半管型豎直流道板式蒸發器的製造方法
2023-10-27 10:24:02 1
半管型豎直流道板式蒸發器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種半管型豎直流道板式蒸發器，包括板片結構，板片結構自上而下依次包括上接口區、上分布區、流道區、下分布區、下接口區，上接口區設有蒸汽進口和物料出口，下接口區設有物料進口和冷凝水出口，流道區設有多個物料側豎直圓形流道，多個物料側豎直圓形流道之間的區域為蒸汽側流道。物料側豎直圓形流道由半管形豎直流道組合而成。在一定條件下可實現「加熱—蒸發—蒸汽與液體分離」完整的過程均在流道中完成，真正實現板片式薄膜蒸發，提高了蒸發效率，有利於物料受熱產生的蒸汽快速分離。
【專利說明】半管型豎直流道板式蒸發器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種板式蒸發器，尤其涉及一種半管型豎直流道板式蒸發器。
【背景技術】
[0002]板式蒸發器是由多組具備一定形狀的板片，受壓並排排列而組成的一種新型高效節能蒸發設備，具備物料進出口和熱媒進出口。一般來講，物料進入板式蒸發器，從板片之間的流道通過時被蒸汽等熱源加熱而產生蒸發現象。板式蒸發器本質上是板式換熱器的一種特殊用途，都是利用了板片傳熱效果好的特性來達到換熱的目的。所不同的是，板式蒸發器對物料流道及蒸汽出進口形狀大小的設計要求更高，工況的特殊性強。
[0003]板式蒸發器和傳統的管式蒸發器比較，具有諸多優勢如:
[0004](I)傳熱效率高。板式蒸發器傳熱效率決定於其板片的材質及形式。K值一般為3500?5800kW/(m2.K)，比管殼式蒸發器高2?4倍，因而在同等條件下所需傳熱面積小。
[0005](2)板式蒸發器結構緊湊，體積小，節省製造材料。同等處理量的條件下，板式蒸發器的體積僅相當於管殼式蒸發器的十分之一。因此在空間局限的場合具有絕對優勢。從製造耗材上比較，每平方米板式蒸發器加熱面積約消耗金屬約10kg，僅為列管式加熱器的1/3?1/4，及大節省的材料成本。
[0006](3)選材範圍廣泛，可以針對不同的物料選用特殊板材。由於板式蒸發器節省材料，降低了原料成本。無疑為選材提供了更廣泛的空間。除了常規的304、316L等材料外，還可以針對強腐蝕性物料選用鈦合金等材料壓制板片，而以同樣的材料製作管殼式蒸發器其成本是難以接受的。
[0007](4)可拆卸，可清洗，可調整處理量。板式蒸發器由板片組成可以根據需要增加或減少板片的數量以改變其加熱面積及處理量。同時，由於便於拆卸，清洗方便，板片內部的死角少，衛生條件較好。且一般工況下，加熱物料在加熱器中停留時間都比較短，對於熱敏性物料的蒸發處理及其有利。
[0008](4)節約能源。一是因為其傳熱效率高，二是板式蒸發器可利用回收低溫熱源中的熱量，使冷熱物料之間的傳熱溫差可減少到4?5°C，仍舊可以工作。
[0009]作為一種先進的蒸發系統，板式蒸發器已經在冶金、化工、醫藥等眾多領域得到應用，而且市場上也出現了多效板式蒸發系統。但是，在調研中 申請人:發現工業中應用板式蒸發器的蒸發效率遠沒有達到設備本身的設計目標，其原因 申請人:分析是由於現有的板片流道形式不能完全符合蒸發工況的需求。目前工業應用中的及市場上出現的板式蒸發器板片多為人字形、波紋型或鉚釘式流道，這種流道湍流係數高，換熱效果好，但是卻存在一個對蒸發工況來講致命的缺點——湍流造成物料不能在流道內形成薄膜，從而導致物料生成的蒸汽不能夠完全地、及時地分離出去，滯留的蒸汽再次與物料混合，重複換熱過程。因此，不適合工況的流道形式，造成了板式蒸發器效率的降低。為了提升效率，生產上多採用的是在板式蒸發器出口設置一個閃蒸罐的方式。其原理是控制閃蒸罐的壓力利於板式蒸發器出口壓力，迫使汽液混合狀態的物料迅速流向閃蒸罐，在罐內完成汽液分離。那麼，在這樣一個系統中，所謂的板式蒸發器所發揮的仍舊是高效換熱器的作用，而沒有實現「加熱一蒸發一蒸汽與液體分離」這樣一個完整的過程。所以，此類設備嚴格地說不是真正意義上的板式蒸發器。
【發明內容】
[0010]本實用新型的目的是提供一種結構簡單、蒸發效率高的半管型豎直流道板式蒸發器。
[0011]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0012]本實用新型的半管型豎直流道板式蒸發器，包括板片結構，所述板片結構自上而下依次包括上接口區、上分布區、流道區、下分布區、下接口區，所述上接口區設有蒸汽進口和物料出口，所述下接口區設有物料進口和冷凝水出口，所述流道區設有多個物料側豎直圓形流道，所述多個物料側豎直圓形流道之間的區域為蒸汽側流道。
