侧向进料的降膜蒸发器的制作方法

本发明涉及化工加热设备领域，特别是涉及一种侧向进料的降膜蒸发器。

背景技术：

竖管降膜蒸发器是直立式的圆形固定管板换热器，作为一种高效蒸发设备以其特有的优点逐渐被广泛应用于石油化工以及冶金、轻工、食品加工、医药、海水淡化、污水处理等领域。由于降膜蒸发器进行的是膜状蒸发，所以降膜蒸发器的热交换强度和生产能力实质上决定于液体沿热交换管上分布的均匀程度。所谓均匀分布不仅是指液体均匀地分布在全部管子上，还要沿每根管子周边均匀分布并在整个管子长度上保持住。各管子间液体分布的不均匀会导致给料不足的管子“干壁”和结垢现象而使其余管子的液膜过厚，当液体不能均匀地分布在整个管表面时，也会出现类似的现象。为达到均匀分布的目的，在热交换管的顶端采用不同形式的分布器，分布器的结构好坏将直接影响液体能否迅速、稳定地在管内壁成膜。性能优良的竖管降膜蒸发器液体分布必须满足以下两点。(1)操作可行性：保持分布器各流道畅通无阻，防止结垢、结晶、结焦、聚合、固化、沉淀、发泡、闪蒸、腐蚀等现象的产生而导致飞溅、雾化、夹带、堵塞以致崩溃、倒塌而破坏了液体的正常流动和均匀分布。(2)分布均匀：足够的分布点密度；分布点分布的几何均匀性；淋降点间流量的均匀性。

专利公开号CN 102805949 A公开了一种切向进料的高效降膜蒸发器，该降膜壳体上设置一个进料口，在壳体中设置分流装置，使液体分流到管板上，提高分布均匀性，由于液体从竖管降膜蒸发器顶部进口管碰撞挡板后有一个自轴心向周边方向的分速度，所以液体将在 分布板上沿径向向周边聚集，使其边缘上的液面高度高于中心部分，这样会使管板边缘上的管子的受液量较大，造成液体分布的不均匀。专利公告号为CN201387271Y公开了一种降膜蒸发器的液体分布装置，包括进管口、总管、支管、上分布盘、拉杆、定距管、下分布盘和插头分布器，在进口管下端连接一总管，总管的两侧设有支管，在每根支管径向下部的范围内设有液流孔；在总管和支管的下方设有上分布盘和下分布盘，上、下分布盘通过拉杆和定距管固定在上管板上，在位于上管板上的换热管的顶端设有插头分布器，此种结构的特点是，液体分布率高，成膜均匀，但物料通过总管以及两侧的支管时容易造成堵塞，且结构复杂，加工难度大，不易清洗，成本高。专利公开号CN102805949A公开了一种切向进料的高效降膜蒸发器，于管板上连接有环形挡圈，环形挡圈上部设置有伞状分布器，所述环形挡圈与伞状分布器的外圆周直径均小于外罩的内径，这样设置分布器和环形挡圈虽然可以减缓液体的冲击力，提高了换热效果，但分布器和环形挡圈只用了很大比例的空间，直接减少了蒸发器的换热面积。

综上，以上几种液体供给装置的特点，插头型分布器可以在单根管子内壁形成均匀的液膜，但流动阻力大，易堵管，安装检修不便，仅适用于处理清洁物料，不适用于处理不清洁的物料。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种适用于处理各种物料的侧向进口的降膜蒸发器。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种一种侧向进料的降膜蒸发器，包括：壳体、管板、蒸发管、液体供给装置，所述管板设置在所述壳体的上部；所述蒸发管为多个，多个所述蒸发管竖直排列在所述壳体中，且所述蒸发管的上端穿过所述管板；所述蒸发管的上端设 有导流装置；所述液体供给装置包括进液槽和分进料管，所述进液槽竖直设置在所述壳体的外壁上部，且环绕整个所述壳体，所述进液槽均匀设有多个分进料口，所述分进料口设置在所述进液槽的上侧壁，所述分进料管的下端竖直穿过所述分进料口伸入所述进液槽中，且所述分进料管的下端靠近所述进液槽的底部；所述壳体设有多个与所述进液槽连通的溢流通道。

其中，所述分进料管可拆卸地安装在所述进液槽上。

其中，所述进液槽中设有多个防冲板，多个所述防冲板均匀排列在所述进液槽的底部。

其中，所述防冲板上设有导通孔。

其中，所述防冲板的高度与所述进液槽的深度比为1/3～3/5。

其中，所述壳体的内壁设有一个溢流挡板，所述溢流挡板固定在所述壳体的内壁，所述溢流挡板与所述壳体内壁及管板形成布液通道。

其中，所述溢流挡板为圆筒，且截面呈类倒“L”字型。

其中，所述蒸发管均匀排列在所述壳体中。

(三)有益效果

本发明提供的侧向进料的降膜蒸发器，结构简单紧凑，有效地缩小了设备的高度；液体流通量大，操作、维护方便；使用该设备液体分布率高、布膜均匀、不易堵塞、易于清洗，可以增加蒸发管的布置数量，增加蒸发器的换热面积。

