一種外流管式降膜蒸發(fā)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種外流管式降膜蒸發(fā)裝置，主要由殼體、換熱管單元、布液器、除霧器構(gòu)成，其中所述布液器連接循環(huán)黑液進口，所述換熱管單元由進汽聯(lián)箱管、內(nèi)分汽箱管組、外聯(lián)汽箱管組、換熱管組構(gòu)成，進汽聯(lián)箱管水平固裝于殼體內(nèi)的下部，進汽聯(lián)箱管位于殼體的外端為加熱蒸汽進口，在進汽聯(lián)箱管的上部連通豎直的內(nèi)分汽箱管組，每根豎直的內(nèi)分汽箱管上均安裝橫向的換熱管組的一端，換熱管組的另一端共同連接至外聯(lián)汽箱管上，多根外聯(lián)汽箱管的底端共同連接至一冷凝水聯(lián)箱管；在內(nèi)分汽箱管、外聯(lián)汽箱管與殼體之間通過換熱管單元支撐件進行固定；殼體頂部設置有二次蒸汽出口，殼體底部設置有循環(huán)黑液出口。本管式外降膜蒸發(fā)器，有效保證蒸發(fā)站安全、穩(wěn)定運行，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種外流管式降膜蒸發(fā)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及草漿造紙領(lǐng)域的堿回收技術(shù)，特別是一種外流管式降膜蒸發(fā)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]造紙工業(yè)是我國的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一，同時又是我國嚴重污染水環(huán)境的主要行業(yè)之一。在世界范圍內(nèi)，造紙工業(yè)廢水都是重要的污染源，受到了人們普遍的關(guān)注，造紙行業(yè)廢水污染問題已經(jīng)成為制約眾多造紙企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵因素。近幾十年來，國內(nèi)外對有關(guān)造紙廢水，尤其是造紙黑液治理的技術(shù)一直在不斷發(fā)展，最普遍、最高效的是采用蒸發(fā)技術(shù)濃縮造紙黑液，回收化學藥品，減少排污引起的環(huán)境污染。
[0003]制漿造紙工業(yè)中漂白化學漿的生產(chǎn)是一個需消耗大量纖維原料、化學藥品和能源動力的過程，又是造成環(huán)境污染的重要污染源。制漿生產(chǎn)中產(chǎn)生的“廢液”一黑液，含有大量的殘留化學藥品及部分纖維，其所含的污染物占到了全廠污染排放總量的90%以上，直接排放不僅會造成環(huán)境污染，而且也浪費了大量的化學藥品等能源。因此，對黑液中堿進行回收再利用，是目前造紙行業(yè)中常用的方式。
[0004]堿回收由蒸發(fā)、燃燒、苛化三個系統(tǒng)組成，而蒸發(fā)又是堿回收的第一個工段，他的運行好壞直接影響燃燒工段的運行狀況。蒸發(fā)站運行中，很難觀察到物料的運行狀況，這使得在真空狀態(tài)下運行的蒸發(fā)站的操作、控制、運行較為困難，出現(xiàn)問題也不易判斷。因此，在蒸發(fā)站的系統(tǒng)設計及設備選型配置時，設計選用能夠長期、穩(wěn)定、高效運行的蒸發(fā)器尤為重要。
[0005]目前國際、國內(nèi)用于紙漿造紙廠的蒸發(fā)器主要為降膜蒸發(fā)器，有板式降膜蒸發(fā)器和內(nèi)流管式降膜蒸發(fā)器，但其在設備結(jié)構(gòu)或運行狀況中存在一些問題:板式降膜蒸發(fā)器加熱元件為不良的受力結(jié)構(gòu)件，在蒸發(fā)高濃黑液時，由于受高濃黑液粘度大特性影響，往往需要在高溫、高壓條件下運行，此時焊接部分容易開裂，影響生產(chǎn)，且損壞后加熱元件不易更換和維修；內(nèi)流管式降膜蒸發(fā)器黑液結(jié)垢在換熱管內(nèi)表面，為環(huán)狀垢，越結(jié)越實，不易脫落，結(jié)垢嚴重時需停機除垢，降低了生產(chǎn)效率。因此，在重視環(huán)保、節(jié)能減排的今天，改進相對落后的蒸發(fā)設備結(jié)構(gòu)勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠有效提高蒸發(fā)站運行穩(wěn)定性和蒸發(fā)效率，提高黑液濃度，有效抑制環(huán)境污染、提高化學藥品回收率、降低能源消耗和生產(chǎn)成本的外流管式降膜蒸發(fā)裝置。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]一種外流管式降膜蒸發(fā)裝置，主要由殼體、換熱管單元、布液器、除霧器構(gòu)成，其特征在于:所述布液器連接循環(huán)黑液進口，所述換熱管單元由進汽聯(lián)箱管、內(nèi)分汽箱管組、夕卜聯(lián)汽箱管組、換熱管組構(gòu)成，進汽聯(lián)箱管水平固裝于殼體內(nèi)的下部，進汽聯(lián)箱管位于殼體的外端為加熱蒸汽進口，在進汽聯(lián)箱管的上部連通豎直的內(nèi)分汽箱管組，每根豎直的內(nèi)分汽箱管上均安裝橫向的換熱管組的一端，換熱管組的另一端共同連接至外聯(lián)汽箱管上，多根外聯(lián)汽箱管的底端共同連接至一冷凝水聯(lián)箱管；在內(nèi)分汽箱管、外聯(lián)汽箱管與殼體之間通過換熱管單元支撐件進行固定；殼體頂部設置有二次蒸汽出口，殼體底部設置有循環(huán)黑液出口。
