强制沸腾蒸发器的制作方法

本实用新型涉及蒸发器技术领域，具体地说，是涉及一种强制沸腾蒸发器。

背景技术：

目前，市面上的蒸发器主要包括降膜式蒸发器、升膜式蒸发器、板式蒸发器和强制循环蒸发器。其中，升膜式蒸发器和降膜式蒸发器存在缺点是：蒸发污水时容易使料液管内积垢，造成堵塞。

板式蒸发器存在的缺点是：蒸发易成垢、易结焦的物料时，易出现堵板现象，导致需要进行拆卸、清洗，但拆卸时容易造成密封件损坏，且拆卸后重新安装要求高、难度大，安装不当时还容易造成漏水现象。

强制循环蒸发器存在的缺点是：为了避免料液在加热面上形成积垢，其需要增加加热面上料液的流动速度，而为了保证料液的提速满足要求，配备高功率的大型循环泵，使得设备投入大，循环泵能耗高。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的主要目的是提供一种能够减少水垢形成几率且能够降低循环泵耗能的强制沸腾蒸发器。

为了实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供一种强制沸腾蒸发器，其中，包括蒸发器、气液分离器、射流混合器和循环泵，蒸发器具有蒸发室，蒸发器设置有多个第一进料口和位于多个第一进料口上方的第一出料口，多个第一进料口、第一出料口均与蒸发室连通，蒸发器包括换热器，换热器位于蒸发室内，气液分离器具有回料口和位于回料口下方的第二进料口、第二出料口，第一出料口与回料口之间连接有第一连接管，射流混合器的第一端与第一进料口之间连接有第二连接管，射流混合器的第二端与第二进料口之间连接有第三连接管，射流混合器的第三端与第一连接管之间连接有第四连接管，循环泵安装在第三连接管上，且循环泵的两端分别与射流混合器的第二端、第二进料口连通。

由上可见，通过在蒸发器的第一进料口和气液分离器的第二进料口之间设置射流混合器，并将蒸发器的第一出料口与射流混合器进行连接，使得从蒸发器第一出料口输出的部分高温蒸汽和过饱和高温蒸汽料液会经由第四连接管汇入射流混合器，使经过射流混合器的料液能够与高温蒸汽、过饱和高温蒸汽料液产生强烈的扰动沸腾，进而降低循环泵的能耗。此外，由于射流混合器输出的料液会产生扰动沸腾，因此当料液进入到蒸发室内后，能够降低蒸发室内水垢形成的几率。

进一步的方案是，强制沸腾蒸发器还包括多个气液分布器，一个气液分布器设置在一个第一进料口上。

由上可见，在第一进料口上一个气液分布器，能够增大蒸发室内表面料液的扰动沸腾频率，进一步降低蒸发室内水垢形成的几率。

更进一步的方案是，气液分离器的顶部设置有排气口，强制沸腾蒸发器还包括除雾器，除雾器设置在排气口处。

由上可见，除雾器既能够滤除悬浮于气流中的较大液沫，又能够滤除较小液沫以及微小液沫，进而减少由排气口排出的气体对大气造成的污染。

更进一步的方案是，强制沸腾蒸发器还包括热泵，热泵连接在排气口和换热器的进气口之间。

由上可见，热泵能够为排气口排出的蒸汽进行二次加压，且经过二次加压后的蒸汽能够代替蒸发器的外接蒸汽源，既能够实现能量回收，又能够进一步降低强制沸腾蒸发器的能耗。

更进一步的方案是，气液分离器的下部呈漏斗状设置，第二出料口位于漏斗面上，第二进料口位于漏斗状的小口径端。

由上可见，将气液分离器的底部设置成漏斗状，使得在气液分离器内分离出的浓缩液能够沿漏斗面进行回流。而漏斗面上的第二出料口能够对回流过程中的部分浓缩液进行导出，并使剩余部分的浓缩液能够由漏斗面回流到第二进料口，与原料液混合后进行下一轮的浓缩。

附图说明

图1是本实用新型强制沸腾蒸发器实施例的系统示意图。

图2是本实用新型强制沸腾蒸发器实施例的蒸发器的结构示意图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参照图1和图2，强制沸腾蒸发器100包括蒸发器1、气液分离器2、射流混合器3、循环泵4和除雾器5。其中，蒸发器1具有蒸发室11，且蒸发器1设置有第一出料口13和多个第一进料口12，第一出料口13和多个第一进料口12均与蒸发室11连通，第一出料口13位于多个第一进料口12的上方。

蒸发器1包括换热器14，换热器14位于蒸发室11内，换热器14具有蒸汽接口141和冷凝水接口142，蒸汽接口141用于与外接蒸汽源连接，进而为换热器14的换热管进行高温蒸汽供应，而冷凝水接口142用于将高温蒸汽遇冷液化形成的冷凝水进行排放，防止换热器14出现管内积水。

气液分离器2具有回料口21、第二进料口22、第二出料口23和排气口24，其中，回料口21和排气口24均位于第二进料口22、第二出料口23上方。回料口21通过第一连接管61与蒸发器1的第一出料口13连接，回料口21用于接收经过蒸发器1蒸发的料液，此时的料液包括蒸汽和过饱和蒸汽料液。

