新型三效板式強制循環蒸發器的製造方法
2023-10-27 15:35:12 2
新型三效板式強制循環蒸發器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了新型三效板式強制循環蒸發器，包括與物料輸送裝置依次連接的各級預熱器，所述各級預熱器通過冷凝水泵和冷凝水罐連接各級氣水分離器，所述各級氣水分離器連接有各級板式發熱器，所述各級板式發熱器與各級分離器相連接，所述各級分離器之間依次連接，並且分離器連接有冷凝器，所述冷凝器通過冷凝器氣水分離器連接有真空泵和冷凝水罐，所述冷凝水罐通過冷凝水泵連接有儲水罐，所述儲水罐連接有排水泵。本實用新型的有益效果：能夠降低蒸發器換熱面積，大量降低設備造價，降低設備投資，同時大幅度降低強制循環泵的流量，從而有效降低其電能消耗。
【專利說明】新型三效板式強制循環蒸發器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種新型三效板式強制循環蒸發器。
【背景技術】
[0002]在現代化工、食品濃縮、中藥濃縮、廢水零排放等工藝生產中，需要蒸發的領域越來越多，許多生產工序中都會用到蒸發器，尤其是無機鹽蒸髮結晶、廢水蒸發時，需要用到強制循環蒸發器，這是因為這種蒸發器符合該工況，具有不易結垢、不易堵塞換熱管、清洗周期長的特點。
[0003]這種蒸發器為了節能的目的，常常採用單效、雙效、三效、四效、五效的形式，這其中三效強制循環蒸發器應用最為普遍，主要是因為三效強制循環蒸發器的能耗比起單效、雙效要低得多，約為單效的35%，雙效的70%，並且造價比起四效、五效等又有優勢，同時其工藝流程相對較短，操作方便，故而被大量使用。
[0004]但是這種蒸發器，目前主要採用列管式換熱器作為加熱器和冷凝器，這樣做有兩個缺點:一方面採用列管式換熱器造價較高，另一方面由於需要保證換熱管內物料流動狀態達到湍流，也就是較高的流速，所以需要配較大流量的強制循環泵，故而單位換熱面積的動力消耗較高，當設備規模越大時，這種設備的能耗大、造價成本高的缺點都會顯現出來，這些因素往往限制了這種蒸發器的使用。
[0005]為了降低設備成本，主要是需要降低換熱器的成本，也就是說需要儘量減少換熱器的換熱面積，根據換熱面積=系統熱負荷/傳熱係數/有效溫差的這一公式，可以看出主要有兩個方法:一是提高加熱蒸汽溫度，增大溫差；二是提高傳熱係數，提高加熱蒸汽溫度有局限性，而且還受現場條件、壓力容器帶來的設計、成本、安全等問題來影響；那麼提高傳熱係數將是另外一條更合理的路。
[0006]為了取得較大的傳熱係數，就必須選擇合適的換熱器形式，既不影響蒸發器使用，還具有更大的傳熱係數；同時，還能降低單位面積的電耗。
[0007]針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
實用新型內容
[0008]針對相關技術中的問題，本實用新型提出一種新型三效板式強制循環蒸發器，能夠降低這種蒸發器換熱面積，大量降低設備造價，降低設備投資，同時利用該種蒸發器物料達到湍流狀態所需要的雷諾數小的原理，大幅度降低強制循環泵的流量，從而降低其電能消耗。
