專利名稱：升膜式多效蒸餾水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于蒸餾水設(shè)備領(lǐng)域，涉及ー種多效蒸餾水設(shè)備，尤其是ー種升膜式多效蒸餾水機(jī)。
技術(shù)背景 目前國(guó)內(nèi)自主或引進(jìn)的多效蒸餾水機(jī)蒸發(fā)方式均為降膜式。降膜蒸發(fā)是料液以液膜的形式流經(jīng)加熱表面進(jìn)行的ー種表面蒸發(fā)。和普通的蒸發(fā)不同，降膜蒸發(fā)過程中，沒有料液的劇烈沸騰。在降膜蒸發(fā)傳熱過程中，熱流密度沿液膜厚度方向保持不變，熱量從加熱面經(jīng)過液膜直到自由表面才以潛熱的形式釋放出來，蒸發(fā)一般只在液膜表面發(fā)生，是管內(nèi)氣液兩相的強(qiáng)制對(duì)流傳熱。由于降膜式蒸餾水機(jī)采用了上部布水，原料水形成部分沿列管降膜流下，部分列管形成水柱流下，而部分列管缺水，導(dǎo)致各列管原料水分配不均，致使其蒸發(fā)效率相對(duì)較低，即使采用多級(jí)布水，也不能從根本上解決布水不均的問題，這是因?yàn)槎嘈д麴s水機(jī)蒸發(fā)器的水量是隨一效蒸汽量而變化的，也就從根本上導(dǎo)致了它的進(jìn)水量波動(dòng)和布水不均。布水不均的情況下，也就出現(xiàn)了有的換熱管中水量過大，水在管道中不是降膜狀態(tài)，而水過水管，不能有效工作，有的換熱管水量過少或無水處于半工作或不工作狀態(tài)，這些都導(dǎo)致了降膜式多效蒸餾水機(jī)的工作效率低。為了保證蒸餾水質(zhì)量，提高蒸餾水機(jī)的蒸發(fā)效率，升膜式蒸餾水機(jī)成為了研究的熱點(diǎn)。升膜式蒸餾就是進(jìn)料水經(jīng)加熱沸騰后，產(chǎn)生二次蒸汽，進(jìn)行分離。經(jīng)檢索，專利號(hào)為200410024083. 4的專利公布了一種升膜布水式蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)器體及與之匹配的列管，蒸發(fā)器體由上下兩段組成，其中上段為汽水分離段，下段為蒸發(fā)段。該列管和蒸發(fā)段包括蒸汽上升和下降的部分，不屬于嚴(yán)格意義上的升膜式蒸餾水機(jī)，該技術(shù)從真正意義上來說應(yīng)為升降膜混合式蒸發(fā)，在同一個(gè)蒸發(fā)器中既有向上運(yùn)動(dòng)的水流，也有向下降的水流，這種設(shè)備將蒸發(fā)段中的蒸發(fā)管分成兩部分，一部分為向上運(yùn)行的水流的升膜部分，一部分為向下運(yùn)行的降膜式蒸發(fā)部分，并且還有向上排汽的通汽管。該設(shè)備并沒有完全脫離降膜技術(shù)，并且使設(shè)備更加復(fù)雜，設(shè)備加工難度大，分隔部位多，出現(xiàn)滲漏的可能性大大增加。并且在降膜段還是不能解決布水不均的問題。申請(qǐng)?zhí)枮?00410024082. X的專利公開了ー種雙蒸餾式多效蒸餾水機(jī)，在同一蒸發(fā)器中設(shè)置升膜和降膜兩種方式將原料水進(jìn)行蒸發(fā)氣化，升膜部分的列管內(nèi)水膜上升，保證布水均勻，在升膜列管旁邊設(shè)有降膜列管，這樣蒸汽循環(huán)工作過程中，往往會(huì)影響蒸汽的蒸發(fā)質(zhì)量，很難保證汽水充分分離。如果汽液分離不清，液膜和汽相之間的傳質(zhì)和傳熱機(jī)理都將發(fā)生較大的變化，將直接影響到蒸餾水的質(zhì)量和蒸餾水機(jī)的節(jié)能熱效率、產(chǎn)量等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。所以，汽液分離是保證最終蒸餾水質(zhì)量的關(guān)鍵技木?，F(xiàn)有的蒸餾水機(jī)種，每個(gè)蒸發(fā)器中需要単獨(dú)配備ー個(gè)預(yù)熱器和冷凝器，在對(duì)蒸汽加熱和冷凝過程中，會(huì)増加蒸汽消耗量，同時(shí)也增加耗能，而且也會(huì)使整體設(shè)備結(jié)構(gòu)過大