排气口24位于气液分离器2的顶部，排气口24用于排除气液分离器2内回料口接收的蒸汽以及气液分离器2内的过饱和蒸汽料液发生闪蒸分离后的蒸汽，防止气液分离器2内气压过大。除雾器5安装气液分离器2内，且除雾器5位于排气口24处。设置除雾器5是为了滤除悬浮在蒸汽中的液沫，避免从排气口24排除到大气中的蒸汽对大气造成污染。

优选地，强制沸腾蒸发器100还包括热泵，热泵通过连接管连接在气液分离器2的排气口24和换热器14的蒸汽接口141之间。热泵能够对排气口24排除的蒸汽进行二次加压，使得经过二次加压后的蒸汽能够作为换热器14的外接蒸汽源，既能够实现能量的回收，又能够降低强制沸腾蒸发器100的能耗。

此外，气液分离器2的下部呈漏斗状设置，第二出料口23位于漏斗面上，而第二进料口22则位于漏斗状的小口径端。将气液分离器2的底部设置成漏斗状，使得在气液分离器2内分离出的浓缩液能够沿漏斗面进行回流。而漏斗面上的第二出料口23能够对回流过程中的部分浓缩液进行导出，并使剩下部分的浓缩液能够有漏斗面回流到第二进料口22处，进而与原料液混合后进行下一轮的浓缩。

射流混合器3的第一端与蒸发器1的第一进料口12之间连接有第二连接管62，射流混合器3的第二端与气液分离器2的第二进料口22之间连接有第三连接管63，射流混合器3的第三端与第一连接管61之间连接有第四连接管64。循环泵4安装在第三连接管63上，且循环泵4的两端分别与射流混合器3、第二进料口22连接。

通过在蒸发器1的第一进料口12和气液分离器2的第二进料口22之间设置射流混合器3，并将第一连接管61与射流混合器3的第三端进行连接，使得蒸发器3的第一出料口13输出的部分高温蒸汽和过饱和高温蒸汽料液会经由第四连接管64汇入到射流混合器3中，进而使射流混合器3将经过自身的料液与从第四连接管64汇入的高温蒸汽、过饱和高温蒸汽料液进行混合，并使混合后的料液出现强烈的扰动沸腾，同时产生对料液的牵引力，进而降低循环泵4的能耗。此外，由于从射流混合器3输出的料液会产生强烈的扰动沸腾，使得当混合有高温蒸汽、过饱和高温蒸汽料液的料液进入蒸发器1的蒸发室11后，会对蒸发室11的内壁进行冲刷，进而能够有效降低蒸发室11内水垢形成的几率。

优选地，强制沸腾蒸发器100还包括多个气液分布器15，一个气液分布器15设置在蒸发器1的一个第一进料口12上。气液分布器15能够增大蒸发室1内表面料液的扰动沸腾频率，进而进一步降低蒸发室1内水垢的形成几率。

当强制沸腾蒸发器100工作时，料液会通过料液泵泵入气液分离器2的下端的第二进料口，使得料液与经过闪蒸分离后的高温浓缩液混合。接着，循环泵4会将混合后的料液与高温浓缩液泵入射流混合器3，同时，蒸发器1的第一出料口11输出的部分高温蒸汽、过饱和高温蒸汽料液会通过第四连接管64进入射流混合器3，使得射流混合器3对料液、高温蒸汽、过饱和高温蒸汽料液进行混合，并产生溶液发生扰动沸腾。接着，射流混合器3会将混合后的料液、高温蒸汽、过饱和高温蒸汽料液输出至蒸发器1的第一进料口12，当料液、高温蒸汽、过饱和高温蒸汽料液混合的溶液经过气液分布器15时，气液分布器15会进一步加大溶液的扰动沸腾频率。接着，随着换热器14的加热，溶液会再次分离出过饱和蒸汽料液和高温蒸汽，并从第一出料口13输出，小部分高温蒸汽和过饱和蒸汽料液会经由第四连接管64回流到射流混合器3，其余部分的高温蒸汽和过饱和高温蒸汽料液会通过第一连接管61进入气液分离器2。气液分离器2对过饱和高温蒸汽料液进行闪蒸分离，继而生成二次蒸汽和高温浓缩液，二次蒸汽有排气口24排除，而高温浓缩液部分由第二出料口23导出，部分回流至第二进料口与料液混合并参与下一轮浓缩。

本实用新型提供的强制沸腾蒸发器与现有的升膜式蒸发器或降膜式蒸发器相比，强制沸腾蒸发器免除对料液管的垂直调校，降低了施工难度，并且，经过射流混合器和气液分布器的料液能够在蒸发室内进行高速扰动，具有很强的自洁能力，能够降低蒸发室内壁以及换热器的换热管外壁出现积垢几率，同时也便于对换热器的换热管的积垢情况进行随时观察，便于后期维护，并且能够降低循环泵的能耗。而强制沸腾蒸发器与现有的强制循环蒸发器相比，强制沸腾蒸发器增加了射流混合器，进而使料液中混合了高温蒸汽以及过饱和高温蒸汽料液，增强了料液的扰动沸腾能力，且能够辅助并降低循环泵对料液提速时产生的高能耗，进而降低了强制沸腾蒸发器的整体能耗。

最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。