本發(fā)明涉及熱交換設(shè)備，尤其涉及一種中央循環(huán)管式蒸發(fā)器。

背景技術(shù)：

中央循環(huán)管式蒸發(fā)器屬于自然循環(huán)型的蒸發(fā)器，它是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用且歷史悠久的蒸發(fā)器，至今在化工、輕工、環(huán)保等行業(yè)中仍被廣泛采用。

中央循環(huán)管式蒸發(fā)器一般上部為蒸發(fā)室，中間為加熱室，下部為錐形筒體；加熱室通常為管殼式換熱器，由兼作法蘭的上、下兩管板及直立的換熱管束組成，在管束中央安裝一根較粗的中央循環(huán)管；操作時，管束內(nèi)單位體積溶液的受熱面積大于中央循環(huán)管內(nèi)的，管束內(nèi)溶液受熱好，溶液汽化的多，因此換熱管管內(nèi)的溶液含汽量多，致使密度比中央循環(huán)管內(nèi)溶液的要小，這種密度差促使溶液作沿中央循環(huán)管內(nèi)下降而沿換熱管上升的循環(huán)運動。

中央循環(huán)管式蒸發(fā)器具有溶液循環(huán)好、傳熱速度快等優(yōu)點，但存在以下缺點：

一是管板厚度大，由于管板中央開孔較大，對管板強度削弱作用大，再加之管板兼作法蘭，因此，管板較厚，材料消耗量大。

二是由于管板較厚，且直徑越大管板越厚，這就限制了管板直徑，一般管板直徑不超過2米，從而限制了管板布置更多的換熱管，換熱面積受到限制，溶液循環(huán)量也受到限制，影響換熱效果。

三是蒸發(fā)室、加熱室、錐形筒體靠法蘭連接，限制了設(shè)備大型化，安裝也較復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服傳統(tǒng)中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的缺點，本發(fā)明提供一種薄管板中央循環(huán)管式蒸發(fā)器。這種薄管板中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，通過改變管板結(jié)構(gòu)與中央循環(huán)管結(jié)構(gòu)，使管板受力狀況改變，管板厚度可以顯著減薄，并增大管板直徑，從而布置更多的換熱管，增加換熱面積，增大蒸發(fā)器生產(chǎn)能力。

本發(fā)明提供一種薄管板中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，其技術(shù)特征是。

（1）薄管板中央循環(huán)管式蒸發(fā)器由排液管、錐形下封頭、筒體、下部人孔、下環(huán)形管板、換熱管、折流板、拉桿、定距管、中央循環(huán)管、蒸汽進口管、上環(huán)形管板、上部人孔、進液管、橢圓形上封頭、二次蒸汽出口管、上部溫度計、上液位計接口管、視鏡、耳式支座、冷凝水出口管、下液位計接口管、下部溫度計、支撐筋板組成。

（2）薄管板中央循環(huán)管式蒸發(fā)器殼體主要由錐形下封頭、筒體、橢圓形上封頭組成。筒體內(nèi)焊接固定有上環(huán)形管板與下環(huán)形管板，上環(huán)形管板與下環(huán)形管板之間設(shè)置若干換熱管，換熱管兩端焊接固定于上環(huán)形管板與下環(huán)形管板，上環(huán)形管板與下環(huán)形管板的中央設(shè)置中央循環(huán)管，中央循環(huán)管分別焊接固定于上環(huán)形管板與下環(huán)形管板，中央循環(huán)管下端距離錐形下封頭約200至400mm，用支撐筋板將錐形下封頭與中央循環(huán)管下端焊接固定。

（3）中央循環(huán)管下部沿圓周均勻設(shè)置4個孔洞，以便于蒸發(fā)過程中溶液循環(huán)流動。中央循環(huán)管截面積為換熱管管束總截面積的40%至100%，中央循環(huán)管下部孔洞總截面積為中央循環(huán)管截面積的100%至120%。