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種升膜式多效蒸餾水機(jī)，該設(shè)備是利用升膜原理進(jìn)行蒸餾水制備，保證布水均勻、汽水充分分離，制備效率高、質(zhì)量好的醫(yī)用蒸餾水。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種升膜式多效蒸餾水機(jī)，包括機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)有通過原料水管路依次連接的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器上方設(shè)有冷凝裝置，所述冷凝裝置與蒸發(fā)器通過純蒸 汽管路與預(yù)熱器相連，所述蒸發(fā)器與預(yù)熱器相連，其特征在干所述蒸發(fā)器為升膜式蒸發(fā)器，所述升膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)為其內(nèi)部被分為四段，從上到下依次為汽水分離段、回流消泡段、蒸發(fā)段以及儲(chǔ)水室，其中蒸發(fā)段內(nèi)設(shè)有縱向排列的蒸發(fā)管，所述蒸發(fā)管把回流消泡段和儲(chǔ)水室連通，所述回流消泡段的底部側(cè)面設(shè)有濃水出ロ，所述濃水出ロ通過管道與下一效蒸發(fā)器的原料水入口連接，所述蒸發(fā)段的管壁上設(shè)有位于其上端的蒸汽進(jìn)口和位于其下端的凝水出口，所述蒸汽出口與下ー效的蒸汽進(jìn)ロ連通。本實(shí)用新型中，蒸發(fā)器內(nèi)的蒸發(fā)管內(nèi)的水量完全相同，在熱交換過程中，蒸發(fā)管內(nèi)的蒸發(fā)量也相同，效率一致，布水結(jié)構(gòu)是自上而下，實(shí)現(xiàn)各蒸發(fā)管的完全、均勻布水。本實(shí)用新型串聯(lián)若干個(gè)蒸發(fā)器，形成多效蒸發(fā)裝置，與冷凝裝置連接的為ー效蒸發(fā)器，根據(jù)串聯(lián)依次為ニ效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器等等，多效蒸發(fā)裝置可以對(duì)原料水充分蒸發(fā)，提高蒸發(fā)效率和蒸餾水質(zhì)量。優(yōu)選的，所述汽水分離段為雙層壁結(jié)構(gòu)的圓柱形腔體，其內(nèi)層壁為設(shè)有透水孔的板筒，汽水分離段的內(nèi)層壁與外層壁之間形成一個(gè)環(huán)形空腔，所述汽水分離器的中心設(shè)有封閉的中心管，所述中心管與汽水分離段的內(nèi)層壁之間設(shè)有螺旋室。本實(shí)用新型中利用分離螺旋實(shí)現(xiàn)蒸汽中的水霧分離，螺旋室可以是單頭螺旋也可以是多頭螺旋，通過圍繞中心管旋轉(zhuǎn)過程中，利用離心力，把汽水混合物中較重的液珠分離到汽水分離器的內(nèi)層壁，由于內(nèi)層壁上具有透水孔，液珠由孔透出并沿著環(huán)形內(nèi)腔流下至消泡器，實(shí)現(xiàn)濃水回收，這個(gè)過程進(jìn)ー步實(shí)現(xiàn)汽水分離，純凈的蒸汽從上ロ排出。優(yōu)選的，所述蒸發(fā)段的外壁設(shè)有隔熱層。本實(shí)用新型中，隔熱層可以為泡沫或隔熱棉，由于蒸發(fā)器主體內(nèi)部蒸汽溫度較高，防止外界接觸時(shí)燙傷。優(yōu)選的，所述預(yù)熱器包括至少ー個(gè)以上的熱交換裝置，相鄰熱交換裝置之間通過
管道串聯(lián)。優(yōu)選的，所述熱交換裝置包括預(yù)熱主體，所述預(yù)熱主體為圓筒狀殼體，預(yù)熱主體兩端分別固定有三通管，所述三通管的開ロ端設(shè)有端蓋，端蓋上設(shè)有連接管道用的端ロ法蘭。優(yōu)選的，所述冷凝裝置包括至少ー個(gè)以上的冷卻器，所述冷卻器通過管道串聯(lián)。本實(shí)用新型中預(yù)熱器和冷凝裝置均可以通過管道串聯(lián)ー個(gè)以上，形成且連接安裝方便，實(shí)現(xiàn)二次冷卻和加熱，在升膜方式制取蒸餾水過程中，増加熱交換面積，提高冷卻和加熱效果，使蒸餾水產(chǎn)量有所増加，同時(shí)滿足在生產(chǎn)醫(yī)用蒸餾水過程中，對(duì)原料水溫度的要求。