[0009]而且，所述的進汽聯(lián)箱管為圓管形進汽聯(lián)箱管。
[0010]而且，所述的進汽聯(lián)箱管上對稱連通兩排豎直的內(nèi)分汽箱管組，每排豎直的內(nèi)分汽箱管均通過換熱管組連接豎直的外聯(lián)汽箱管組。
[0011]而且，所述的內(nèi)分汽箱管組及外聯(lián)汽箱管組的頂端通過水平箱管連通，并在該水平箱管上制有上不凝氣出口。
[0012]而且，在所述的冷凝水聯(lián)箱管上設置有下不凝氣出口及冷凝水出口。
[0013]而且，所述的布液器由對稱設置于循環(huán)黑液進口兩側(cè)的兩個布液器構(gòu)成。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為:
[0015]1、本外流管式降膜蒸發(fā)裝置，具有管式蒸發(fā)器加熱元件受力較好，焊點少，不易損壞的特點，也具有板式蒸發(fā)器在加熱元件外表面結(jié)垢，所結(jié)的垢為片狀，易脫落的特點，能適用于不同粘度黑液的蒸發(fā)，其結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，可滿足各種生產(chǎn)規(guī)模的需要。
[0016]2、本外流管式降膜蒸發(fā)裝置，進汽聯(lián)箱管采用圓管形進汽聯(lián)箱管，進汽聯(lián)箱管兼作蒸汽分配和換熱面，取消了板式降膜蒸發(fā)器的方形聯(lián)箱，并無需天圓地方的進汽結(jié)構(gòu)設計(圓管與方管組合形成進汽聯(lián)箱管)，從而降低了加工難度，并具有良好的耐壓性能，設計耐壓值不受設備結(jié)構(gòu)限制。
[0017]3、本外流管式降膜蒸發(fā)裝置，在殼程、管程最大壓差1.0MPa壓力下能夠安全運行；長時間運行后，結(jié)垢在換熱管外表面，結(jié)垢情況可觀察，而且，換熱管外表面結(jié)垢為松散垢片，在溫差應力和黑液沖刷綜合作用下，其表面結(jié)垢易開裂脫落，達到自清潔加熱面的設計預想。蒸發(fā)站連續(xù)運行周期由3個月提高至6個月；結(jié)垢少，結(jié)垢為松散垢片，易清除，減少了停機除垢時間，相同換熱面積蒸發(fā)器比較，除垢時間縮短50%，提高了工作效率。
[0018]4、本外流管式降膜蒸發(fā)裝置，解決了蒸發(fā)站由于換熱表面易結(jié)垢引起換熱效率下降，嚴重時需要停機機械清理換熱面，耽誤生產(chǎn)及耗費大量人力物力，造成生產(chǎn)成本的提高的問題，由于換熱組件為管式結(jié)構(gòu)，增強了其耐壓能力，為高溫、高壓情況下的高濃黑液蒸發(fā)設備及生產(chǎn)安全提供了有力保障。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1的A向視圖(剖視圖)；
[0021]圖3為圖2的B-B向視圖；
[0022]圖4為圖2的C-C向視圖；
[0023]圖5為本發(fā)明的換熱管單元的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標記說明:
[0025]1- 二次蒸汽出口、2-除霧器、3-循環(huán)黑液進口、4_布液器、5-殼體、6_外聯(lián)汽箱管組、7-換熱管組、8-換熱管單元支撐件、9-內(nèi)分汽箱管組、10-下不凝氣出口、11-冷凝水聯(lián)箱管、12-冷凝水出口、13-支腿、14-循環(huán)黑液出口、15-冷凝水出口、16-進汽聯(lián)箱管、17-上不凝氣出口、18-水平箱管、19-加熱蒸汽進口。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。