[0009]本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0010]根據本實用新型提供了一種新型三效板式強制循環蒸發器，包括物料輸送裝置，所述物料輸送裝置通過進料泵連接一級預熱器的下端進口，所述一級預熱器的上端進口依次通過第二冷凝水泵和第二冷凝水罐連接有三效氣水分離器，所述一級預熱器的上端出口與二級預熱器的下端進口相連接，所述二級預熱器的上端進口依次通過第一冷凝水泵和第一冷凝水罐連接二效氣水分離器；所述二級預熱器的上端出口與一級預熱器的下端進口相連接，所述一級預熱器的上端進口和上端出口分別連接有一效氣水分離器和一效分離器；所述一效氣水分離器、二效氣水分離器和三效氣水分離器分別連接有一效板式加熱器、二效板式加熱器和三效板式加熱器，所述一效板式加熱器、二效板式加熱器和三效板式加熱器的上端出口又分別連接有一效分離器、二效分離器和三效分離器；所述一效分離器、二效分離器和三效分離器分別通過一效強制循環泵、二效強制循環泵以及三效強制循環泵連接一效板式加熱器、二效板式加熱器和三效板式加熱器的下端進口，並且所述一效分離器與二效板式加熱器的上端進口相連接，所述二效分離器與三效板式加熱器的上端進口相連接；所述三效分離器連接冷凝器的上端進口，並且，所述三效分離器連接有出料泵，所述冷凝器的下端出口通過冷凝器氣水分離器連接有相互並聯的真空泵和第三冷凝水罐，所述第三冷凝水罐通過第三冷凝水泵與儲水罐相連接，並且所述儲水罐連接有排水泵。
[0011]進一步的，所述一效氣水分離器、二效氣水分離器和三效氣水分離器並聯連接所述真空泵。
[0012]進一步的，所述一效分離器與二效分離器相連接，所述二效分離器與三效分離器相連接。
[0013]進一步的，所述二級預熱器和一級預熱器的下端出口均與儲水罐相連接。
[0014]進一步的，所述三級預熱器與一效分離器相連接。
[0015]進一步的，所述一效板式加熱器設有蒸汽入口。
[0016]進一步的，所述三級預熱器的下端出口連接有蒸汽冷凝水輸出裝置。
[0017]進一步的，所述冷凝器的下端進口和上端出口分別連接有循環冷卻水進入裝置和循環冷卻水返回裝置。
[0018]本實用新型的有益效果:
[0019]1、採用板式換熱器作為加熱器，可以提高蒸發器傳熱係數，相同工況下，板式換熱器的傳熱係數比列管式換熱器的傳熱係數大30-60%，這樣使得蒸發器的換熱面積降低30%?60% ;同時由於板式換熱器的板片較薄,約0.5?0.6mm,而列管式換熱器由於加工的原因，壁厚一般大於1mm，這就使得材料消耗少，這兩方面原因使得設備造價大幅度的降低；
[0020]2、通過採用板式換熱器作為加熱器，由於其流道變窄，約為10mm，相當於列管式換熱器的1/3?1/5，這使得流道的橫截面積降低；而根據流速=流量/橫截面積的公式，可以得出，當需要相同的流速時，橫截面積越小，需要的流量越小，而流量取決於強制循環泵提供的軸功率，可以看出採用板式換熱器作為加熱器，能夠降低循環泵的電耗約50?65% ；
[0021]3、通過採用板式換熱器，來解決傳統管式換熱器難以維修和清洗的問題，因為板式換熱器的換熱片可以拆除、更換、清洗，能夠方便的組裝，這就解決了傳統管式換熱器難以維修和清洗的問題；
[0022]4、通過加裝一效氣水分離器、二效氣水分離器和三效氣水分離器來有效分離冷凝水攜帶的氣體，這些氣體含有不利於換熱的不凝氣，不凝氣會影響一效板式加熱器、二效板式加熱器、三效板式加熱器、一級預熱器、二級預熱器以及三級預熱器的換熱效果；通過分離後，將改善換熱效果，而換熱效果越好，整個蒸發系統約節能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是根據本實用新型實施例所述的一種新型三效板式強制循環蒸發器的結構示意圖。
[0025]圖中:
[0026]1、三級預熱器；2、二級預熱器；3、第一冷凝水泵；4、第一冷凝水罐；5、一級預熱器；6、第二冷凝水泵；7、第二冷凝水罐；8、第三冷凝水罐；9、第三冷凝水泵；10、儲水罐；11、排水泵；12、一效板式加熱器；13、一效強制循環泵；14、二效板式加熱器；15、二效強制循環泵；16、三效板式加熱器；17、三效強制循環泵；18、一效分離器；19、二效分離器；20、三效分離器；21、冷凝器氣水分離器；22、冷凝器；23、真空泵；24、出料泵；25、進料泵；26、一效氣水分離器；27、二效氣水分離器；28、三效氣水分離器。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0028]根據本實用新型的實施例，提供了一種新型三效板式強制循環蒸發器。
