專利名稱：用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種適合低溫(攝氏幾十度)熱源加熱蒸發(fā)的減壓蒸發(fā)器，特別適用于太陽能為主要熱源的蒸發(fā)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
蒸發(fā)器廣泛用于海水淡化、化工物料稀溶液的濃縮回收利用。傳統(tǒng)的減壓蒸發(fā)器采用升膜蒸發(fā)器或者降膜蒸發(fā)器，其基本結(jié)構(gòu)都是將多根導(dǎo)熱管置于加熱介質(zhì)中，將物料溶液從上面或下面流過導(dǎo)熱管的內(nèi)壁，在內(nèi)壁形成一層很薄的液體膜，與導(dǎo)熱管外的加熱介質(zhì)進行熱交換，從而將水蒸汽沿導(dǎo)熱管向上蒸發(fā)。當(dāng)蒸發(fā)器用于稀溶液的濃縮回收利用時，經(jīng)過蒸發(fā)的溶液即是所需的濃縮溶液；當(dāng)蒸發(fā)器用于海水淡化時，被蒸發(fā)的水蒸汽冷凝后即是所需的淡水。
這些蒸發(fā)器在100℃以上高溫蒸汽作為加熱源時，具有較高的蒸發(fā)效率，但如果用于低溫?zé)嵩醇訜嵴舭l(fā)條件下(如太陽能加熱通常只能提供攝氏八十度以下的熱源)，熱源均為液態(tài)，由于導(dǎo)熱管只在內(nèi)壁的一層薄膜與外部的加熱液進行熱交換，熱交換效率較低，所以蒸發(fā)效率低，缺乏實用價值。
此外，在升膜蒸發(fā)器或者降膜蒸發(fā)器中，采用極細的導(dǎo)熱管，由于由于導(dǎo)熱管內(nèi)徑狹窄，很容易由于物料濃縮時在管壁上形成結(jié)晶而造成管路堵塞，影響蒸發(fā)器正常運行。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，提高在低溫?zé)嵩礂l件下的熱交換效率，并不易發(fā)生物料結(jié)晶而造成的堵塞現(xiàn)象。
本實用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，包括一蒸發(fā)器筒體、設(shè)于筒體口部的集汽罩、以及連接于集汽罩頂部的集汽煙囪，所述蒸發(fā)器筒體包括底部的進料部、中部的換熱部和上部的蒸發(fā)部，其中換熱部上下底面各設(shè)有隔離板與蒸發(fā)部和進料部隔離，形成流通加熱介質(zhì)溶液的密閉容器，換熱部內(nèi)豎直設(shè)有多根的流通物料溶液的導(dǎo)熱管，各導(dǎo)熱管兩端穿過上下兩隔離板以連通進料部和蒸發(fā)部；換熱部側(cè)壁設(shè)有加熱介質(zhì)進口和加熱介質(zhì)出口；進料部底部設(shè)有物料進口，蒸發(fā)部側(cè)壁設(shè)有濃縮物料出口。
所述的用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，其中，所述蒸發(fā)器筒體、隔離板、集汽罩和集汽煙囪由耐腐蝕材料制成。
所述的用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，其中，所述蒸發(fā)器筒體、隔離板、集汽罩和集汽煙囪由聚丙烯塑料或者不銹鋼材料等耐腐蝕材料制成。
所述的用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，其中，所述集汽罩較佳地是錐形集汽罩。
所述的用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，其中，所述導(dǎo)熱管由改性聚丙烯石墨、不銹鋼、襯膠金屬材料其中之一制成。
所述的用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，其中，所述換熱部的加熱介質(zhì)進口設(shè)于換熱部的上部側(cè)壁，加熱介質(zhì)出口設(shè)于加熱介質(zhì)進口對面的換熱部的下部側(cè)壁。
所述的用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，其中，所述蒸發(fā)器筒體的進料部與換熱部之間、換熱部與蒸發(fā)部之間通過法蘭連接。
