專利名稱：蒸發(fā)裝置和方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總體上涉及所有的蒸餾裝置和方法，具體涉及蒸發(fā)。
發(fā)明綜述一種蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括接受欲被蒸發(fā)的水的貯水室。一組蒸發(fā)器管，該組管被加熱并在管內(nèi)壁有水時(shí)，蒸發(fā)至少一部分水。一組分配器，該分配器組在空間上以一定方式將貯水室與蒸發(fā)器管相連接，使每個(gè)分配器能將從貯水管來(lái)的水均勻地分配至相應(yīng)的蒸發(fā)器管的內(nèi)壁。一個(gè)熱源，該熱源將管組加熱至蒸發(fā)溫度。冷凝來(lái)自蒸發(fā)器管的水蒸汽以提供蒸餾水的裝置。
考慮了下面的詳細(xì)敘述和附圖(其中本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案是用實(shí)施例的方式說(shuō)明的)，上述發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變理更加明了。但必須知道，附圖僅是為了說(shuō)明而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
附圖的描述

圖1是使用按本發(fā)明構(gòu)成的蒸發(fā)器的蒸發(fā)系統(tǒng)的部分簡(jiǎn)化方框圖和示意圖。
圖2是圖1中的蒸發(fā)器的示意圖。
圖3是圖2的分配器按圖4所示箭頭方向沿3-3線的剖面圖。
圖4是示于圖2中的分配器仰視圖。
發(fā)明的描述一般，廢水必須按當(dāng)前的環(huán)境規(guī)章制度條例進(jìn)行處理，其方法之一是使用廢水的零排放的蒸發(fā)器，回收清潔水重新用作排放裝置的進(jìn)入水，并產(chǎn)生體積小的副產(chǎn)物流用作最后排棄或資源回收，其主要技術(shù)是廢水蒸餾法，該法產(chǎn)生清潔的蒸餾水和作為副產(chǎn)物的濃縮鹽水。蒸發(fā)器是一水膜蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中水落在用蒸汽加熱了的蒸發(fā)器管內(nèi)部使其蒸發(fā)。熱的鹽水和水蒸汽從蒸發(fā)器管底流出，并在除鹽水裝置中被分離開來(lái)。鹽水的一部分被排泄出來(lái)作為產(chǎn)品鹽水，大部分鹽水用鹽水泵泵回管頂進(jìn)行再循環(huán)。如果未能將水有效地提供給蒸發(fā)器管，特別是廢水，廢水中含污穢和結(jié)垢的物質(zhì)，這些物質(zhì)就會(huì)沉積在蒸發(fā)器管壁上。水要求有均勻地流動(dòng)，以阻止局部面積上有干固的高度集中，這會(huì)導(dǎo)致在這些地點(diǎn)上結(jié)垢或穢污并因此產(chǎn)生傳熱損失。本發(fā)明能解決在蒸發(fā)器管中水的均勻流動(dòng)，由此而增加了蒸發(fā)效率并最大限度減少了蒸發(fā)器管的穢污和結(jié)垢。
參見圖1，圖1中示出了一常規(guī)型蒸發(fā)系統(tǒng)，其中水通過(guò)管線1和5進(jìn)入蒸發(fā)器11。蒸發(fā)器11是常規(guī)型蒸發(fā)器，但按本發(fā)明進(jìn)行了改良，這將在后作詳細(xì)解釋。蒸發(fā)器11的目的是進(jìn)行水的蒸發(fā)，但鹽水仍然積蓄在蒸發(fā)器11中。積蓄的鹽水用泵15進(jìn)行再循環(huán)并泵經(jīng)除鹽水裝置22，然后再經(jīng)管線25將水送回管線5。圖1中也示出了蒸餾液回收裝置36，該裝置冷凝來(lái)自蒸發(fā)器11的水蒸汽。蒸發(fā)器11中的蒸發(fā)是用水蒸汽源42提供的蒸汽熱產(chǎn)生的。