[0029]如圖1所示，根據本實用新型實施例的一種新型三效板式強制循環蒸發器，包括物料輸送裝置，所述物料輸送裝置通過進料泵25連接一級預熱器5的下端進口，所述一級預熱器5的上端進口依次通過第二冷凝水泵6和第二冷凝水罐7連接有三效氣水分離器28，所述一級預熱器5的上端出口與二級預熱器2的下端進口相連接，所述二級預熱器2的上端進口依次通過第一冷凝水泵3和第一冷凝水罐4連接二效氣水分離器27 ;所述二級預熱器2的上端出口與一級預熱器I的下端進口相連接，所述一級預熱器I的上端進口和上端出口分別連接有一效氣水分離器26和一效分離器18 ;所述一效氣水分離器26、二效氣水分離器27和三效氣水分離器28分別連接有一效板式加熱器12、二效板式加熱器14和三效板式加熱器16,所述一效板式加熱器12、二效板式加熱器14和三效板式加熱器16的上端出口又分別連接有一效分離器18、二效分離器19和三效分離器20 ;所述一效分離器18、二效分離器19和三效分離器20分別通過一效強制循環泵13、二效強制循環泵15以及三效強制循環泵17連接一效板式加熱器12、二效板式加熱器14和三效板式加熱器16的下端進口，並且所述一效分離器18與二效板式加熱器14的上端進口相連接，所述二效分離器19與三效板式加熱器16的上端進口相連接；所述三效分離器20連接冷凝器22的上端進口，並且，所述三效分離器20連接有出料泵24，所述冷凝器22的下端出口通過冷凝器氣水分離器21連接有相互並聯的真空泵23和第三冷凝水罐8，所述第三冷凝水罐8通過第三冷凝水泵9與儲水罐10相連接，並且所述儲水罐10連接有排水泵11。
[0030]所述一效氣水分離器26、二效氣水分離器27和三效氣水分離器28並聯連接所述真空泵23 ;所述一效分離器18與二效分離器19相連接，所述二效分離器19與三效分離器20相連接；所述二級預熱器2和一級預熱器5的下端出口均與儲水罐10相連接；所述三級預熱器I與一效分離器18相連接；所述一效板式加熱器12設有蒸汽入口 ；所述三級預熱器I的下端出口連接有蒸汽冷凝水輸出裝置；所述冷凝器22的下端進口和上端出口分別連接有循環冷卻水進入裝置和循環冷卻水返回裝置。
[0031]具體使用時，所述一級預熱器5、二級預熱器2、三級預熱器1、一效板式加熱器12、二效板式加熱器14、三效板式加熱器16以及冷凝器22均為板式換熱器，國標:GB16409-1996 ;所述第一冷凝水泵3、第二冷凝水泵6、第三冷凝水泵9、排水泵11、出料泵24以及進料泵25均為化工離心泵，所述第一冷凝水罐4、第二冷凝水罐7、第三冷凝水罐8、儲水罐10、一效分離器18、二效分離器19、三效分離器20、冷凝器氣水分離器21、一級氣水分離器26、二級氣水分離器27以及三級氣水分離器28均為鋼製化工常壓容器，外帶保溫層；所述一效循環泵13、二效循環泵15以及三效循環泵17均採用化工混流泵，所述真空泵23米用水環式真空泵。
[0032]具體工作時，被處理物料通過進料泵25送往一級預熱器5，在所述一級預熱器5中的物料與第二排水泵6輸送過來的熱的蒸汽冷凝水進行換熱，所述熱的蒸汽冷凝水來自於第二冷凝水罐7中的三效板式加熱器16，溫度升高後的物料離開一級預熱器5，進入二級預熱器2，在所述二級預熱器2中與第一排水泵3輸送過來的的熱的蒸汽冷凝水換熱，所述熱的蒸汽冷凝水來自於第一冷凝水罐4中的二效板式加熱器14，溫度升高後物料離開二級預熱器2，進入三級預熱器1，在三級預熱器I中與一效板式加熱器12產生的熱的蒸汽冷凝水換熱，溫度升高後離開三級預熱器I。
