专利名称：热蒸汽源高效蒸发器的制作方法
技术领域：
本发明涉及蒸发器，特别是一种热蒸汽源高效蒸发器。
背景技术：
污水和废水种类繁多，特性千变万化，污水和废水处理方法多种多样。有一部分废水，由于含有高浓度盐分，无法生化处理或其它办法处理，只能采用蒸发除盐处理；还有些废水可以通过蒸发浓缩，将废水中的物质变废为宝。例如生物化工、无机盐化工、食品工业，肉类加工、造纸业、酒精等工业废水中含有的纤维素、糖、蛋白、氮基酸、无机盐等有用的资源，扔掉是害，取出是宝，治理废水要将废水中有用的资源提取出来，废水通过蒸发成为蒸汽冷凝水，是废水不废，实现真正意义上的清洁生产和工业废水零排放。目前在实践中采用多效蒸发工艺、多效蒸发+干燥工艺或多效蒸发+结晶工艺处理污水或废水，使蒸发处理后的水达到国家规定的排放标准。根据含盐废水的特点，管式降膜蒸发器及强制循环结晶蒸发器等得到广泛应用，管式降膜蒸发器主要用于废水的浓缩，结晶蒸发器主要用于含盐废水的结晶。上述现有设备存在的问题:1、换热效率低，上述的蒸发设备换热都是间壁式换热，被蒸发介质和热源接触面积小，造成了换热效率低下，这是设备结构问题决定的，换热效果问题根本无法解决。2、结垢的问题无法解决，上述蒸发设备在运行过程结垢的问题是世界性的难题，一直无法得到解决，这也是设备结构问题造成的。垢是热的不良导体，在原本换热效率不高的设备上再结一层不导热的污垢，可见上述设备的换热效率就更低了，能源的浪费就不言而喻了。然而，目前在市场上还没有永远不结垢的设备出现，上述蒸发设备还是蒸发行业的主流产品。3、必须停产处·理水垢，根据蒸发系统工艺的不同和被蒸发介质的不同，有的蒸发设备运行几个小时就得停产清理，有的不超过几天就得停产清理。在清理中有部分蒸发器用水冲洗就可以解决问题，但更多是必须用酸洗的方法才能解决问题，这不但浪费人力物力、影响产品生产数量和质量，而且造成了极大的环境污染和人身安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热蒸汽源高效蒸发器，主要解决上述现有技术所存在的技术问题，本发明确保蒸发器在运行过程永远不会结垢，其工艺简单，造价低，换热效率高，能耗极低。为实现上述目的，本发明的技术方案是:一种热蒸汽源高效蒸发器，其特征在于，它包括蒸发器框架，蒸汽出口，物料导流槽，蒸发板，激振器，带有接口的蒸发器框架堵板和物料出口 ；所述的蒸发器框架内安装有若干片蒸发板，蒸发板一端和蒸发器框架软连接，另一端悬空，悬空端比连接端低，水平角度在30-45度之间；所述的蒸发板上均安装有激振器。
所述的热蒸汽源高效蒸发器，其特征在于:所述的蒸发板的两侧有蒸汽联箱，蒸汽联箱和主汽管道的连接；蒸发板的上面有导流隔板，导流隔板固定在支架上；所述的支架和蒸发器框架进行刚性连接；所述的蒸发板的内部设有蒸汽导流槽。所述的热蒸汽源高效蒸发器，其特征在于:所述的激振器由电缆、能量变送器和能量放大器组成；通过电缆把长脉冲控制电信号接入能量变送器中，将电信号转变为纵向的高频机械脉动信号，再通过能量放大器进行阻抗匹配，最终把高频机械脉动能量传递给蒸发板上，使其保持高频振动状态。本发明具有如下优点:一是确保蒸发器在运行过程永远不会结垢。二是采用热蒸汽作为蒸发的热源，热源来源渠道多，蒸发设备工艺简单，造价低，换热效率高。三是被蒸发介质在振动换热板表面高频振动的激发下，其表面积在被蒸发过程中扩大50倍(甚至更多)以上，提高换热板和被蒸发接触的面积，实现高效快速蒸发的效果。