本實用新型用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器相比傳統(tǒng)的減壓蒸發(fā)器的優(yōu)點在于1.加熱介質(zhì)溶液占據(jù)了足夠大的容積，且將導(dǎo)熱管全部浸沒，因此加熱介質(zhì)的總熱容量較大，有利于低溫加熱介質(zhì)溶液的熱能的充分利用；2.采用物料水平液面蒸發(fā)方式，可有效地進行低溫溶液的蒸發(fā)；3.由于可采用低溫?zé)嵩醇訜?，本實用新型特別適用于以太陽能為加熱源的蒸發(fā)系統(tǒng)，采用潔凈和取之不竭的太陽能，可大大節(jié)省能耗成本，同時不會對環(huán)境帶來負(fù)面影響。
以下結(jié)合附圖和具體實施例說明本實用新型的特征和優(yōu)點，其中


圖1是本實用新型用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器的一例應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
圖1是本實用新型用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。請參閱
圖1所示，本發(fā)明用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器100，包括一圓柱形的蒸發(fā)器筒體10、設(shè)于筒體口部的集汽罩4、以及連接于集汽罩4頂部的集汽煙囪5。其中蒸發(fā)器筒體10由底部的進料部1、中部的換熱部2和上部的蒸發(fā)部3構(gòu)成，蒸發(fā)部3的上開口與集汽罩4相連。集汽罩4的形狀較佳地設(shè)為錐形。蒸發(fā)器筒體10、集汽罩4和集汽煙囪5選用耐腐蝕性材料，尤其是當(dāng)蒸發(fā)器應(yīng)用于化工物料稀溶液濃縮回收利用時，在本實施例中，蒸發(fā)器筒體10、集汽罩4和集汽煙囪5較佳地聚丙烯塑料板材，它既能適用各種強腐蝕物料溶液的蒸發(fā)濃縮，又具有保溫、節(jié)約能耗的效果。當(dāng)然諸如不銹鋼等材料也具有類似的效果。
換熱部2的上下底面各設(shè)有隔離板21、22，在本實施例中，這兩個隔離板既是用于密封固定進料部1和蒸發(fā)部3的法蘭片，又用于將換熱部2與蒸發(fā)部3和進料部1隔離，使換熱部2內(nèi)部形成流通加熱介質(zhì)溶液的密閉容器。隔離板21、22也較佳地選用聚丙烯塑料板材。換熱部2側(cè)壁上部一設(shè)有加熱介質(zhì)進口23、其對面的換熱部2側(cè)壁下部設(shè)有一加熱介質(zhì)出口24。換熱部2內(nèi)豎直設(shè)有多根的流通物料溶液的導(dǎo)熱管25，各導(dǎo)熱管25的兩端穿過上下兩隔離板2 1、22以連通進料部1和蒸發(fā)部3。在本實施例中，導(dǎo)熱管25的材料可選擇諸如改性聚丙烯石墨、不銹鋼、襯膠金屬等導(dǎo)熱性能好的材料。從
圖1中可以看出，換熱部2內(nèi)加熱介質(zhì)溶液占據(jù)了足夠大的容積，因此加熱介質(zhì)的總熱容量較大，有利于低溫加熱介質(zhì)溶液的熱能的充分利用。而導(dǎo)熱管25全部浸沒在加熱介質(zhì)溶液和物料溶液中，有利于提高熱交換效率，同時克服了以往升膜、降膜蒸發(fā)器中導(dǎo)熱管25內(nèi)壁因結(jié)晶而堵塞的問題。
進料部1的底部中心設(shè)有物料進口11，用于流入物料溶液。
蒸發(fā)部3的側(cè)壁設(shè)有濃縮物料出口31，用于排放濃縮物料。此外，在蒸發(fā)部3的筒壁上設(shè)有視鏡32，便于觀察蒸發(fā)部3內(nèi)的情況。蒸發(fā)部3的筒壁上還可設(shè)有諸如壓力表33等儀表，以監(jiān)測其內(nèi)部工作狀況。蒸發(fā)時物料溶液漫過換熱部2，而在蒸發(fā)部3的整個底面形成蒸發(fā)面，代替了以往在導(dǎo)熱管25內(nèi)壁形成蒸發(fā)面的做法。
圖2是本實用新型用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器的一例應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中蒸發(fā)器100通過物料進口11與一高位槽200相連，蒸發(fā)器100的集汽煙囪5通過法蘭與冷凝器400相連，蒸發(fā)器100的加熱介質(zhì)進口23和加熱介質(zhì)出口24與加熱源300相連，形成加熱循環(huán)回路。