[0033]從三級預熱器I出來的料液進入一效板式加熱器12、一效分離器18、一效強制循環泵13以及管路組成的一效蒸發器；物料進入一效強制循環泵13的進口端管道，再通過一效強制循環泵13進入一效板式加熱器12，然後進入一效分離器18，再進入一效強制循環泵13的進口端管道，形成循環迴路；物料在循環的過程中，通過一效板式加熱器12與鍋爐鮮蒸汽換熱，物料沸騰蒸發，蒸發產生的二次蒸汽從一效分離器18的上端蒸汽管道進入二效板式加熱器14的蒸汽側，經過蒸發後，物料濃度提高，通過管道利用壓力差輸送到第二效。
[0034]進入一效板式加熱器12蒸汽側的鍋爐蒸汽冷凝成水，進入一效氣水分離器26，液體進入三級預熱器1，氣體通過真空泵23排出。
[0035]從一效蒸發器出來的料液進入二效板式加熱器14、二效分離器19、二效強制循環泵15以及管路組成的二效蒸發器；物料進入二效強制循環泵15的進口端管道，再通過二效強制循環泵15進入二效板式加熱器14，然後進入二效分離器19，再進入二效強制循環泵15的進口端管道，形成循環迴路；物料在循環的過程中，通過二效板式加熱器14與一效蒸發產生的二次蒸汽換熱，物料沸騰蒸發，蒸發產生的二次蒸汽從二效分離器19的上端蒸汽管道進入三效板式加熱器16的蒸汽側，經過蒸發後，物料濃度提高，通過管道利用壓力差輸送到第三效。
[0036]進入二效板式加熱器14蒸汽側的二次蒸汽冷凝成水，進入二效氣水分離器27，液體進入第一冷凝水罐8，最終進入儲水罐10，所述液體通過排水泵11排出，產生的氣體通過真空泵23排出。
[0037]從二效蒸發器出來的料液進入三效板式加熱器16、三效分離器20、三效強制循環泵17以及管路組成的三效蒸發器；物料進入三效強制循環泵17的進口端管道，再通過三效強制循環泵17進入三效板式加熱器16，然後進入三效分離器20，再進入三效強制循環泵17的進口端管道，形成循環迴路；物料在循環的過程中，通過三效板式加熱器16與二效蒸發產生的二次蒸汽換熱，物料沸騰蒸發，蒸發產生的二次蒸汽從三效分離器20的上端蒸汽管道進入冷凝器22的蒸汽側，經過蒸發後，物料濃度提高，達到要求後通過出料泵24排出。
[0038]進入冷凝器22蒸汽側的二次蒸汽冷凝成水，進入所述的冷凝器氣水分離器21，液體進入第三冷凝水罐9，最終進入儲水罐10，所述液體通過排水泵11排出，產生的氣體通過真空泵23排出。
[0039]本裝置採用板式換熱器作為加熱器，可以提高蒸發器傳熱係數，板式換熱器的傳熱係數比列管式換熱器的傳熱係數大30-60%，這樣使得蒸發器的換熱面積降低30%?60% ;同時由於板式換熱器的板片較薄,約0.5?0.6mm,而列管式換熱器由於加工的原液，壁厚一般大於1mm，這就使得材料消耗少，這兩方面原因使得設備造價大幅度的降低；
[0040]另外，本裝置通過採用板式換熱器作為加熱器，由於其流道變窄，約為10mm，相當於列管式換熱器的1/3?1/5，這使得流道的橫截面積降低；而根據流速=流量/橫截面積的公式，可以得出，當需要相同的流速時，橫截面積越小，需要的流量越小，而流量取決於強制循環泵提供的軸功率，可以看出採用板式換熱器作為加熱器，能夠降低循環泵的電耗約50 ?65% ；
[0041]此外，本裝置通過採用板式換熱器，來解決傳統管式換熱器難以維修和清洗的問題，因為板式換熱器的換熱片可以拆除、更換、清洗，能夠方便的組裝，這就解決了傳統管式換熱器難以維修和清洗的問題；
