具备水冷功能的分体式末效蒸发器的制作方法

技术领域：

本实用新型属于蒸发器技术领域，特别涉及一种具备水冷功能的分体式末效蒸发器。

背景技术：
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管式降膜蒸发器组末效蒸发器的二次蒸汽温度很低，不能再用于加热其它装置了，一般都是用水冷器里的循环上水冷凝吸收。原有配置形式都是将末效蒸发器与水冷器分体并列(即末效蒸发器和水冷器为单体两台设备)，末效蒸发器的二次蒸汽采用蒸汽连接管道引入水冷器。实践证明这种分体并列的配置方式存在以下主要问题：

(1)由于末效二次蒸汽温度很低(～50℃)，同时在末效真空条件下(绝压～0.012mpa)，二次汽体密度很小，约0.083kg/m³，但体积非常大，采用管道连接形式，管道的阻力对二次汽的流动会产生较大的影响，造成汽体流动不畅；同时造成末效的二次蒸汽总是有相当部分滞留在末效的分离室内不能迅速排出，上述因素会严重降低末效的蒸发效率。

(2)末效的二次蒸汽是从末效蒸发器的分离室侧壁上开一个口，由管道引出的，这样容易造成从分离室液面闪蒸出来的二次蒸汽都会向管道开口处集中流动，造成这一侧汽体的集中量极大；沿分离室圆周平均排布的除沫器无法同时进行有效除沫，二次蒸汽出口附近的除沫器工作负荷过重，使得二次蒸汽出口附近的除沫器磨蚀较快，降低使用寿命；实际情况是有相当部分二次蒸汽没有经过汽液分离就进入了水冷器，造成末效二次蒸汽带碱，使得循环冷却水碱含量增加，影响循环水的后续使用，同时碱损耗增加，增加生产成本。

技术实现要素：
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本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具备水冷功能的分体式末效蒸发器，能快速冷却二次蒸汽，避免分离器内气压升高而降低蒸发效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：具备水冷功能的分体式末效蒸发器，包括：管式降膜加热器，在管式降膜加热器的上端设置有溶液进口，所述的管式降膜加热器的下端通过连接管与并列设置在管式降膜加热器一侧的分离器相连接，在分离器的顶端设置有二次蒸汽出口，在分离器的底部设置有溶液出口，所述分离器的上端为上锥体，上锥体上密封连接有一个竖向设置的水冷器，所述二次蒸汽出口插入水冷器内，上锥体外侧壁与水冷器内侧壁之间形成环状集水槽，水冷器上部开设有循环上水入口，水冷器下部侧壁上开设有循环下水出口，循环下水出口连通环状集水槽，所述二次蒸汽出口上方遮挡有一块挡板，挡板与二次蒸汽出口分离设置，挡板与二次蒸汽出口之间的环形间隙面积不小于二次蒸汽出口的面积。

作为一种优选方案，所述水冷器的上端开设有抽真空口。

作为一种优选方案，在分离器的内部设置有除沫器，除沫器布满分离器整个圆周平面，将分离器分成上下两个空间，下面的空间通过连接管与管式降膜加热器的下端相连接，上面的空间通过二次蒸汽出口与水冷器连通。

作为一种优选方案，所述管式降膜加热器的下端连接有一个集液器，所述连接管连接集液器和分离器。

作为一种优选方案，所述挡板为向上凸起的圆形球面板，挡板外缘位于集水槽正上方。

作为一种优选方案，所述水冷器为直接接触式水冷器。

本实用新型的有益效果是：由分离器闪蒸出来的二次蒸汽不需要经过管道的引导，直接进入水冷器被循环水快速吸收，二次蒸汽出口即开设在分离器顶部，二次蒸汽进入水冷器不会受到任何阻力，流动十分畅通。进入水冷器后沿水冷器均匀向上，与循环水逆向直接接触，二次蒸汽被快速冷凝成水，分离器内不再有滞留的二次蒸汽存在，持续保持分离器内的低压状态，蒸发效率得以大大提高。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图1中：1、管式降膜加热器，2、溶液进口，3、连接管，4、分离器，401、上锥体，5、二次蒸汽出口，6、溶液出口，7、水冷器，8、循环上水入口，9、循环下水出口，10、挡板，11、支撑杆，12、集水槽，13、抽真空口，14、除沫器，15、集液器，16、支座，17、蒸汽进口。

