热器，第三预热器通过工业蒸汽作为热媒，与原料水进行换热，使原料水在进入蒸发器之前就已经达到很高的温度，大大缩短了起机时间，提高了蒸发过程的效率；利用降膜升膜的方式提高蒸发效率和蒸馏水的质量，提高蒸馏水机节能效果。

本实用新型为解决上述问题所采用的技术方案如下：

本实用新型包括蒸发器、用于给原料水预热的预热器以及设置于所述蒸发器上部的冷凝器；所述预热器包括第一预热器、第二预热器以及第三预热器；所述第一预热器、第二预热器、第三预热器、冷凝器以及所述蒸发器依次通过原料水管路相连通；所述第三预热器的管程进口与工业蒸汽管相连通；所述蒸发器为多效蒸发器。

进一步的，每效所述蒸发器为降膜升膜蒸发器。

进一步的，所述蒸发器为六效蒸发器，其包括依次串联的首效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、四效蒸发器、五效蒸发器以及六效蒸发器。

进一步的，每效所述蒸发器分别包括蒸发室、气液分离室、设置于所述蒸发室与气液分离室之间的降膜水室和设置于所述蒸发室下端的升膜水室；所述蒸发室的外壁设置工业蒸汽进口管和凝水出口；所述蒸发室内部设置有降膜升膜组合管；所述降膜水室内设置有布水板；所述降膜水室外壁设置有原料水进口管；所述原料水进口管的进口处设置于所述布水板上方；所述气液分离室上端设置蒸汽出口；所述升膜水室下端设置浓缩水出口，未蒸发的原料水也从浓缩水出口排出。

进一步的，每效所述蒸发器的蒸汽出口通过蒸汽管依次与下一效所述蒸发器连通；每一效所述蒸发器的浓缩水出口依次通过原料水管路与下一效多效蒸发器的原料水进口管连接。

进一步的，所述降膜升膜组合管包括设置于所述蒸发室内部一侧的纵向排列的降膜蒸发管以及设置于所述蒸发室另一侧的纵向排列的升膜蒸发管； 所述降膜蒸发管上端与所述布水板对应设置。

进一步的，所述气液分离室内设置有折流板和螺旋分离器；所述折流板相互交错地设置于所述气液分离室的外壁上；所述折流板自由端向下倾斜。

进一步的，所述折流板上开设有引流槽。

作为本实用新型的另一种改进方式，所述折流板截面为波浪形或折线形。

本实用新型具有如下技术效果：

本实用新型设置三个预热器，其中第三预热器利用高温工业蒸汽作为热媒与原料水进行换热，使进入首效蒸发器内的原料水即达到正常运行的温度，大大缩短了起机时间，提高了降膜列管的预热效率；所述蒸发器为多效蒸发器，各效蒸发器之间依次串联，可以对原料水充分蒸发，提高蒸发效率和蒸馏水水质。

本实用新型蒸发器为降膜升膜蒸发器，利用先降膜后升膜的蒸发方式进行蒸馏水制备，由于升膜蒸发比降膜蒸发的热利用率高，将蒸发效果较好的升膜蒸发过程置于降膜预热过程之后，能够最大限度的利用这两种蒸发方式的优点，克服升降膜混合蒸发方式的缺点，优化蒸馏水制备过程；由于升降混合蒸发方式是先升膜，再降膜，升膜之后的水蒸气经分离后，液体落到布水板上进行布水，由于水的自重作用，某些降膜蒸发管内水还未填充满即开始降膜，导致降膜过程热利用率低下，本实用新型为配合降膜升膜组合式蒸发方式，原料水进口管设置在降膜室，原料水直接流向布水板，保证了布水均匀，提高了降膜蒸发阶段的热利用率。

在汽液分离室内增设折流板，当水蒸气进入气液分离室内之后，水蒸气在上升过程中在折流板的作用下，水蒸气中的小液滴发生碰撞后变成大液滴后落下，有利于加快汽液分离速度，同时小液滴落在折流板上，在折流板的引流作用下流向下一层折流板，可以起到一定的缓冲作用，避免下落高度过高引起的飞溅现象；折流板上增设引流槽，或将折流板设置为截面为波浪形或折线形的结构，都有利于落到折流板上的液化水的引流作用，加快引流速度，有利于汽液分离；本实用新型结构合理，有利于气液分离完全，提高蒸馏效率，提高蒸馏水机节能效果。