（4）上環(huán)形管板上設(shè)置有若干個拉桿，拉桿上設(shè)置有若干個定距管和折流板，折流板左右交錯設(shè)置在拉桿上。

（5）筒體上設(shè)置上部人孔與下部人孔，用于檢修及清理設(shè)備之用。上部人孔位于上環(huán)形管板上部，下部人孔位于下環(huán)形管板之下。

（6）通入換熱管內(nèi)的介質(zhì)空間稱之蒸發(fā)器的管程，通入換熱管外的介質(zhì)空間稱之蒸發(fā)器的殼程。

（7）筒體上設(shè)置耳式支座4個，用于安裝支撐設(shè)備之用；筒體上設(shè)置蒸汽進口管，用于向殼程通入蒸汽；筒體上設(shè)置冷凝水出口管，用于將殼程蒸汽冷凝水排出；筒體上設(shè)置進液管，用于向設(shè)備管程加入液體；筒體上設(shè)置上部液位計管口與下部液位計管口，用于安裝液位計測量液位；筒體上設(shè)置視鏡若干個，用于現(xiàn)場觀察液位。

（8）橢圓形上封頭最上端設(shè)置二次蒸汽出口管，靠近二次蒸汽出口管處設(shè)置上部溫度計，用于測量蒸發(fā)過程中二次蒸汽溫度。

（9）錐形下封頭最低端設(shè)置出液管，用于排出蒸發(fā)濃縮液，錐形下封頭側(cè)部設(shè)置下部溫度計，用于測量液體溫度。

（10）薄管板中央循環(huán)管式蒸發(fā)器工作過程是，溶液通過進液管加入設(shè)備管程內(nèi)，蒸汽從蒸汽進口管進入設(shè)備殼程內(nèi)，通過換熱管間壁加熱，使換熱管內(nèi)溶液蒸發(fā)沸騰，產(chǎn)生水蒸氣，經(jīng)過二次蒸汽出口管排出。殼程內(nèi)蒸汽換熱產(chǎn)生冷凝水經(jīng)冷凝水出口管排出。溶液在換熱管內(nèi)不斷蒸發(fā)向上流動，并排出蒸汽，再沿中央循環(huán)管下降，穿過中央循環(huán)管下部孔洞形成溶液上下循環(huán)流動，達到一定濃度后的溶液經(jīng)底部排液管排出。

（11）薄管板中央循環(huán)管式蒸發(fā)器中，上環(huán)形管板與下環(huán)形管板采用焊入式結(jié)構(gòu)，即上環(huán)形管板與下環(huán)形管板外環(huán)邊緣置于筒體內(nèi)并焊接于筒體內(nèi)，上環(huán)形管板與下環(huán)形管板中央內(nèi)環(huán)邊緣焊接固定于中央循環(huán)管外壁上，中央循環(huán)管通過支撐筋板焊接固定于錐形下封頭上，筒體與中央循環(huán)管分別支撐固定著上環(huán)形管板與下環(huán)形管板外邊緣與內(nèi)邊緣，由于上環(huán)形管板與下環(huán)形管板采用內(nèi)外邊緣固定支撐結(jié)構(gòu)，固定支撐間距小，因此，管板厚度相對傳統(tǒng)中央循環(huán)管式蒸發(fā)器較薄。

（12）薄管板中央循環(huán)管式蒸發(fā)器中，由于上環(huán)形管板與下環(huán)形管板之間均勻布滿換熱管，這些管束對管板起加強作用，每根管子都可看作支承點，管板為加撐平板，因此，布管區(qū)管板強度是足夠的，只有不布管區(qū)的強度需進行強度計算，因此，管板厚度可以進一步減薄。

本發(fā)明與傳統(tǒng)中央循環(huán)管式蒸發(fā)器相比，具有以下優(yōu)點。

（1）傳統(tǒng)中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的管板采用延長邊兼法蘭，受法蘭力矩的影響，其管板厚度偏大；本發(fā)明上環(huán)形管板與下環(huán)形管板的延長部分不作為設(shè)備的支撐法蘭，改善了管板的受力情況，減少了法蘭力矩對管板的影響，從而降低了由法蘭引起的應(yīng)力，在同樣工藝條件下，所以管板厚度相對減薄。

（2）傳統(tǒng)中央循環(huán)管式蒸發(fā)器管板固定支撐在圓筒上；本發(fā)明管板分別固定支撐在圓筒體與中央循環(huán)管上，支撐間距大幅度減小，從而可使得管板大幅度減薄并可增大其直徑。

