一种二效式水平管降膜蒸汽再压缩蒸发器的制作方法

本实用新型涉及一种蒸发器，尤其涉及一种二效式水平管降膜蒸汽再压缩蒸发器。

背景技术：

根据《十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中的主要任务和发展方向，要强化政策和标准的驱动作用，充分运用现代技术成果，突破能源高效与梯次利用、资源回收与循环利用等关键核心技术，大力发展高效节能、先进环保和资源循环利用的新装备和产品。

为了迎合国家政策，在蒸发行业中一种接一种的蒸汽再压缩蒸发器被设计出来，水平管降膜蒸汽再压缩蒸发器作为一种新型的蒸汽再压缩蒸发器和原有的竖管降膜以及升膜蒸汽再压缩蒸发器相比有很多优点。首先设计上有截然不同的理念，水平管降膜蒸发器的蒸汽是在蒸发管中流动，物料在蒸发管外成膜，考重力作用向下流动，加热室和蒸发室合并在一个筒体内。这种设计在性能上有着换热系数高、不易结垢的特点，在结构上有着体积小、结构紧凑的特点，可以大大节约能源和占地空间。

水平管降膜蒸汽再压缩蒸发器虽然在对资源的利用上已经有所突破，但随着能源的日益枯竭，必须寻找更节约能源的蒸发设备。而且由于只有1个效体，不能进行多元相蒸馏处理，对物料的处理种类有了局限性。

技术实现要素：

为了克服背景技术的缺点与不足之处，本实用新型提供一种二效式水平管降膜蒸汽再压缩蒸发器，解决现有蒸汽再压缩蒸发器存在能耗大，浪费能源，导致生产成本增加以及生产效率低的技术问题。

本实用新型的技术方案是：一种二效式水平管降膜蒸汽再压缩蒸发器，包括蒸汽压缩机以及与蒸汽压缩机相连接的蒸发系统，其特征在于：所述蒸发系统包括一效蒸发装置和二效蒸发装置，所述一效蒸发装置包括一效罐体、一效物料输送机构、一效蒸发管以及一效布液机构，所述一效蒸发管设于一效罐体内，所述一效布液机构位于一效蒸发管上方，所述一效物料输送机构与一效布液机构相连接，所述一效蒸发管与一效罐体上端之间设有一效二次蒸汽流道，所述一效罐体上设有与所述一效二次蒸汽流道相通的二次蒸汽出口，所述二次蒸汽出口与蒸汽压缩机的蒸汽进口相连通，所述二效蒸发装置包括二效罐体、二效物料输送机构、二效蒸发管以及二效布液机构，所述二效蒸发管设于二效罐体内，所述二效布液机构位于二效蒸发管上方，所述二效物料输送机构与二效布液机构相连接，所述二效蒸发管与二 效罐体上端之间设有二效二次蒸汽流道，所述一效罐体和二效罐体之间设有过渡腔，所述二效二次蒸汽流道通过过渡腔与所述一效蒸发管相流通，所述二效罐体上设有与二效蒸发管相通的二次压缩蒸汽进口，所述二次压缩蒸汽进口与蒸汽压缩机的蒸汽出口相通，且所述一效物料输送机构和二效物料输送机构相连。

所述一效布液机构和二效布液机构均由集液槽和导流壁组成，所述集液槽内设有储料空间，所述导流壁设于集液槽的两侧并与集液槽的侧壁之间存在一定的间隙，且所述导流壁的上端与所述集液槽的外侧相连接，下端呈敞开并与所述蒸发管相对应，所述集液槽的下端侧壁上设有与导流壁相通的流通孔。

所述一效蒸发管和二效蒸发管均为若干并呈水平平行分布，各效的若干蒸发管相互错位并呈菱形分布。

所述一效物料输送机构包括一效物料罐、一效出料泵以及一效物料循环泵，所述二效物料输送机构包括二效物料罐、二效出料泵以及二效物料循环泵，所述一效物料循环泵一效出料泵与一效物料罐相连，所述一效物料循环泵与一效布液机构相连，所述二效出料泵、二效物料循环泵与二效物料罐相连，所述二效物料循环泵与二效布液机构，所述一效补料泵与二效物料罐相连。

所述一效二次蒸汽流道与二次蒸汽出口之间设有一效旋液分离器，所述二效二次蒸汽流道与过渡腔之间设有二效旋液分离器。

所述一效蒸发管和一效蒸发管均包括第一蒸发管组和第二蒸发管组，所述第一蒸发管组和第二蒸发管组呈上下分布，所述一效蒸发管的第一蒸发管组的一端与过渡腔相通，另一端与其第二蒸发管组相通，所述二效蒸发管的第一蒸发管组的一端与二次压缩蒸汽进口相通，另一端与其第二蒸发管组相通。

