專利名稱:下側(cè)出料管式升膜蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)設(shè)備,具體地,是一種上管板下側(cè) 出料的管式升膜蒸發(fā)器。
背景技術(shù):
目前用于醫(yī)藥、化工、食品等行業(yè)液體濃縮的蒸發(fā)器主要有兩類, 其一是升膜式蒸發(fā)器,現(xiàn)有的升膜式蒸發(fā)器其結(jié)構(gòu)可參照圖l所示, 該類蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)主要包括蒸發(fā)器體和位于蒸發(fā)器體內(nèi)部與之匹配 的若干蒸發(fā)管束,蒸發(fā)器體內(nèi)部的蒸發(fā)管束間構(gòu)成加熱通道,加熱通 道兩端分別與加熱介質(zhì)進、出口連通,進料口設(shè)于蒸發(fā)器體底端。該 類蒸發(fā)器目前存在的缺點是物料濃縮后的液體與蒸汽均通過蒸發(fā)器 體頂端的同一個物料出口排出,且該出口位置高于蒸發(fā)管束頂端的出 液口的位置低于物料出口的開口,使得上管板上保留一定的液位,增 加了物料上升的阻力,物料可能返回加熱管,使膜很難在蒸發(fā)管束內(nèi) 形成,從而不能構(gòu)成真正的升膜蒸發(fā)器。其二是降膜式蒸發(fā)器,該類 蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)基本和升膜式蒸發(fā)器相同,其不同之處是,該蒸發(fā)器進 料口在上端進料,但由于被加工的料液在上口進料,其料液很難在蒸 發(fā)室內(nèi)均勻的分布,使得液料不能被均勻的噴發(fā),物料的蒸發(fā)面積減 小,造成濃縮效果和效率的降低;因此降膜蒸發(fā)器要求很好的流體分 布,在設(shè)計、制造、安裝及操作過程的要求極其嚴格,任何情況造成 的蒸發(fā)管束沒有豎直分布都會影響到降膜蒸發(fā)器的蒸發(fā)效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種下側(cè)出料管式升膜蒸發(fā) 器,該設(shè)備能夠進行連續(xù)的升膜式蒸發(fā),并能夠有效的防止蒸發(fā)管束 出口處濃縮后的物料回流,降低蒸發(fā)側(cè)物料的阻力降。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是下側(cè)出料管式升 膜蒸發(fā)器,包括蒸發(fā)器體和位于蒸發(fā)器體內(nèi)部與之匹配的若干蒸發(fā)管 束,蒸發(fā)管束安裝于上管板和下管板之間,蒸發(fā)器體內(nèi)部的蒸發(fā)管束 間構(gòu)成加熱通道,加熱通道上、下兩端分別設(shè)有加熱介質(zhì)出口、加熱 介質(zhì)進口,蒸發(fā)器體底端設(shè)有物料進口,所述蒸發(fā)器體分別設(shè)有蒸汽 出口和濃縮物料出口 ,所述濃縮物料出口的出口開口位置低于各蒸發(fā)
管束頂端的出液口的位置。
本發(fā)明的設(shè)備在使用時,物料由物料進口進入蒸發(fā)器,進入蒸發(fā) 管束,經(jīng)過加熱通道內(nèi)的加熱介質(zhì)(根據(jù)物料所需溫度,加熱介質(zhì)可 以是蒸汽、導熱油類或熔融的鹽等)加熱后,得到熱量后物料由單相 的液體逐步開始氣化,當汽化的蒸汽達到一定的量的時候,蒸發(fā)管束 內(nèi)的主要流道被蒸汽占據(jù),而液體物料被擠到管子的四周形成一個高 速上升的液膜,即形成膜蒸發(fā),汽液兩相的物料到達上管板后,液體 物料由設(shè)在管板上的濃縮物料出口引出蒸發(fā)器,蒸汽由蒸汽出口導 出,再引入下一效蒸發(fā)器或冷凝器。
所述濃縮物料出口位于蒸發(fā)器體內(nèi)的開口位于上管板上。
所述蒸汽出口的出口開口位置高于各蒸發(fā)管束頂端的出液口的 位置。所述蒸汽出口的出口開口位置高于各蒸發(fā)管束頂端的出液口的 位置。
所述濃縮物料出口至少一個。
所述濃縮物料出口為多個時,各濃縮物料出口沿蒸發(fā)器體中軸均 勻分布。
綜上,本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的下側(cè)出料管式升膜蒸發(fā)器 在使用時當待濃縮物料的汽液兩相的物料到達上管板后,液體物料立 即由設(shè)在管板上的濃縮物料出口引出蒸發(fā)器,蒸汽由蒸汽出口導出, 再引入下一效蒸發(fā)器或冷凝器,不會存在現(xiàn)有升膜式蒸發(fā)器上管板保 留一定的液位造成的增加物料上升的阻力、濃縮后的物料回流的問 題,該設(shè)備能夠進行連續(xù)、有效的升膜式蒸發(fā)。該設(shè)備在達到與降膜 式蒸發(fā)器相同效果的情況下,其設(shè)計、制造、安裝及操作過程更為簡 單,成本更為低廉。
圖1是本發(fā)明的背景技術(shù)描述的升膜式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
參見圖2所示,本發(fā)明的下側(cè)出料管式升膜蒸發(fā)器包括蒸發(fā)器體 8和位于蒸發(fā)器體8內(nèi)部與之匹配的若干蒸發(fā)管束7,蒸發(fā)管束7安 裝于上管板9和下管板10之間,蒸發(fā)器體8內(nèi)部的蒸發(fā)管束7間構(gòu) 成加熱通道,加熱通道上、下兩端分別設(shè)有加熱介質(zhì)出口 1、加熱介 質(zhì)進口4 (根據(jù)物料所需溫度,加熱介質(zhì)可以是蒸汽、導熱油類或熔 融的鹽等。該加熱介質(zhì)為蒸汽時,加熱介質(zhì)上進下出,即蒸汽從加熱介質(zhì)出口進入加熱通道,加熱后的蒸汽從加熱介質(zhì)進口排出;該加熱 介質(zhì)為導熱油類或熔融的鹽時,加熱介質(zhì)下進上出,即導熱油類或熔 融的鹽從加熱介質(zhì)進口進入加熱通道,加熱后的導熱油類或熔融的鹽