（3）傳統(tǒng)蒸發(fā)器通過法蘭連接，管板重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；本發(fā)明管板輕，節(jié)省材料，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單。

（4）由于管板減薄，從而增加了定長換熱器的有效傳熱長度及面積，因此，在一定程度上改善傳熱效果。

（5）由于管板薄，對熱膨脹差的補償能力也得到了加強，可省去傳統(tǒng)蒸發(fā)器采用的膨脹節(jié)。

附圖說明

圖1為薄管板中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中，1、排液管，2、錐形下封頭，3、筒體，4、下部人孔，5、下環(huán)形管板，6、換熱管，7、折流板，8、拉桿，9、定距管，10、中央循環(huán)管，11、蒸汽進口管，12、上環(huán)形管板，13、上部人孔，14、進液管，15、橢圓形上封頭，16、二次蒸汽出口管，17、上部溫度計，18、上液位計接口管，19、視鏡，20、耳式支座，21、冷凝水出口管，22、下液位計接口管，23、下部溫度計，24、支撐筋板，25、孔洞。

具體實施方式

以下通過具體實施方式結(jié)合附圖的描述對本發(fā)明作進一步詳細說明，但這并非是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的基本思想，可以做出各種修改或改進，但是只要不脫離本發(fā)明的基本思想，均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。

本發(fā)明公開一種薄管板中央循環(huán)管式蒸發(fā)器。如圖1所示，薄管板中央循環(huán)管式蒸發(fā)器殼體主要由錐形下封頭2、筒體3、橢圓形上封頭15組成。

筒體3內(nèi)焊接固定有上環(huán)形管板12與下環(huán)形管板5，上環(huán)形管板12與下環(huán)形管板5的中央設(shè)置中央循環(huán)管10，上環(huán)形管板12與下環(huán)形管板5的內(nèi)環(huán)邊緣焊接固定于中央循環(huán)管10外壁上，中央循環(huán)管10下端至錐形下封頭2距離200-400mm，支撐筋板24將錐形下封頭2與中央循環(huán)管10下端焊接固定，中央循環(huán)管10下部沿圓周均勻設(shè)置4個孔洞25。

上環(huán)形管板12與下環(huán)形管板5之間設(shè)置若干換熱管6，換熱管6兩端焊接固定于上環(huán)形管板12與下環(huán)形管板5。

中央循環(huán)管10截面積為換熱管6管束總截面積的40%-100%，中央循環(huán)管10下部孔洞25總截面積為中央循環(huán)管10截面積的100%-120%。

上環(huán)形管板12上設(shè)置有若干個拉桿8，拉桿8上設(shè)置有若干個定距管9和折流板7，折流板7左右交錯設(shè)置在拉桿8上。

筒體3上分別設(shè)置上部人孔13與下部人孔4，筒體3上設(shè)置耳式支座4個，設(shè)置蒸汽進口管11，設(shè)置冷凝水出口管21，設(shè)置進液管14，設(shè)置視鏡19，設(shè)置上部液位計管口18與下部液位計管口22。

橢圓形上封頭15最上端設(shè)置二次蒸汽出口管16，靠近二次蒸汽出口管16處設(shè)置上部溫度計17。

錐形下封頭2最低端設(shè)置出液管1，錐形下封頭2側(cè)部設(shè)置下部溫度計23。

薄管板中央循環(huán)管式蒸發(fā)器工作過程是，溶液通過進液管14加入設(shè)備管程內(nèi)，蒸汽從蒸汽進口管11進入設(shè)備殼程內(nèi)，通過換熱管6間壁加熱溶液，使換熱管6管內(nèi)溶液沸騰，溶液蒸發(fā)產(chǎn)生水蒸氣，經(jīng)過二次蒸汽出口16管排出，殼程內(nèi)蒸汽換熱產(chǎn)生冷凝水經(jīng)冷凝水出口管21排出，溶液在換熱管6內(nèi)不斷蒸發(fā)向上流動，并排出蒸汽，再沿中央循環(huán)管10下降，穿過中央循環(huán)管10下部孔洞25形成溶液上下循環(huán)流動，達到一定濃度后的溶液經(jīng)過底部排液管1排出。