[0027]—種外流管式降膜蒸發(fā)裝置，主要由殼體5、換熱管單元、布液器4、除霧器2構(gòu)成。其布液器連接循環(huán)黑液進口 3，所述換熱管單元由進汽聯(lián)箱管16、內(nèi)分汽箱管組9、外聯(lián)汽箱管組6、換熱管組7構(gòu)成，進汽聯(lián)箱管水平固裝于殼體內(nèi)的下部，進汽聯(lián)箱管位于殼體的外端為加熱蒸汽進口 19，在進汽聯(lián)箱管的上部連通豎直的內(nèi)分汽箱管組，每根豎直的內(nèi)分汽箱管上均安裝橫向的換熱管組的一端，換熱管組的另一端共同連接至外聯(lián)汽箱管上，多根外聯(lián)汽箱管的底端共同連接至一冷凝水聯(lián)箱管11。在內(nèi)分汽箱管、外聯(lián)汽箱管與殼體之間通過換熱管單元支撐件8進行固定。殼體頂部設置有二次蒸汽出口 1，殼體底部設置有循環(huán)黑液出口 14。加熱蒸汽可均勻分布到每排換熱管組。布液器在換熱組件頂端，使循環(huán)黑液均勻分布至換熱組件。除霧器在殼體頂端二次蒸汽管出口前，可有效的除去二次蒸汽中夾帶的液體小液滴，提高二次冷凝水質(zhì)量。殼體底部設置有支腿13。進汽聯(lián)箱管設置有冷凝水出口 15。
[0028]進汽聯(lián)箱管為圓管形進汽聯(lián)箱管。本實施例中，進汽聯(lián)箱管上對稱連通兩排豎直的內(nèi)分汽箱管組，每排豎直的內(nèi)分汽箱管均通過換熱管組連接豎直的外聯(lián)汽箱管組。內(nèi)分汽箱管組及外聯(lián)汽箱管組的頂端通過水平箱管18連通，并在該水平箱管上制有上不凝氣出口 17。在冷凝水聯(lián)箱管上設置有下不凝氣出口 10及冷凝水出口 12。布液器由對稱設置于循環(huán)黑液進口兩側(cè)的兩個布液器構(gòu)成。
[0029]本外流管式降膜蒸發(fā)裝置的工作原理為:
[0030]蒸發(fā)黑液由泵送入蒸發(fā)器內(nèi)，控制一定流量及液位。黑液經(jīng)過循環(huán)泵送至加熱元件上部的布液器，均勻分布于各加熱元件，黑液在換熱管表面成膜狀自上而下自由流下并吸收加熱元件內(nèi)加熱蒸汽的熱量而蒸發(fā)。加熱蒸汽進口有流量計及閥門，控制進蒸發(fā)器的蒸汽用量。濃黑液出口有流量計及取樣點，控制出蒸發(fā)器的黑液量，并隨時取樣測試其蒸發(fā)達到的固形物濃度。蒸發(fā)器殼體上設有溫度表和壓力表，隨時監(jiān)控設備內(nèi)工作物性。
[0031]盡管為說明目的公開的本發(fā)明的實施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此本發(fā)明的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種外流管式降膜蒸發(fā)裝置，主要由殼體、換熱管單元、布液器、除霧器構(gòu)成，其特征在于:所述布液器連接循環(huán)黑液進口，所述換熱管單元由進汽聯(lián)箱管、內(nèi)分汽箱管組、外聯(lián)汽箱管組、換熱管組構(gòu)成，進汽聯(lián)箱管水平固裝于殼體內(nèi)的下部，進汽聯(lián)箱管位于殼體的外端為加熱蒸汽進口，在進汽聯(lián)箱管的上部連通豎直的內(nèi)分汽箱管組，每根豎直的內(nèi)分汽箱管上均安裝橫向的換熱管組的一端，換熱管組的另一端共同連接至外聯(lián)汽箱管上，多根外聯(lián)汽箱管的底端共同連接至一冷凝水聯(lián)箱管；在內(nèi)分汽箱管、外聯(lián)汽箱管與殼體之間通過換熱管單元支撐件進行固定；殼體頂部設置有二次蒸汽出口，殼體底部設置有循環(huán)黑液出□。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外流管式降膜蒸發(fā)裝置，其特征在于:所述的進汽聯(lián)箱管為圓管形進汽聯(lián)箱管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外流管式降膜蒸發(fā)裝置，其特征在于:所述的進汽聯(lián)箱管上對稱連通兩排豎直的內(nèi)分汽箱管組，每排豎直的內(nèi)分汽箱管均通過換熱管組連接豎直的外聯(lián)汽箱管組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外流管式降膜蒸發(fā)裝置，其特征在于:所述的內(nèi)分汽箱管組及外聯(lián)汽箱管組的頂端通過水平箱管連通，并在該水平箱管上制有上不凝氣出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外流管式降膜蒸發(fā)裝置，其特征在于:在所述的冷凝水聯(lián)箱管上設置有下不凝氣出口及冷凝水出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外流管式降膜蒸發(fā)裝置，其特征在于:所述的布液器由對稱設置于循環(huán)黑液進口兩側(cè)的兩個布液器構(gòu)成。
【文檔編號】B01D1/04GK103816688SQ201410099945
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】牛量, 云澤國, 畢旺華 申請人:天津市恒脈機電科技有限公司