工作時，高位槽200中的物料溶液利用液位差，從物料進口11進入進料部1，穿過各導(dǎo)熱管25進入換熱部2，被換熱部2內(nèi)的加熱介質(zhì)溶液加熱，然后溶液漫過換熱部2，在蒸發(fā)部3形成蒸發(fā)面進行蒸發(fā)，蒸汽從錐形集汽罩4被收集，進入集汽煙囪5，最后可通過與集汽煙囪5連接的冷凝器200被排出。經(jīng)過蒸發(fā)，達到濃縮要求后的物料可從蒸發(fā)部3側(cè)壁的濃縮物料出口31排出。
權(quán)利要求1.用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，包括一蒸發(fā)器筒體、設(shè)于筒體口部的集汽罩、以及連接于集汽罩頂部的集汽煙囪，其特征在于，所述蒸發(fā)器筒體包括底部的進料部、中部的換熱部和上部的蒸發(fā)部，其中換熱部上下底面各設(shè)有隔離板與蒸發(fā)部和進料部隔離，形成流通加熱介質(zhì)溶液的密閉容器，換熱部內(nèi)豎直設(shè)有多根的流通物料溶液的導(dǎo)熱管，各導(dǎo)熱管兩端穿過上下兩隔離板以連通進料部和蒸發(fā)部；換熱部側(cè)壁設(shè)有加熱介質(zhì)進口和加熱介質(zhì)出口；進料部底部設(shè)有物料進口，蒸發(fā)部側(cè)壁設(shè)有濃縮物料出口。
2.如權(quán)利要求1所述的用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，其特征在于，所述蒸發(fā)器筒體、隔離板、集汽罩和集汽煙囪由耐腐蝕材料制成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，其特征在于，所述蒸發(fā)器筒體、隔離板、集汽罩和集汽煙囪由聚丙烯塑料或者不銹鋼材料制成。
4.如權(quán)利要求1所述的用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，其特征在于，所述集汽罩是錐形集汽罩。
5.如權(quán)利要求1所述的用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，其特征在于，所述導(dǎo)熱管由改性聚丙烯石墨、不銹鋼、襯膠金屬材料其中之一制成。
6.如權(quán)利要求1所述的用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，其特征在于，所述換熱部的加熱介質(zhì)進口設(shè)于換熱部的上部側(cè)壁，加熱介質(zhì)出口設(shè)于加熱介質(zhì)進口對面的換熱部的下部側(cè)壁。
7.如權(quán)利要求1所述的用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，其特征在于，所述蒸發(fā)器筒體的進料部與換熱部之間、換熱部與蒸發(fā)部之間通過法蘭連接。
專利摘要本實用新型公開一種用低溫?zé)嵩醇訜岬臏p壓蒸發(fā)器，包括一蒸發(fā)器筒體、設(shè)于筒體口部的集汽罩、以及連接于集汽罩頂部的集汽煙囪，其特點是，蒸發(fā)器筒體包括底部的進料部、中部的換熱部和上部的蒸發(fā)部，其中換熱部上下底面各設(shè)有隔離板與蒸發(fā)部和進料部隔離，形成流通加熱介質(zhì)溶液的密閉容器，換熱部內(nèi)豎直設(shè)有多根的流通物料溶液的導(dǎo)熱管，各導(dǎo)熱管兩端穿過上下兩隔離板以連通進料部和蒸發(fā)部；換熱部側(cè)壁設(shè)有加熱介質(zhì)進口和加熱介質(zhì)出口；進料部底部設(shè)有物料進口，蒸發(fā)部側(cè)壁設(shè)有濃縮物料出口。本實用新型的減壓蒸發(fā)器通過導(dǎo)熱管流通和加熱物料溶液，在蒸發(fā)部形成蒸發(fā)面，提高在低溫?zé)嵩礂l件下的熱交換效率，并不易發(fā)生物料結(jié)晶而造成的導(dǎo)熱管堵塞現(xiàn)象。
文檔編號B01D1/00GK2936372SQ20062004492
公開日2007年8月22日 申請日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月18日
發(fā)明者郭德豪 申請人:郭德豪