所述集液槽的底部为V形，且其底端设有通孔。

所述一效旋液分离器和二效旋液分离器均由第一支架、第二支架以及导流片，所述导流片位于第一支架和第二支架之间，所述导流片为多个并为“S”型，且相互之间呈间隔阵列分布，各所述导流片的一端通过第一支架相连接，各所述导流片的另一端通过第二支架相连接，且相邻导流片之间的端部形成蒸汽除雾进口，各相邻导流片的侧部之间形成蒸汽除雾出口。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型采用二效相结合方式实现蒸发的目的，节约能源，减少能耗，能够实现每蒸发一吨水能耗相对于现有蒸发器降低1/2。有效地实现了合理利用能源，降低生产成本，增加生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中布液机构的结构示意图。

图3为本实用新型中旋液分离器的结构示意图。

图中，一效罐体1，一效物料输送机构2，一效蒸发管3，一效布液机构4，一效二次蒸汽流道5，二次蒸汽出口6，二效罐体7，二效物料输送机构8，二效蒸发管9，二效布液机构10，二效二次蒸汽流道11，过渡腔12，二次压缩蒸汽进口13，集液槽14，导流壁15，储料空间16，间隙17，流通孔18，一效物料罐19，一效补料泵20，一效物料循环泵21，二效物料罐22，二效出料泵23，二效物料循环泵24，一效旋液分离器25，二效旋液分离器26，第一蒸发管组27，第二蒸发管组28，通孔29，第一支架30，第二支架31，导流片32，蒸汽除雾进口33，蒸汽除雾出口34。

具体实施方式

下面针对附图对本实用新型的实施例作进一步说明：

如图所示，一种二效式水平管降膜蒸汽再压缩蒸发器，包括蒸汽压缩机以及与蒸汽压缩机相连接的蒸发系统，所述蒸发系统包括一效蒸发装置和二效蒸发装置，所述一效蒸发装置包括一效罐体1、一效物料输送机构2、一效蒸发管3以及一效布液机构4，所述一效蒸发管3设于一效罐体1内，所述一效布液机构4位于一效蒸发管3上方，所述一效物料输送机构2与一效布液机构4相连接，所述一效蒸发管3与一效罐体1上端之间设有一效二次蒸汽流道5，所述一效罐体1上设有与所述一效二次蒸汽流道5相通的二次蒸汽出口6，所述二次蒸汽出口6与蒸汽压缩机的蒸汽进口相连通，所述二效蒸发装置包括二效罐体7、二效物料输送机构8、二效蒸发管9以及二效布液机构10，所述二效蒸发管9设于二效罐体7内，所述二效布液机构10位于二效蒸发管9上方，所述二效物料输送机构8与二效布液机构10相连接，所述二效蒸发管9与二效罐体7上端之间设有二效二次蒸汽流道11，所述一效罐体1和二效罐体7之间设有过渡腔12，所述二效二次蒸汽流道通过过渡腔与所述一效蒸发管相流通，所述二效罐体上设有与二效蒸发管9相通的二次压缩蒸汽进口13，所述二次压缩蒸汽进口13与蒸汽压缩机的蒸汽出口相通，且所述一效物料输送机构4和二效物料输送机构8相连。工作时，物料一效物料输送机构进入到一效罐体内的一效布液机构内，产生的二次蒸汽通过二次蒸汽出口进入到压缩机内，经过一效蒸发管蒸发浓缩后的物料，再通过一效物料输送机构把物料输送至二效物料输送机构中，再通过二效物料输送机构输送至二效布液机构，通过二效蒸发管蒸发，经过压缩机压缩后的二次蒸汽通过二次压缩蒸汽进口进入到二效 蒸发管内，并对物料进行蒸发，蒸发后的二次蒸汽通过二效二次蒸汽流道进入到过渡腔内，然后重新进入到一效蒸发管内供蒸发物料使用，如此循环，便可实现循环利用蒸汽资源。整个蒸发系统通过真空泵在一效和二效建立2个独立真空环境，让物料在一效和二效的蒸发温度产生一个差值，二效的二次蒸汽可直接使一效物料达到设定的蒸发温度。压缩机对一效的二次蒸汽做功，把电能转化成热能，并引导蒸汽进入二效。根据上述方案，本实用新型采用二效相结合方式实现蒸发的目的，节约能源，减少能耗，能够实现每蒸发一吨水能耗相对于现有蒸发器降低1/2。有效地实现了合理利用能源，降低生产成本，增加生产效率。

物料走向：物料从一效物料罐进入，通过一效物料循环泵进入一效蒸发装置内，物料通过集液槽均匀的从加热蒸发管上端流向下端，实现换热并蒸发。物料经过蒸发器浓缩后通过补料泵进入二效物料罐，再通过二效物料循环泵进入二效蒸发器，物料再次通过集液槽均匀的从加热蒸发管上端流向下端，实现换热并蒸发。物料经过蒸发器浓缩后达到设计浓度并出料。蒸汽走向说明：一效产生的二次蒸汽通过旋液分离器被压缩机抽走，经过压缩机做工后打入二效蒸发管内为二效物料加热，蒸汽换热后冷凝成液体并收集。二效产生的二次蒸通过旋液分离器进入一效蒸发管，为一效物料加热，蒸汽冷凝成液体并收集。工作原理：整个蒸发系统通过真空泵在一效和二效建立2个独立真空环境，让物料在一效和二效的蒸发温度产生一个差值，二效的二次蒸汽可直接使一效物料达到设定的蒸发温度。压缩机对一效的二次蒸汽做工，把电能转化成热能，并引导蒸汽进入二效。