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在干本實(shí)用新型提供了一種能夠充分利用設(shè)備中蒸發(fā)器的余熱給原料水預(yù)熱，以此提高原料水進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)的溫度；同時(shí)還利用原料水加熱時(shí)需要帶著大量的熱量，從而作為冷凝裝置及預(yù)熱器的冷卻水，來給蒸餾凝水或汽降溫加快蒸餾水的冷凝，采用升膜式自上而下的布水結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各列管的完全、均勻布水，以此大幅度提高了蒸餾水的收率。以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是蒸發(fā)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是汽水分離段結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是蒸發(fā)器串聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是冷凝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、機(jī)架，2、蒸發(fā)器，3、注射水管路，4、原料水管路，5、純蒸汽管路，6、預(yù)熱器，7、濃水管路，8、冷凝裝置，9、呼吸器接ロ，10、生蒸汽凝水管路，11、汽水分離段，11-1、連接法蘭，11-2、外筒，11-3、板筒，11-4、螺旋室，11-5、中心管，12、回流消泡段，13、濃水出口，14、蒸發(fā)段，15、凝水出ロ，16、儲(chǔ)水室，17、蒸汽進(jìn)ロ。
具體實(shí)施方式
根據(jù)附圖I可知，本實(shí)用新型具體涉及ー種升膜式多效蒸餾水機(jī)，包括機(jī)架1，機(jī)架I上設(shè)有通過原料水管路4依次連接的蒸發(fā)器2，蒸發(fā)器2上方設(shè)有冷凝裝置8，冷凝裝置8與蒸發(fā)器2通過純蒸汽管路5和注射水管路3與預(yù)熱器6相連，蒸發(fā)器2的原料水入ロ與預(yù)熱器6相連，所述蒸發(fā)器2為升膜式蒸發(fā)器，升膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)為其內(nèi)部被分為四段，從上到下依次為汽水分離段11、回流消泡段12、蒸發(fā)段14以及儲(chǔ)水室16，其中蒸發(fā)段14內(nèi)設(shè)有縱向排列的蒸發(fā)管，蒸發(fā)管把回流消泡段12和儲(chǔ)水室16連通，回流消泡段12的底部側(cè)面設(shè)有濃水出口 13，濃水出口 13通過管道與下一效蒸發(fā)器的原料水入口連接，蒸發(fā)段14的管壁上設(shè)有位于其上端的蒸汽進(jìn)ロ 17和位于其下端的凝水出口 15，蒸汽出口 15與下一效的蒸汽進(jìn)ロ 17連通。根據(jù)附圖2可知，蒸發(fā)器2側(cè)壁上的通孔包括濃水出口 13、凝水出口 15、蒸汽進(jìn)ロ
17、進(jìn)水口，濃水出口 13與回流消泡段12連通，凝水出口 15位于蒸發(fā)段14的下部且與蒸發(fā)段14連通，蒸汽進(jìn)ロ 17位于蒸發(fā)段14上部且與蒸發(fā)段14連通，進(jìn)水口位于蒸發(fā)器2下端且與儲(chǔ)水室16連通。其中，濃水出ロ 13與凝水出ロ 15分別通過生蒸汽凝水管路10和濃水管路7排除蒸發(fā)器2。根據(jù)附圖3可知，汽水分離段11采用螺旋分離技術(shù)，其主體為雙層壁結(jié)構(gòu)的圓柱形腔體，其內(nèi)層壁為設(shè)有透水孔的板筒11-3，汽水分離段11的內(nèi)層壁與外層壁之間形成一個(gè)環(huán)形空腔，汽水分尚器11的中心設(shè)有封閉的中心管11-5,中心管11-5與汽水分尚段11的內(nèi)層壁之間設(shè)有螺旋室11-4。