四是本发明的设备在运行中免维护，不存在停产的问题，可以长时间的保存稳定连续运行。五是本发明设备构造简单、加工工艺简单、占地面积小、能耗极低。六是蒸发工艺简单，通过控制热蒸汽量、蒸汽温度和进料量，可以得到不同含水量的被蒸发介质，也可以一次性就把被蒸发的从进料口进入的介质到出口变成干粉或干物料。七蒸发和干燥一次性完成。八是可以蒸发的介质范围广泛，不但可以蒸发各种污水、各种废水，也可以蒸发污泥和海水蒸发，同时也可以用来制作各种干粉。
图1是本发明的结构示意图。图2是本发明中蒸发板的结构示意图。图3是本发明中激振器的结构示意图。图中:1-蒸发器框架，2-蒸汽出口，3-物料导流槽，4-蒸发板，5-激振器，6_带有接口的蒸发器框架堵板，7-物料出口，41-蒸汽联箱，42-导流隔板，43-支架，4-蒸汽导流槽，51-电缆，52-能量变送器，53-能量放大器。
具体实施例方式本发明涉及本发明涉及一种应用热蒸汽作为热源的蒸发器，所述发明设备如图1所示，包括蒸发器框架1，蒸汽出口 2，物料导流槽3，蒸发板4，激振器5，带有接口的蒸发器框架堵板6,物料出口 7。在蒸发器框架I内安装有若干片蒸发板4,蒸发板4 一端和蒸发器框架I软连接，另一端悬空，悬空端比连接端低，水平角度在30度和45度之间。如图2所示，本发明的蒸发板4的两侧有蒸汽联箱，每个蒸汽联箱41和主汽管道的连接方式视具体的工艺确定，可以进行串联，也可以并联。在每片蒸发板4的上面有导流隔板42，它由耐高 温柔性材料制成，其作用是引导被蒸发物料在蒸发板4上从上至下均匀流动。导流隔板42固定在支架43上，该支架43和蒸发器框架I进行刚性连接。在蒸发板4的内部设有蒸汽导流槽44，以保证蒸汽的均匀流动。在每片蒸发板4上面的适当位置安装有激振器5，以保证每片蒸发板4在正常工作时保持高频谐振状态。如图3所示，本发明的激振器5由电缆51、能量变送器52和能量放大器53组成。其工作方式是，通过电缆51把长脉冲控制电信号接入能量变送器52中，将电信号转变为纵向的高频机械脉动信号，再通过能量放大器53进行阻抗匹配，最终把高频机械脉动能量传递给蒸发板4上，使其保持高频振动状态，目的使落到上面的物料不能粘结，保持板面的洁净，更关键的是能够对物料具有激发分散功能，提高被蒸发物料和蒸发板4的接触面积，即提高蒸发效率。能量变送器52是本系统中关键部件，它能够把控制器来的电信号同步转变为机械信号。采用了世界上最先进的能量转换材料，具有能量转换效率高、能量密度大、导热性好、性能稳定性好、力学性能好抗强振动、温度系数低、居里点高等特点。本发明中的激振器5是以磁致伸缩材料为核心通过变幅杆和蒸发器的器壁紧密连接，形成一个振动整体，在长脉冲控制发生器的控制下，该激振器发出很高加速度的高频振动能量，该能量传递给蒸发器的器壁，使器壁产生高频低振幅的振动，以确保蒸发器的器壁上不会粘结任何物料。能量变送器52是将电能转变成机械能的设备，目前常用的材料是压电陶瓷材料和磁致伸缩材料。上述材料在高频功率信号作用下，能够同步将电信号转变为同频率的机械振动信号。能量放大器53是指将能量变送器的能量放大的一种设备，也叫做变幅杆，要求变幅杆材料应声阻小、热损耗低、抗疲劳强度高。目前常用的变幅杆材料为45钢和工具钢。发明热蒸汽源高效蒸发器实现过程如下:本发明的热蒸汽源高效蒸发器在正常运行时蒸发板4，激振器5都处在正常的工作状态，即处在一种高频谐振状态，具有很高的动能。
