正弦波纹竖直流道板式蒸发器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种正弦波纹竖直流道板式蒸发器，包括板片结构，板片结构自上而下依次包括上接口区、上分布区、流道区、下分布区、下接口区，上接口区设有蒸汽进口和物料出口，下接口区设有物料进口和冷凝水出口，流道区由多片波形板片重叠，相邻两片波形板片的波峰与波谷相对形成竖直近似圆形流道。在一定条件下可实现“加热——蒸发——蒸汽与液体分离”完整的过程均在流道中完成，真正实现板片式薄膜蒸发，提高了蒸发效率，有利于物料受热产生的蒸汽快速分离。
【专利说明】 正弦波纹竖直流道板式蒸发器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种板式蒸发器，尤其涉及一种正弦波纹竖直流道板式蒸发器。
【背景技术】
[0002]板式蒸发器是由多组具备一定形状的板片，受压并排排列而组成的一种新型高效节能蒸发设备，具备物料进出口和热媒进出口。一般来讲，物料进入板式蒸发器，从板片之间的流道通过时被蒸汽等热源加热而产生蒸发现象。板式蒸发器本质上是板式换热器的一种特殊用途，都是利用了板片传热效果好的特性来达到换热的目的。所不同的是，板式蒸发器对物料流道及蒸汽出进口形状大小的设计要求更高，工况的特殊性强。
[0003]板式蒸发器和传统的管式蒸发器比较，具有诸多优势如:
[0004](I)传热效率高。板式蒸发器传热效率决定于其板片的材质及形式。K值一般为3500?5800kW/(m2.K)，比管壳式蒸发器高2?4倍，因而在同等条件下所需传热面积小。
[0005](2)板式蒸发器结构紧凑，体积小，节省制造材料。同等处理量的条件下，板式蒸发器的体积仅相当于管壳式蒸发器的十分之一。因此在空间局限的场合具有绝对优势。从制造耗材上比较，每平方米板式蒸发器加热面积约消耗金属约10kg，仅为列管式加热器的1/3?1/4，及大节省的材料成本。
[0006](3)选材范围广泛，可以针对不同的物料选用特殊板材。由于板式蒸发器节省材料，降低了原料成本。无疑为选材提供了更广泛的空间。除了常规的304、316L等材料外，还可以针对强腐蚀性物料选用钛合金等材料压制板片，而以同样的材料制作管壳式蒸发器其成本是难以接受的。
[0007](4)可拆卸，可清洗，可调整处理量。板式蒸发器由板片组成可以根据需要增加或减少板片的数量以改变其加热面积及处理量。同时，由于便于拆卸，清洗方便，板片内部的死角少，卫生条件较好。且一般工况下，加热物料在加热器中停留时间都比较短，对于热敏性物料的蒸发处理及其有利。
[0008](4)节约能源。一是因为其传热效率高，二是板式蒸发器可利用回收低温热源中的热量，使冷热物料之间的传热温差可减少到4?5°C，仍旧可以工作。
[0009]作为一种先进的蒸发系统，板式蒸发器已经在冶金、化工、医药等众多领域得到应用，而且市场上也出现了多效板式蒸发系统。但是，在调研中 申请人:发现工业中应用板式蒸发器的蒸发效率远没有达到设备本身的设计目标，其原因 申请人:分析是由于现有的板片流道形式不能完全符合蒸发工况的需求。目前工业应用中的及市场上出现的板式蒸发器板片多为人字形、波纹型或铆钉式流道，这种流道湍流系数高，换热效果好，但是却存在一个对蒸发工况来讲致命的缺点——湍流造成物料不能在流道内形成薄膜，从而导致物料生成的蒸汽不能够完全地、及时地分离出去，滞留的蒸汽再次与物料混合，重复换热过程。因此，不适合工况的流道形式，造成了板式蒸发器效率的降低。为了提升效率，生产上多采用的是在板式蒸发器出口设置一个闪蒸罐的方式。其原理是控制闪蒸罐的压力利于板式蒸发器出口压力，迫使汽液混合状态的物料迅速流向闪蒸罐，在罐内完成汽液分离。那么，在这样一个系统中，所谓的板式蒸发器所发挥的仍旧是高效换热器的作用，而没有实现“加热一蒸发一蒸汽与液体分离”这样一个完整的过程。所以，此类设备严格地说不是真正意义上的板式蒸发器。
实用新型内容
[0010]本实用新型的目的是提供一种结构简单、蒸发效率高的正弦波纹竖直流道板式蒸发器。
[0011]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0012]本实用新型的正弦波纹竖直流道板式蒸发器，包括板片结构，所述板片结构自上而下依次包括上接口区、上分布区、流道区、下分布区、下接口区，所述上接口区设有蒸汽进口和物料出口，所述下接口区设有物料进口和冷凝水出口，所述流道区由多片波形板片重叠，相邻两片波形板片的波峰与波谷相对形成竖直近似圆形流道。