附图说明

图1为本发明实施例的半剖结构正视图；

图2为本发明实施例的部分剖的俯视图；

图3为本发明实施例的防冲板示意图。

图中，1：管板；2：导流装置；3：蒸发管；4：溢流挡板；5：溢流通道；6：进液槽；7：分进液管；71：法兰盘；8：防冲板；81： 导通孔；9：总进料口；10：进料总管；11：壳体；12：支撑板；13：分进料口；20：液体供给装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参照图1和2所示，本发明的侧向进料的降膜蒸发器，包括：壳体11、管板1、蒸发管3、液体供给装置20。壳体11为圆筒状，管板1设置在壳体11的上部，管板1上表面与壳体11顶端的部分构成布膜室。蒸发管3为多个，多个蒸发管3竖直排列在壳体11中，优选蒸发管均匀排列。蒸发管3的上端穿过管板1，在管板1上设置多个蒸发管孔，蒸发管3的上端从蒸发管孔中伸出，并使用焊接或涨接等方法与管板1密封连接。在蒸发管3的上端设有导流装置2。液体供给装置20包括进液槽6和多个分进料管7，本实施例中，进液槽6为一个内侧开口的环形壳体槽，环形壳体槽的内径与壳体11的外径相同，进液槽6通过焊接竖直设置在壳体11的外壁上部，且环绕整个壳体11，进液槽6开口的一侧以壳体11的外侧壁作为共用的侧壁。进液槽6均匀设有多个分进料口13，分进料口13的数量与分进料管7相同，用于安装分进料管7，具体到本实施例，分进料口的数量为8个。分进料口13设置在进液槽6的上侧壁，分进料管7的下端竖直穿过分进料口13伸入进液槽6中，且分进料管7的下端出口靠近进液槽6的底部。分进料管7用于与进料总管10连通，由进料总管10通过分进料管7向进料槽6中提供物料。壳体11设有多个与进液槽6连通的溢流通道5，溢流通道5为靠近进液槽6上侧壁的堰口，常用的结构有矩形堰、V型堰和圆底矩形堰。

进一步的，分进料管7通过法兰可拆卸地安装在进液槽6上。具体的，分进料管7的外侧壁焊接安装一个法兰盘71，法兰盘71与进液槽6的上侧壁通过螺栓组件连接在一起，可以根据需要进行拆卸。

进一步的，进液槽6中设有多个防冲板8，多个防冲板8均匀排列在进液槽6的底部，本实施例中，防冲板8的数量为16个。优选的，防冲板8的上沿高于分进料管7的下端出口。参照图3所示，防冲板8上设有导通孔81，导通孔81的截面优选为圆形，其直径为5-30毫米，优选10-20毫米。优选的，防冲板8的高度与进液槽6的深度比为1/3～3/5，例如防冲板8的高度为进液槽深度6的1/3、3/7、1/2和3/5。

进一步的，壳体11的内壁设有一个溢流挡板4，溢流挡板4为圆筒，且溢流挡板4的外径小于壳体11的内径。溢流挡板4通过多个长方形支撑板12固定在壳体11的内壁，且溢流挡板4的下沿高于管板1的上表面，溢流挡板4与壳体11内壁及管板1形成布液通道。布液通道的截面宽度小于壳体11内壁与蒸发管3的最小距离。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，所不同之处在于：溢流挡板4为圆筒，其上端具有法兰外沿，使溢流挡板截面呈类倒“L”字型，溢流挡板4的法兰外沿与壳体11的内壁焊接在一起，形成布液通道。

本发明使用过程中，通过总进料口9将液体输入，经进料总管10将液体分配给分进料管7。由于进液槽6设置在壳体11的外部，壳体11中的管板1到壳体顶端的距离大大缩短，布膜室的空间也大幅减小。如图1中箭头方向所示，液体从分进料管7进入进液槽6的底部，进液槽6的底部装有防冲板8，防止液体进入进液槽6时的局部冲击和搅动，防冲板8下部开有小孔可使进液槽6中的液体沿周向流动以减少其中的液面落差。液体从进液槽6由下至上缓慢地从溢流通道5溢流进入壳体11。由于进液槽6径向环状截面面积很大，此时的液体流速很小，有利于液体中的固体颗粒和絮状物等脏物的沉降聚集到槽式液体供给装置6的底部，避免了上述脏物进入蒸发管3影响传热。另外分进料管7与进液槽6为可拆卸结构，停工时可将分进料管7取下，可很方便地清理进液槽6的底部的污垢，所述进液槽6的大流通面结构特别适用 于大液量和物料较脏的场合。相对溢流通道5装有溢流挡板4使液体呈膜状沿壳体11内壁流到管板1上。管板1上液体向上通过蒸发管导流装置2进入蒸发管3。这样有效的避免了液体输入过快涌向蒸发管3，导致进料不均匀的缺陷。溢流挡板4仅仅占用了管板1靠近壳体11的很小的空间，这样可以增加蒸发管的布置数量，增加蒸发器的换热面积。

(1)通过总进料口将液体输入，经进料总管将液体分配给液体供给装置，液体进入进液槽的底部，再通过与液体供给装置的进液槽相连通的溢流通道溢流进壳体中，液体流动缓和，避免波动；

(2)进液槽的底部装有防冲板，防冲板下部开有小孔可使进液槽中的液体沿周向流动以减少其中的液面落差；

(3)由于进液槽的径向环状截面面积很大，此时的液体流速很小，有利于液体中的固体颗粒和絮状物等脏物的沉降聚集到槽式液体分布器的底部；

(4)分进料管与进液槽为可拆卸连接结构，停工时可将分进料口取下，可很方便地清理进液槽底部的污垢；

(5)相对溢流通道装有溢流挡板使液体呈膜状沿壳体内壁流到管板上，管板上液体向上通过蒸发管导流装置进入蒸发管，保持进料均匀。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。