被蒸发物料从物料导流槽3流入到蒸发板4高端根部，物料在蒸发板高频力的作用下，沿着导流隔板42的路径均匀向下移动，在移动过程中被蒸发物料不断的被蒸发板的热量蒸发，同时被蒸发物料不断的被蒸发板4振动面弹起，使被蒸发物料不断的变换和蒸发板接触的角度和位置，同时大块物料也会被击碎，扩大被蒸发物料和蒸发板接触的表面积，使蒸发板的热量不断的、没有任何阻碍(蒸发板不结垢)的传递给被蒸发物料。这样就决定了本发明的热蒸汽源高效蒸发器具有非常好的蒸发效率和蒸发速度。在进料量较多的情况下，如果只有一级物料蒸发板4，不足以把进料全部蒸发或把物料变成干粉，这就需要根据实际情况，在壳内设计多级物料蒸发板4。当第一级物料蒸发板4处理后没有被蒸发的物料，会落在第二级的物料蒸发板4的根部，同样做上述的蒸发过程。如果达不到要求，可以进行第三级蒸发。本发明蒸汽源高效蒸发器主体框架示意1中设置了 7级蒸发板4，在适当控制进料量的前提下足以满足实际需求。最后一级蒸发板4的下面有物料出口 7，用以排出蒸发后的物料。本发明中用的热蒸汽来源可以是蒸汽锅炉、热泵、工业费蒸汽等，蒸汽温度最好在120°C 150°C，每一级蒸发板4的进汽量根据进料量控制，以达到最佳节能为目的。综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
权利要求
1.一种热蒸汽源高效蒸发器，其特征在于，它包括蒸发器框架(I )，蒸汽出口( 2)，物料导流槽(3)，蒸发板(4)，激振器(5)，带有接口的蒸发器框架堵板(6)和物料出口(7);所述的蒸发器框架(I)内安装有若干片蒸发板(4)，蒸发板(4) 一端和蒸发器框架(I)软连接，另一端悬空，悬空端比连接端低，水平角度在30-45度之间；所述的蒸发板(4)上均安装有激振器(5)。
2.根据权利要求1所述的热蒸汽源高效蒸发器，其特征在于:所述的蒸发板(4)的两侧有蒸汽联箱(41)，蒸汽联箱(41)和主汽管道的连接；蒸发板(4)的上面有导流隔板(42)，导流隔板(42)固定在支架(43)上；所述的支架(43)和蒸发器框架(I)进行刚性连接；所述的蒸发板(4)的内部设有蒸汽导流槽(44)。
3.根据权利要求1或2所述的热蒸汽源高效蒸发器，其特征在于:所述的激振器(5)由电缆(51)、能量变送器(52)和能量放大器(53)组成；通过电缆(51)把长脉冲控制电信号接入能量变送器(52)中，将电信号转变为纵向的高频机械脉动信号，再通过能量放大器(53)进行阻抗匹配，最终把高频·机械脉动能量传递给蒸发板(4)上，使其保持高频振动状态。
全文摘要
本发明涉及一种热蒸汽源高效蒸发器。它包括蒸发器框架，蒸汽出口，物料导流槽，蒸发板，激振器，带有接口的蒸发器框架堵板和物料出口；所述的蒸发器框架内安装有若干片蒸发板，蒸发板一端和蒸发器框架软连接，另一端悬空，悬空端比连接端低，水平角度在30-45度之间；所述的蒸发板上均安装有激振器。本发明确保蒸发器在运行过程永远不会结垢，其工艺简单，造价低，换热效率高，能耗极低。
文档编号B01D1/22GK103239879SQ201310202438
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月27日 优先权日2013年5月27日
发明者褚兴全 申请人:上海兴全电力技术有限公司