附图说明

附图1为本实用新型结构示意图；

附图2为本实用新型蒸发器内部结构示意图。

图中：1蒸发室；2气液分离室；3蒸汽出口；4升膜蒸发管；5折流板；6原料水进口管；7布水板；8工业蒸汽进口管；9螺旋分离器；10降膜水室；11-降膜蒸发管；12-升膜水室；13-1首效蒸发器；13-2二效蒸发器；13-3三效蒸发器；13-4四效蒸发器；13-5五效蒸发器；14第一预热器；15第二预热器；16第三预热器；17冷凝器；18凝水出口；19浓缩水出口；20蒸汽管。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括依次串联的首效蒸发器13-1、二效蒸发器13-2、三效蒸发器13-3、四效蒸发器13-4、五效蒸发器13-5、六效蒸发器13-6、用于给原料水预热的第一预热器14、第二预热器15、第三预热器16以及设置于蒸发器上部的冷凝器17；所述第一预热器14、第二预热器15、第三预热器16、冷凝器17以及所述蒸发器依次通过原料水管路相连通；所述第三预热器16的管程进口与工业蒸汽管相连通；每效所述蒸发器为降膜升膜蒸发器。

每效所述蒸发器分别包括蒸发室1、气液分离室2、设置于所述蒸发室1与气液分离室2之间的降膜水室10和设置于所述蒸发室1下端的升膜水室12；所述蒸发室1的外壁设置工业蒸汽进口管8和凝水出口18；所述蒸发室1内部设置有降膜升膜组合管；所述降膜水室10内设置有布水板7；所述降膜水室10外壁设置有原料水进口管6；所述原料水进口管6的进口处设置于所述布水板7上方；所述气液分离室2上端设置蒸汽出口3；所述升膜水室12下端设置浓缩水出口19。

每效所述蒸发器的蒸汽出口3通过蒸汽管20依次与下一效所述蒸发器连通；每一效所述蒸发器的浓缩水出口19依次通过原料水管路与下一效多效蒸发器的原料水进口管6连接。

所述降膜升膜组合管包括设置于所述蒸发室1内部一侧的纵向排列的降膜蒸发管11以及设置于所述蒸发室1另一侧的纵向排列的升膜蒸发管4； 所述降膜蒸发管11上端与所述布水板7对应设置。

所述气液分离室2内设置开设有引流槽的折流板5和螺旋分离器9；所述折流板5相互交错地分布于所述气液分离室2的外壁上；所述折流板5自由端向下倾斜。

本实用新型的工作流程如下：

工业蒸汽自工业蒸汽进口管8进入蒸发室1内，给降膜蒸发管11和升膜蒸发管4进行加热后，从凝水出口18出来，流进第二预热器15的壳程，作为热媒，与原料水换热后然后排出，从工业蒸汽机中出来的另一部分工业蒸汽进入第三预热器16的壳程，作为热媒，然后进入第二预热器15的壳程，作为热媒，与原料水换热后排出；原料水作为冷媒进入第一预热器14、第二预热器15、第三预热器16、冷凝器17，最后自冷凝器17的冷媒出口通过原料水进口管6内流进首效蒸发器13-1的降膜水室10，经过布水板7均匀布水后流进降膜蒸发管11内，原料水快速、均匀的流进降膜蒸发管11内，开始降膜过程，由于工业蒸汽的加热作用，降膜蒸发管11内原料水经加热后温度升高，接近沸点，原料水继续下行，流到升膜水室12，当升膜水室12被填充满后，原料水快速、均匀的沿各升膜蒸发管4同时上升，并随着上升在升膜蒸发管4被汽化，汽化后的水蒸气一直沿升膜蒸发管4快速上升至气液分离室2内进行气液分离，当水蒸气进入气液分离室内2之后，水蒸气在上升过程中遇到折流板5上，水蒸气中的小液滴之间发生碰撞后落下，从而加快汽液分离速度，分离出的液态水落在折流板5上，在折流板5的引流作用下，通过引流槽流向下一层折流板5，分离后的水蒸汽自蒸汽出口3通过蒸汽管20流经二效蒸发器13-2、三效蒸发器13-3、四效蒸发器13-4、五效蒸发器13-5以及六效蒸发器13-6中进行多次分离，在二效蒸发器13-2、三效蒸发器13-3、四效蒸发器13-4、五效蒸发器13-5以及六效蒸发器13-6中进行同样的过程，六效蒸发器13-6的浓缩水和未蒸发的原料水从浓缩水出口19流进第一预热器14中，作为热媒流进第一预热器14的壳程，与原料水换热后排出，分离后的水蒸气最终从六效蒸发器13-6的蒸汽出口3进入冷凝器17中进行冷凝，冷凝后的蒸馏水即符合医用蒸馏水的温度要求。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。