從加熱介質(zhì)出口排出),蒸發(fā)器體8底端設(shè)有物料進口 3,所述蒸發(fā) 器體8設(shè)有蒸汽出口 2和濃縮物料出口 6,所述濃縮物料出口 6的出 口開口位置低于各蒸發(fā)管束7頂端的出液口的位置,所述濃縮物料出 口 6位于蒸發(fā)器體8內(nèi)的開口位于上管板上,所述蒸汽出口 2的出口 開口位置高于各蒸發(fā)管束7頂端的出液口的位置。
本發(fā)明的濃縮物料出口可以是一個或多個,當濃縮物料出口為多 個時,各濃縮物料出口沿蒸發(fā)器體中軸均勻分。
相對于現(xiàn)有的升膜式蒸發(fā)器,如果升膜蒸發(fā)器的桶體法蘭和封頭 法蘭的厚度均為80mm,物料出口離法蘭根部的距離為150MM,則蒸發(fā) 器管板上的液位高度為80*2+150=310ram,即0. 31m。采用該升膜式 蒸發(fā)器對液體的密度為1200kg/n^的物料進行蒸發(fā),此時由于該部分 的液位產(chǎn)生的靜壓為:0.31*1200=372kg/m2,即0.0372kg/cm2。以
多效蒸發(fā)器的末效為例若加熱蒸汽的飽和蒸汽壓為0.2 kg/m2 ,
飽和蒸汽溫度為59. 78 °C ,蒸發(fā)器蒸發(fā)側(cè)的操作壓力為0. 12kg/m2, 飽和蒸汽溫度為49. 15QC 。此時,理論的溫差為59. 78-49. 15=10. 63
°C。若加上管板上液位的影響,在管板下側(cè)的壓力為
0. 0372+0. 12=0. 1572 kg/m2,這是其飽和蒸汽溫度就將變?yōu)?4. 66 QC, 而傳熱推動力的溫差則減少到了 5.12 °C。還不及理論溫差的50%。 因此,該蒸發(fā)的面積至少應(yīng)增加1倍。而實際上,管板上的液位對蒸 發(fā)器的影響還遠遠不止于此。在實際工程中,通常在管子的底部也有一定的液位使得液相的沸點變得很高,幾乎不能實現(xiàn)真正的膜蒸發(fā), 因此,其傳熱系數(shù)非常低。經(jīng)過試驗,改造后的升膜蒸發(fā)器的傳熱系 數(shù)與降膜蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)相當。
權(quán)利要求
1. 下側(cè)出料管式升膜蒸發(fā)器,包括蒸發(fā)器體(8)和位于蒸發(fā)器體(8)內(nèi)部與之匹配的若干蒸發(fā)管束(7),蒸發(fā)管束(7)安裝于上管板(9)和下管板(10)之間,蒸發(fā)器體(8)內(nèi)部的蒸發(fā)管束(7)間構(gòu)成加熱通道,加熱通道上、下兩端分別設(shè)有加熱介質(zhì)出口(1)、加熱介質(zhì)進口(4),蒸發(fā)器體(8)底端設(shè)有物料進口(3),其特征在于,所述蒸發(fā)器體(8)分別設(shè)有蒸汽出口(2)和濃縮物料出口(6),所述濃縮物料出口(6)的出口開在上管板(9)上,且開口位置低于各蒸發(fā)管束(7)頂端的出液口的位置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的下側(cè)出料管式升膜蒸發(fā)器,其特征在 于,所述蒸汽出口 (2)的出口開口位置高于各蒸發(fā)管束(7)頂端的 出液口的位置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的下側(cè)出料管式升膜蒸發(fā)器,其特 征在于,所述濃縮物料出口 (6)至少一個。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的下側(cè)出料管式升膜蒸發(fā)器,其特征在 于,所述濃縮物料出口 (6)為多個時,各濃縮物料出口 (6)沿蒸發(fā) 器體(8)中軸均勻分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種宮腔手術(shù)使用的下側(cè)出料管式升膜蒸發(fā)器。該下側(cè)出料管式升膜蒸發(fā)器包括蒸發(fā)器體和位于蒸發(fā)器體內(nèi)部與之匹配的若干蒸發(fā)管束,蒸發(fā)管束安裝于上管板和下管板之間,蒸發(fā)器體內(nèi)部的蒸發(fā)管束間構(gòu)成加熱通道,加熱通道上、下兩端分別設(shè)有加熱介質(zhì)出口、加熱介質(zhì)進口,蒸發(fā)器體底端設(shè)有物料進口,所述蒸發(fā)器體設(shè)有蒸汽出口和濃縮物料出口,所述濃縮物料出口的出口開口位置低于各蒸發(fā)管束頂端的出液口的位置。本發(fā)明在使用時不會存在現(xiàn)有升膜式蒸發(fā)器上管板保留一定的液位造成的增加物料上升的阻力、濃縮后的物料回流的問題,該設(shè)備能夠進行連續(xù)、有效的升膜式蒸發(fā)。
文檔編號B01D1/06GK101301535SQ200810044260
公開日2008年11月12日 申請日期2008年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日
發(fā)明者徐克儉 申請人:徐克儉