本實(shí)用新型中儲(chǔ)水室16是與預(yù)熱器6連通，進(jìn)入儲(chǔ)水室16的為蒸汽的汽水混合物，其溫度在120°C左右，汽水混合物上升進(jìn)入蒸發(fā)段2，蒸發(fā)段2是通過高溫蒸汽和原料水進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽水混合物進(jìn)ー步汽化，還可以在蒸發(fā)段2內(nèi)部設(shè)置電阻絲，通過電加熱對(duì)原料水加熱，接著高溫蒸汽進(jìn)入回流消泡段12，回流消泡段12的頂部設(shè)有消泡器，消泡器可以是網(wǎng)狀，也可以是孔板，也可以是柵狀，同時(shí)層數(shù)也不限ー層。消泡器的作用是由蒸發(fā)管熱交換蒸發(fā)出來的汽水混合物中出現(xiàn)的消泡消除，由于水泡內(nèi)包裹熱蒸汽，通過消泡器把水泡割破，實(shí)現(xiàn)汽水分離，提高熱蒸汽的質(zhì)量。經(jīng)過消泡器后的高溫蒸汽內(nèi)部還含有細(xì)小的水顆粒，最后進(jìn)入汽水分離段11，采用螺旋分離技術(shù)，利用離心カ把細(xì)小的水顆粒撒到側(cè)壁上，流回回流消泡段12。根據(jù)附圖4可知，機(jī)架I上通過管道串聯(lián)ー個(gè)以上的蒸發(fā)器2，相鄰蒸發(fā)器2的濃水出口 13與進(jìn)水口連接。根據(jù)附圖5可知，預(yù)熱器6包括至少ー個(gè)以上的熱交換裝置，相鄰熱交換裝置之間通過管道串聯(lián)，熱交換裝置包括預(yù)熱主體，預(yù)熱主體為圓筒狀殼體，預(yù)熱主體兩端分別固定有三通管，三通管的開ロ端設(shè)有端蓋，端蓋上設(shè)有連接管道用的端ロ法蘭。根據(jù)附圖6可知，冷凝裝置8包括至少ー個(gè)以上的冷卻器，冷卻器通過管道串聯(lián)，冷卻器上通過呼吸器接ロ 9外接呼吸器，平衡冷卻器內(nèi)部壓カ避免產(chǎn)生泄露。本實(shí)用新型在吸收原降膜式多效蒸餾水機(jī)原理的基礎(chǔ)上，開發(fā)研究生產(chǎn)了升膜式多效蒸餾水機(jī)，工作原理如下升膜式多效蒸餾水機(jī)采用了升膜蒸發(fā)技術(shù)，原料水經(jīng)過冷凝裝置8和預(yù)熱器6多級(jí)加熱，到達(dá)ー效蒸發(fā)器之前，達(dá)到120°C左右，從ー效蒸發(fā)器底部進(jìn)入ニ效蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器2的蒸發(fā)管內(nèi)再次吸收由鍋爐供熱的生蒸汽，原料水在蒸發(fā)管內(nèi)蒸發(fā)，上升的汽水混合物在管內(nèi)壁形成上升的水膜，每根換熱管內(nèi)的水位相同，使蒸發(fā)工作效率達(dá)到100%，大大提高了蒸發(fā)器的性能。沒有蒸發(fā)的水在蒸發(fā)上部的原料水出ロ匯集，進(jìn)入下一效蒸發(fā)器，同吋，以上效生成的純蒸汽的熱量來源，在下效的管程內(nèi)同樣可以進(jìn)行升膜蒸發(fā)，并且純蒸汽凝結(jié)成水，形成注射用的醫(yī)用蒸餾水。由于每ー效蒸發(fā)器均采用升膜蒸發(fā)技術(shù)，使蒸發(fā)器內(nèi)每根換熱管都能充分工作，大大提高了蒸發(fā)工作效率。升膜蒸發(fā)多效蒸餾水機(jī)，換熱效率高同類產(chǎn)品1(Γ20%，體積小于同類產(chǎn)品20%以上，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作和保養(yǎng)維護(hù)。本實(shí)用新型在多次試驗(yàn)結(jié)果證明，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)家JB 20030-2004《多效蒸餾水機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種升膜式多效蒸餾水機(jī)，包括機(jī)架(I )，所述機(jī)架(I)上設(shè)有通過原料水管路(4)依次連接的蒸發(fā)器(2 )，所述蒸發(fā)器(2 )上方設(shè)有冷凝裝置(8 )，所述冷凝裝置(8 )與蒸發(fā)器(2)通過純蒸汽管路(5)與預(yù)熱器(6)相連，所述蒸發(fā)器(2)與預(yù)熱器(6)相連，其特征在于所述蒸發(fā)器(2)為升膜式蒸發(fā)器，所述升膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)為其內(nèi)部被分為四段，從上到下依次為汽水分離段(11)、回流消泡段(12)、蒸發(fā)段(14)以及儲(chǔ)水室(16)，其中蒸發(fā)段(14)內(nèi)設(shè)有縱向排列的蒸發(fā)管，所述蒸發(fā)管把回流消泡段(12)和儲(chǔ)水室(16)連通，所述回流消泡段(12)的底部側(cè)面設(shè)有濃水出口(13)，所述濃水出口(13)通過管道與下一效蒸發(fā)器的原料水入口連接，所述蒸發(fā)段(14)的管壁上設(shè)有位于其上端的蒸汽進(jìn)口( 17)和位于其下端的凝水出口(15)，所述蒸汽出口(15)與下一效的蒸汽進(jìn)口(17)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的升膜式多效蒸餾水機(jī)，其特征在于所述汽水分離段(11)為雙層壁結(jié)構(gòu)的圓柱形腔體，其內(nèi)層壁為設(shè)有透水孔的板筒(11-3)，汽水分離段(11)的內(nèi)層壁與外層壁之間形成一個(gè)環(huán)形空腔，所述汽水分離器(11)的中心設(shè)有封閉的中心管(11-5)，所述中心管(11-5)與汽水分離段(11)的內(nèi)層壁之間設(shè)有螺旋室(11-4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的升膜式多效蒸餾水機(jī)，其特征在于所述蒸發(fā)段(14)的外壁設(shè)有隔熱層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的升膜式多效蒸餾水機(jī)，其特征在于所述預(yù)熱器(6)包括至少一個(gè)以上的熱交換裝置，相鄰熱交換裝置之間通過管道串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的升膜式多效蒸餾水機(jī)，其特征在于所述熱交換裝置包括預(yù)熱主體，所述預(yù)熱主體為圓筒狀殼體，預(yù)熱主體兩端分別固定有三通管，所述三通管的開口端設(shè)有端蓋，端蓋上設(shè)有連接管道用的端口法蘭。
6.根據(jù)權(quán)利要求I一5中任意一項(xiàng)所述的升膜式多效蒸餾水機(jī)，其特征在于所述冷凝裝置(8)包括至少一個(gè)以上的冷卻器，所述冷卻器通過管道串聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種升膜式多效蒸餾水機(jī)，屬于蒸餾水設(shè)備領(lǐng)域，包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)有通過原料水管路依次連接的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器上方設(shè)有冷凝裝置，冷凝裝置與蒸發(fā)器通過純蒸汽管路與預(yù)熱器相連，蒸發(fā)器的原料水入口與預(yù)熱器相連，蒸發(fā)器內(nèi)部被分為四段，從上到下依次為汽水分離段、回流消泡段、蒸發(fā)段以及儲(chǔ)水室，蒸發(fā)段內(nèi)設(shè)有縱向排列的蒸發(fā)管，蒸發(fā)器側(cè)壁上開設(shè)有通孔。本實(shí)用新型中，蒸發(fā)器內(nèi)的蒸發(fā)管內(nèi)的水量完全相同，在熱交換過程中，蒸發(fā)管內(nèi)的蒸發(fā)量也相同，效率一致，布水結(jié)構(gòu)是自下而上，實(shí)現(xiàn)各蒸發(fā)管的完全、均勻布水，本實(shí)用新型是利用升膜原理進(jìn)行蒸餾水制備，保證布水均勻、汽水分離充分，制備效率高、質(zhì)量好的醫(yī)用蒸餾水。
文檔編號(hào)C02F1/08GK202440400SQ20112056736
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者付廣宏, 劉占強(qiáng), 尹永方, 尹愛琴, 康分清, 段江英, 蔡春山, 閆進(jìn)召 申請(qǐng)人:河北巴瑞斯科技發(fā)展有限公司