在本实用新型中，所述一效布液机构4和二效布液机构10均由集液槽14和导流壁15组成，所述集液槽14内设有储料空间16，所述导流壁15设于集液槽14的两侧并与集液槽14的侧壁之间存在一定的间隙17，且所述集液槽14的上端与所述集液槽14的外侧相连接，下端呈敞开并与蒸发管相对应，所述集液槽14的下端侧壁上设有与导流壁15相通的流通孔18。布液时，物料通过物料输送机构进入集液槽，集液槽呈槽状，物料填满储料空间后通过流通孔向着导流壁流动并沿导流壁向下流，物料靠重力牵引向下流动，导流壁将物料引向蒸发管，改变导流壁形状可改变液膜厚度。物料呈水滴状下落而非喷雾状，大大减少了蒸发室内物料雾化情况。

在本实用新型中，所述一效蒸发管3和二效蒸发管9均为若干并呈水平平行分布，各效的若干蒸发管相互错位并呈菱形分布。蒸发管呈菱形分布，能够让物料在每一根列管上成膜。且水平管降膜蒸汽再压缩蒸发器具有换热温差小的特点，延长了结构周期，而且物料在管外换热，结垢易清洗。能更有效的利用蒸汽，而且也减小了换热器的体积。设备高度只有竖管的1/2，结构紧凑，大大减少了厂房要求，节约了占地资源。

在本实用新型中，所述一效物料输送机构2包括一效物料罐19、一效出料泵20以及一效物料循环泵21，所述二效物料输送机构8包括二效物料罐22、二效出料泵23以及二效物料循环泵24，所述一效物料循环泵21一效出料泵20与一效物料罐19相连，所述一效物料循环泵21与一效布液机构4相连，所述二效出料泵23、二效物料循环泵24与二效物料罐22相连，所述二效物料循环泵24与二效布液机构10，所述一效补料泵20与二效物料罐22相连。物料进入一效物料罐后，通过一效物料循环泵输送至布液机构进行蒸发，浓缩后的物料进入一效物料罐，通过一效物料循环泵输送至二效物料罐，然后通过二效物料循环泵输送至二效布液机构，经过蒸发浓缩后进入二效物料罐，并由二效出料泵进行出料。采用上述结构的物料输送机构，使得一效蒸发机构和二效蒸发机构之间能够互通，实现整体循环，合理利用能源，节省资源，耗费小。

在本实用新型中，所述一效二次蒸汽流道5与二次蒸汽出口6之间设有一效旋液分离器25，所述二效二次蒸汽流道11与过渡腔12之间设有二效旋液分离器26。通过设置一效旋液分离器、二效旋液分离器，使得一效产生的二次蒸汽通过旋液分离器被压缩机抽走，经过压缩机做工后打入二效蒸发管内为二效物料加热，蒸汽换热后冷凝成液体并收集。二效产生的二次蒸通过旋液分离器进入一效蒸发管。该除雾式水平管降膜蒸汽再压缩蒸发器通过在水平管蒸汽再压缩蒸发器中设置旋液分离器，利用该旋液分离器折流式气液分离装置进行气液分离，以保护压缩机和保证蒸馏水的清洁。

在本实用新型中，所述一效蒸发管3和二效蒸发管9均包括第一蒸发管组27和第二蒸发管组28，所述第一蒸发管组27和第二蒸发管组28呈上下分布，所述一效蒸发管3的第一蒸发管组27的一端与过渡腔12相通，另一端与其第二蒸发管组28相通，所述二效蒸发管9的第一蒸发管组27的一端与二次压缩蒸汽进口13相通，另一端与其第二蒸发管组28相通。一效蒸发管3和二效蒸发管9均包括第一蒸发管组27和第二蒸发管组28，从而实现整体蒸发管的分布。结构合理，蒸发效果好，稳定性强。

在本实用新型中，所述集液槽14的底部为V形，且其底端设有通孔29。集液槽14的底部为V形结构，采用V形结构有助于物料能够快速流下，提高下料速度，增强物料的下料效率。

在本实用新型中，所述一效旋液分离器25和二效旋液分离器26均由第一支架30、第二支架31以及导流片32，所述导流片32位于第一支架30和第二支架31之间，所述导流片32为多个并为“S”型，且相互之间呈间隔阵列分布，各所述导流片32的一端通过第一支架30相连接，各所述导流片32的另一端通过第二支架31相连接，且相邻导流片32之 间的端部形成蒸汽除雾进口33，各相邻导流片32的侧部之间形成蒸汽除雾出口34。由于旋液分离器采用第一支架30、第二支架31以及导流片32组成，且导流片为“S”型，该除雾式水平管降膜蒸汽再压缩蒸发器通过在水平管蒸汽再压缩蒸发器中设置旋液分离器，利用该旋液分离器折流式气液分离装置进行气液分离，分离效果好，以保护压缩机和保证蒸馏水的清洁。