參見圖2，蒸發(fā)器11是以具有用剖面線的垂直分離和水平分離展示的。垂直分離是指明有許多蒸發(fā)器管用于蒸發(fā)，水平分離是指明這些蒸發(fā)器管是較長(zhǎng)的，其中有一些是20-30英尺長(zhǎng)。圖2也顯示在蒸發(fā)器11的底部有水積蓄。
水蒸發(fā)器11包括一拱頂50，它與蒸發(fā)器的側(cè)壁相連，而且是密封的。各蒸發(fā)器管60是用板65固定在其位置上的，管60向下延伸至室72。室72中裝有常規(guī)的去霧器79，以實(shí)現(xiàn)氣/液分離功能。
至今向各管中提供水的安排實(shí)際上很一般，并且它使水在管中的一個(gè)位置向下流動(dòng)。
本發(fā)明是流體分配器100，參見圖3和4，圖3是沿圖4中的3-3線方向的分配器100剖面圖。如圖3所示，分配器100是一個(gè)一體單元，它的模制使它與用凸肩105支承的蒸發(fā)器管60的內(nèi)部相適合。水平部分110有多個(gè)孔115穿過(guò)。優(yōu)選的孔洞排布方式是八孔圖形，每孔均在分配器100的水平面中心的半徑線上，半徑之間成45°的角度關(guān)系。各孔的直徑為5/16英寸。
分配器100有一底位截頭圓錐體部分126，它以接近45°的角度自垂直圓筒部分131向外張開。另一水平部分139是分配器100的底端。垂直部分131保證了水的絕對(duì)分配進(jìn)入蒸發(fā)器管60。
已經(jīng)使用過(guò)的分配器100的其它尺寸是沿蒸發(fā)器管60的方向的外徑為2英寸、內(nèi)徑為1.944英寸，水平部分110的最大直徑基本上與蒸發(fā)器管60的內(nèi)徑相同。但應(yīng)進(jìn)一步指出，水平底件139的直徑是1.756英寸，而45°錐體部分126的接頭部分的直徑為1.5英寸，但在錐體部分126的末端留有一個(gè)小的凸緣。分配器100的水平底件部分的直徑與蒸發(fā)器管60的管壁61直徑差產(chǎn)生了約3/32英寸的縫隙。
因此，如圖2中的箭頭所示，水從孔115通過(guò)，直接向下，與錐體部分126相遇，在此水被引導(dǎo)向下和向外。水向下和向外流動(dòng)直至達(dá)到水平底件139，使水在大體上的水平方向流出，在3/32英寸的縫隙處受重力下流，然后與蒸發(fā)器管60的管壁61接觸，從管壁61往下流。
權(quán)利要求
1.一種蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括接受欲被蒸發(fā)水的水容器；多個(gè)管裝置，當(dāng)加熱提供水蒸汽時(shí)，每個(gè)管裝置用于水的蒸發(fā)；多個(gè)分配器裝置，在空間上與水容器和多個(gè)管裝置相關(guān)，各分配器裝置為均為將水從水容器均勻分配至相應(yīng)的管裝置內(nèi)壁的裝置；加熱裝置，將多個(gè)管裝置加熱至蒸發(fā)溫度；冷凝從多個(gè)管裝置來(lái)的水蒸汽以提供蒸餾水的裝置。
2.權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器，其中每一分配器包括將水從水容器以預(yù)定方式通過(guò)的通過(guò)裝置，和將不同方向的通過(guò)水導(dǎo)向管裝置內(nèi)壁的導(dǎo)向裝置。
3.權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)器，其中每一分配器裝置是一單個(gè)的模鑄體，且包括通過(guò)裝置，該裝置是模鑄件的第一部分，與相應(yīng)的管裝置縱向軸垂直并有預(yù)定直徑、按預(yù)定方式安排的孔洞，模鑄體的圓筒形第二部分，并向相應(yīng)的管裝置伸展；截頭圓錐形的第三部分，有與管裝置的縱向通道成預(yù)定角的錐角，以便引導(dǎo)從第一部分來(lái)的通過(guò)水向下和向外移動(dòng)；有預(yù)定直徑的圓盤形狀的模鑄體的第四部分，與管裝置的縱向通道垂直，有比管裝置直徑足夠小的直徑以便引導(dǎo)基本上是水平方向的水與管裝置的內(nèi)壁相遇而不使水積蓄在模鑄體上。