[0013]由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的正弦波纹竖直流道板式蒸发器，由于流道区由多片波形板片重叠，相邻两片波形板片的波峰与波谷相对形成竖直近似圆形流道，板片流道合理，更适合于板式蒸发器的应用工况，在一定条件下可实现“加热一蒸发一蒸汽与液体分离”完整的过程均在流道中完成，真正实现板片式薄膜蒸发，提高了蒸发效率，有利于物料受热产生的蒸汽快速分离。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例提供的正弦波纹竖直流道板式蒸发器的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型实施例中流道区的局部放大结构示意图；
[0016]图3为本实用新型实施例中流道区的截面结构示意图。
[0017]图中:
[0018]A、上接口区，B、上分布区，C、流道区，D、下分布区，E、下接口区；
[0019]1、蒸汽进口，2、物料出口，3、物料进口，4、冷凝水出口，5、竖直近似圆形流道。
【具体实施方式】
[0020]下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。
[0021]本实用新型的正弦波纹竖直流道板式蒸发器，其较佳的【具体实施方式】是:
[0022]包括板片结构，所述板片结构自上而下依次包括上接口区、上分布区、流道区、下分布区、下接口区，所述上接口区设有蒸汽进口和物料出口，所述下接口区设有物料进口和冷凝水出口，所述流道区由多片波形板片重叠，相邻两片波形板片的波峰与波谷相对形成竖直近似圆形流道。
[0023]所述波形板片的横截面为正弦波或余弦波的波纹。
[0024]本实用新型的正弦波纹竖直流道板式蒸发器，从板式蒸发器的核心部件板片入手，从新设计了板片流道，使其更加合理，更适合于板式蒸发器的应用工况。在一定条件下可实现“加热——蒸发——蒸汽与液体分离”完整的过程均在流道中完成，真正实现板片式薄膜蒸发，提高了蒸发效率，有利于物料受热产生的蒸汽快速分离。
[0025]具体实施例:
[0026]设计了一种用于板式蒸发器的新型竖流道板片，利用该板片可以加工出薄膜板式蒸发器。
[0027]如图1、图2、图3所示，板片结构上可以分为进出口区、分布区、流道区。在进出口区针对物料蒸发特点，为物料出口设计了不规则的接口，目的是最大程度的提高物料气化蒸汽的有效分离速率。分布区针对蒸发的特性设计了泡钉结构，在稳固板片的同时，尽可能地减少泡钉的数量，以防泡钉对蒸汽分离效率造成不利的影响。流道区设计了横向类似于正余弦波的波纹，但是波峰及波谷以平面结构替代，以增大板片接触面积，增强板片组的稳固性。板片与板片组合在一起可形成近似于圆管的竖直流道，可相当于管壳式蒸发器中的管束。物料在板片之间，即竖直流道中流动，受热并产生蒸汽。由于圆管平滑、阻力小，受热物料于管内壁易于形成薄膜状态，从而便于蒸汽与液体的有效分离。利用该竖直流道板片制造的板式蒸发器，在一定条件下可实现“加热——蒸发——蒸汽与液体分离”完整的过程均在流道中完成，真正实现板片式薄膜蒸发。
[0028]本实用新型的竖流道板片相对于其他蒸发板片所具有的优势:
[0029](I)提高了蒸发效率。
[0030](2)有利于物料受热产生的蒸汽快速分离。
[0031](3) “加热——蒸发——蒸汽与液体分离”完整的过程可在流道中完成，真正实现了板片式薄膜蒸发。
[0032](4)应用范围广泛，清洗方便。可适用于粘性物料、浆状物料、易结垢物料、腐蚀性物料等。
[0033]可应用于生物、制药、化工、环保及食品饮料行业。
[0034]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种正弦波纹竖直流道板式蒸发器，其特征在于，包括板片结构，所述板片结构自上而下依次包括上接口区、上分布区、流道区、下分布区、下接口区，所述上接口区设有蒸汽进口和物料出口，所述下接口区设有物料进口和冷凝水出口，所述流道区由多片波形板片重叠，相邻两片波形板片的波峰与波谷相对形成竖直近似圆形流道。
2.根据权利要求1所述的正弦波纹竖直流道板式蒸发器，其特征在于，所述波形板片的横截面为正弦波或余弦波的波纹。
【文档编号】B01D1/22GK203989907SQ201420478696
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】李献军, 张吉德, 董殿波 申请人:北京诚益通控制工程科技股份有限公司