[0013]由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例提供的半管型豎直流道板式蒸發器，由於流道區設有多個物料側豎直圓形流道，多個物料側豎直圓形流道之間的區域為蒸汽側流道，板片流道合理，更適合於板式蒸發器的應用工況，在一定條件下可實現「加熱——蒸發——蒸汽與液體分離」完整的過程均在流道中完成，真正實現板片式薄膜蒸發，提高了蒸發效率，有利於物料受熱產生的蒸汽快速分離。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例提供的半管型豎直流道板式蒸發器的結構示意圖；
[0015]圖2為本實用新型實施例中流道區的局部放大結構示意圖；
[0016]圖3為本實用新型實施例中流道區的截面結構示意圖。
[0017]圖中:
[0018]A、上接口區，B、上分布區，C、流道區，D、下分布區，E、下接口區；
[0019]1、蒸汽進口，2、物料出口，3、物料進口，4、冷凝水出口，5、蒸汽側流道，6、物料側豎直圓形流道。
【具體實施方式】
[0020]下面將對本實用新型實施例作進一步地詳細描述。
[0021]本實用新型的半管型豎直流道板式蒸發器，其較佳的【具體實施方式】是:
[0022]包括板片結構，所述板片結構自上而下依次包括上接口區、上分布區、流道區、下分布區、下接口區，所述上接口區設有蒸汽進口和物料出口，所述下接口區設有物料進口和冷凝水出口，所述流道區設有多個物料側豎直圓形流道，所述多個物料側豎直圓形流道之間的區域為蒸汽側流道。
[0023]所述流道區設有多個半管形豎直流道，相鄰的兩個半管形豎直流道組合在一起成為所述物料側豎直圓形流道。
[0024]本發明的半管型豎直流道板式蒸發器，從板式蒸發器的核心部件板片入手，從新設計了板片流道，使其更加合理，更適合於板式蒸發器的應用工況。在一定條件下可實現「加熱——蒸發——蒸汽與液體分離」完整的過程均在流道中完成，真正實現板片式薄膜蒸發，提高了蒸發效率，有利於物料受熱產生的蒸汽快速分離。
[0025]具體實施例:
[0026]設計了一種用於板式蒸發器的新型豎流道板片，利用該板片可以加工出薄膜板式蒸發器。
[0027]如圖1、圖2、圖3所示，板片結構上可以分為進出口區、分布區、流道區。在進出口區針對物料蒸發特點，為物料出口設計了不規則的接口，目的是最大程度的提高物料氣化蒸汽的有效分離速率。分布區針對蒸發的特性設計了泡釘結構，在穩固板片的同時，儘可能地減少泡釘的數量，以防泡釘對蒸汽分離效率造成不利的影響。流道區設計了半管形豎直流道，兩片板片組合在一起可形成圓管，幾乎等同於管殼式蒸發器中的管束，但由於板片的厚度遠低於管殼式蒸發器的管壁厚度，所以傳熱效率比管束高出數倍。物料在板片之間，即豎直流道圓管中流動，受熱並產生蒸汽。由於圓管平滑、阻力小，受熱物料於管內壁易於形成薄膜狀態，從而便於蒸汽與液體的有效分離。利用該豎直流道板片製造的板式蒸發器，在一定條件下可實現「加熱一蒸發一蒸汽與液體分離」完整的過程均在流道中完成，真正實現板片式薄膜蒸發。
[0028]本發明的豎流道板片相對於其他蒸發板片所具有的優勢:
[0029](I)提高了蒸發效率。
[0030](2)有利於物料受熱產生的蒸汽快速分離。
[0031](3) 「加熱——蒸發——蒸汽與液體分離」完整的過程可在流道中完成，真正實現了板片式薄膜蒸發。
[0032](4)應用範圍廣泛，清洗方便。可適用於粘性物料、漿狀物料、易結垢物料、腐蝕性物料等。
[0033]可應用於生物、製藥、化工、環保及食品飲料行業。
[0034]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型披露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種半管型豎直流道板式蒸發器，其特徵在於，包括板片結構，所述板片結構自上而下依次包括上接口區、上分布區、流道區、下分布區、下接口區，所述上接口區設有蒸汽進口和物料出口，所述下接口區設有物料進口和冷凝水出口，所述流道區設有多個物料側豎直圓形流道，所述多個物料側豎直圓形流道之間的區域為蒸汽側流道。
2.根據權利要求1所述的半管型豎直流道板式蒸發器，其特徵在於，所述流道區設有多個半管形豎直流道，相鄰的兩個半管形豎直流道組合在一起成為所述物料側豎直圓形流道。
【文檔編號】B01D1/22GK203989908SQ201420479511
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2014年8月22日
【發明者】董殿波, 張吉德, 李獻軍 申請人:北京誠益通控制工程科技股份有限公司