4.權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)器，其中每一分配裝置具有8個(gè)孔洞，每孔在空間上沿分配器水平中心的半徑安排以均勻分配液體。
5.權(quán)利要求4所述的蒸發(fā)器，其中分配裝置中每一孔的直徑為5/16英寸。
6.權(quán)利要求5所述的蒸發(fā)器，其中提供給多個(gè)蒸發(fā)管裝置的水不是全都被蒸發(fā)掉，因此有一些水從多個(gè)管裝置流出，該蒸發(fā)器進(jìn)一步包括從多個(gè)管裝置流出的水中除去鹽的裝置。
7.一種分配器，該分配器包括以預(yù)定方式將水容器來(lái)的水通過(guò)的通過(guò)裝置；引導(dǎo)不同方向的通過(guò)水至管裝置內(nèi)壁的引導(dǎo)裝置。
8.權(quán)利要求7所述的蒸發(fā)器，其中分配器是一單個(gè)的模鑄體；并且通過(guò)裝置是模鑄體的第一部分，它與相應(yīng)的管裝置縱向軸垂直并有以預(yù)定方式安排的預(yù)定直徑的孔洞；模鑄體的第二部分是圓筒形并伸展至相應(yīng)的管裝置中；模鑄體的第三部分是截頭圓錐形，其錐角是與管裝置縱向通道所成的預(yù)定角，以便引導(dǎo)從模鑄體第一部分來(lái)的通過(guò)水向下和向外移動(dòng)；模鑄體的第四部分是成圓盤形的引導(dǎo)裝置，有預(yù)定的直徑，與管裝置的縱向通道垂直并且有比管裝置足夠小的直徑，以便引導(dǎo)基本上水平方向的水與管裝置的內(nèi)壁相遇而不使通過(guò)水積蓄在模鑄體上。
9.權(quán)利要求8所述的蒸發(fā)器，其中每一分配裝置中有多孔的圖形，每孔在空間上沿分配器水平中心的半徑上安排。
10.權(quán)利要求11所述的蒸發(fā)器，其中分配器裝置中各孔的直徑為5/16英寸。
11.權(quán)利要求10所述的蒸發(fā)器，其中供給多個(gè)蒸發(fā)管裝置的水不是全都被蒸發(fā)掉，因此有一些水從多個(gè)管裝置流出，該分配器進(jìn)一步包括從多個(gè)管裝置流出水中除去鹽的裝置。
12.一種蒸發(fā)水的方法，該方法包括以下步驟接受欲蒸發(fā)的水；使用多個(gè)管裝置，每一管裝置是加熱提供水蒸汽的蒸發(fā)水的裝置；使用與多個(gè)管裝置相連的多個(gè)分配器裝置，每一分配器裝置是將水容器中水均勻分配至相應(yīng)管裝置內(nèi)壁的裝置；將多個(gè)管裝置加熱至蒸發(fā)溫度；將來(lái)自多個(gè)管裝置的水蒸汽冷凝以提供蒸餾水。
13.權(quán)利要求12的蒸發(fā)水的方法，其中使用多個(gè)分配器裝置的步驟包括將按預(yù)定方式接收的水通入每一管裝置；將每一管裝置中不同方向的通過(guò)水導(dǎo)向管裝置的內(nèi)壁。
全文摘要
一種蒸發(fā)器(11)，它包括一水室(72)以接受欲蒸發(fā)的水；一組蒸發(fā)器管(60)以在加熱和管內(nèi)壁上有水時(shí)蒸發(fā)至少一部分水；一組分配器(100)以一定方式在空間將水室與蒸發(fā)器管連接起來(lái)使每一分配器(100)能均勻地將水室來(lái)的水分配至相應(yīng)的蒸發(fā)器管的內(nèi)壁；將管組加熱至蒸發(fā)溫度的熱源；冷凝來(lái)自水蒸發(fā)的蒸汽以提供蒸餾水的裝置。
文檔編號(hào)B01D1/06GK1135723SQ94194252
公開日1996年11月13日 申請(qǐng)日期1994年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月22日
發(fā)明者D·C·夫昂格 申請(qǐng)人:德士古發(fā)展公司