具体实施方式：

下面结合附图，详细描述本实用新型的具体实施方案。

如图1所示，具备水冷功能的分体式末效蒸发器，包括：管式降膜加热器1，在管式降膜加热器1的上端设置有溶液进口2，侧壁上设置有蒸汽进口17，所述的管式降膜加热器1的下端通过连接管3与并列设置在管式降膜加热器1一侧的分离器4相连接，在分离器4的顶端设置有二次蒸汽出口5，在分离器4的底部设置有溶液出口6，所述分离器4的上端为上锥体401，上锥体401上密封连接有一个竖向设置的水冷器7，所述二次蒸汽出口5插入水冷器7内，上锥体401外侧壁与水冷器7内侧壁之间形成环状集水槽12，水冷器7上部开设有循环上水入口8，水冷器7下部侧壁上开设有循环下水出口9，循环下水出口9连通环状集水槽12，所述二次蒸汽出口5上方遮挡有一块挡板10，挡板10通过支撑杆11与分离器4连接，也可通过支撑杆11与水冷器7连接，挡板10与二次蒸汽出口5分离设置，挡板10与二次蒸汽出口5之间的环形间隙面积不小于二次蒸汽出口5的面积。

由分离器4闪蒸出来的二次蒸汽不需要经过管道的引导，直接进入水冷器7被循环水快速吸收，二次蒸汽出口4即开设在分离器4顶部，二次蒸汽进入水冷器7不会受到任何阻力，流动十分畅通。进入水冷器7后沿水冷器均匀向上，与循环水逆向直接接触，二次蒸汽被快速冷凝成水，分离器内4不再有滞留的二次蒸汽存在，持续保持分离器4内的低压状态，蒸发效率得以大大提高。

所述水冷器7的上端开设有抽真空口13。抽真空口13用于连接真空泵对水冷器7内抽真空，使分离器4内的二次蒸汽快速进入负压状态的水冷器7内进行冷凝吸收，加快分离室4内闪蒸溶液的二次蒸汽逸出，提高蒸发效率。

在分离器4的内部设置有除沫器14，除沫器14布满分离器4整个圆周平面，将分离器4分成上下两个空间，下面的空间通过连接管3与管式降膜加热器1的下端相连接，上面的空间通过二次蒸汽出口5与水冷器7连通。

除沫器14能有效分离二次蒸汽中的碱液滴和部分泡沫，由于除沫器14布满分离器4整个圆周平面，且二次蒸汽出口5位于分离室4顶部，因此二次蒸汽能够均匀地通过除沫器，使除沫器各个部位的除沫负荷均衡，避免局部除沫负荷过高而导致除沫不尽使二次蒸汽带碱的现象，确保除沫效果，同时延长除沫器14的使用寿命。

所述管式降膜加热器1的下端连接有一个集液器15，所述连接管3连接集液器15和分离器4。

集液器15用于收集沸点状态的溶液，使溶液在集液器15内进行初步闪蒸，然后将溶液液面上处于沸腾状态的溶液通过连接管3送到分离器4内进行闪蒸，确保进入分离器4内的溶液是处于沸腾状态的溶液，确保闪蒸效果。

挡板10为向上凸起的圆形球面板，挡板10外缘位于集水槽12正上方。

挡板10首先避免冷却水进入分离器4，其次可对二次蒸汽进行冷凝，向上凸起的球面形状使下表面形成的冷凝水沿弧形下表面向边缘流动，滴落进集水槽12，圆形的外沿可均匀分配二次蒸汽，使二次蒸汽均匀进入水冷器7内。

所述水冷器7为直接接触式水冷器，冷凝吸收效率更高。

所述集液器15和分离器4底部均设置有支座16，支座16使集液器15和分离器4稳定地固定连接在钢结构上。

本实用新型工作原理是：如图1所示，引蒸汽从蒸汽进口17进入管式降膜加热器1的壳程，然后引溶液从溶液进口2进入管式降膜加热器1的管程，与管式降膜加热器1壳程内的蒸汽膜式加热，加热后的溶液集聚到集液器15内，集液器15内的液体进行初次的蒸发后，将液面沸腾状态的溶液送入分离器4，分离器4的直径和容积都大于集液器5，高温溶液进入分离器4后，剧烈沸腾闪蒸，形成大量二次蒸汽，二次蒸汽向上运动，通过除沫器14进行汽液分离后，从二次蒸汽出口5流出经挡板10的导向进入水冷器7内，并沿水冷器7继续向上流动，遇到水冷器7内的循环冷凝水后冷凝成水，并流入集水槽12内。

挡板10与二次蒸汽出口5之间的距离根据实际需要调节，以二次蒸汽排出速度满足要求为准，挡板10可避免冷凝水、循环冷却水进入分离器4，又可使二次蒸汽进入水冷器7时均匀分布在水冷器7的四周，使二次蒸汽能均匀与水冷器7内的循环冷却水充分接触，快速冷凝。

由于水冷器7对二次蒸汽的快速冷凝，且二次蒸汽从分离器4进入水冷器7不受任何阻力，因此，分离器4内的压力可保持较低水平，而不会因为二次蒸汽排出不及时导致气压上升抑制溶液蒸发，从而使溶液持续保持高效蒸发，提高溶液蒸发效率。

上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。