[0042]最後，本裝置通過加裝一效氣水分離器26、二效氣水分離器27和三效氣水分離器28來有效分離冷凝水攜帶的氣體，這些氣體含有不利於換熱的不凝氣，不凝氣會影響一效板式加熱器12、二效板式加熱器14、三效板式加熱器16、一級預熱器5、二級預熱器2以及三級預熱器I的換熱效果；通過分離後，將改善換熱效果，而換熱效果越好，整個蒸發系統約節能。
[0043]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種新型三效板式強制循環蒸發器，包括物料輸送裝置，其特徵在於，所述物料輸送裝置通過進料泵(25)連接一級預熱器(5)的下端進口，所述一級預熱器(5)的上端進口依次通過第二冷凝水泵(6)和第二冷凝水罐(7)連接有三效氣水分離器(28)，所述一級預熱器(5)的上端出口與二級預熱器(2)的下端進口相連接，所述二級預熱器(2)的上端進口依次通過第一冷凝水泵(3)和第一冷凝水罐(4)連接二效氣水分離器(27);所述二級預熱器(2)的上端出口與一級預熱器(1)的下端進口相連接，所述一級預熱器(1)的上端進口和上端出口分別連接有一效氣水分離器(26)和一效分離器(18);所述一效氣水分離器(26)、二效氣水分離器(27)和三效氣水分離器(28)分別連接有一效板式加熱器(12)、二效板式加熱器(14)和三效板式加熱器(16),所述一效板式加熱器(12)、二效板式加熱器(14)和三效板式加熱器(16)的上端出口又分別連接有一效分離器(18)、二效分離器(19)和三效分離器(20);所述一效分離器(18)、二效分離器(19)和三效分離器(20)分別通過一效強制循環泵(13)、二效強制循環泵(15)以及三效強制循環泵(17)連接一效板式加熱器(12)、二效板式加熱器(14)和三效板式加熱器(16)的下端進口，並且所述一效分離器(18)與二效板式加熱器(14)的上端進口相連接，所述二效分離器(19)與三效板式加熱器(16)的上端進口相連接；所述三效分離器(20)連接冷凝器(22)的上端進口，並且，所述三效分離器(20)連接有出料泵(24)，所述冷凝器(22)的下端出口通過冷凝器氣水分離器(21)連接有相互並聯的真空泵(23)和第三冷凝水罐(8)，所述第三冷凝水罐(8)通過第三冷凝水泵(9)與儲水罐(10)相連接，並且所述儲水罐(10)連接有排水泵(11)。
2.根據權利要求1所述的新型三效板式強制循環蒸發器，其特徵在於，所述一效氣水分離器(26)、二效氣水分離器(27)和三效氣水分離器(28)並聯連接所述真空泵(23)。
3.根據權利要求2所述的新型三效板式強制循環蒸發器，其特徵在於，所述一效分離器(18)與二效分離器(19)相連接，所述二效分離器(19)與三效分離器(20)相連接。
4.根據權利要求3所述的新型三效板式強制循環蒸發器，其特徵在於，所述二級預熱器(2)和一級預熱器(5)的下端出口均與儲水罐(10)相連接。
5.根據權利要求4所述的新型三效板式強制循環蒸發器，其特徵在於，所述三級預熱器(1)與一效分離器(18)相連接。
6.根據權利要求1至5中任意一項所述的新型三效板式強制循環蒸發器，其特徵在於，所述一效板式加熱器(12)設有蒸汽入口。
7.根據權利要求1至5中任意一項所述的新型三效板式強制循環蒸發器，其特徵在於，所述三級預熱器(1)的下端出口連接有蒸汽冷凝水輸出裝置。
8.根據權利要求1至5中任意一項所述的新型三效板式強制循環蒸發器，其特徵在於，所述冷凝器(22)的下端進口和上端出口分別連接有循環冷卻水進入裝置和循環冷卻水返回裝置。
【文檔編號】B01D1/26GK204034294SQ201420525633
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月15日 優先權日:2014年9月15日
【發明者】鄭鐵軍, 劉正建 申請人:鄭鐵軍