一種外流管式降膜蒸發器的製造方法
2023-11-10 01:27:42 2
一種外流管式降膜蒸發器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種外流管式降膜蒸發器，主要由殼體、換熱管單元、布液器、除霧器構成，其中所述布液器連接循環黑液進口，所述換熱管單元由進汽聯箱管、內分汽箱管組、外聯汽箱管組、換熱管組構成，進汽聯箱管水平固裝於殼體內的下部，進汽聯箱管位於殼體的外端為加熱蒸汽進口，在進汽聯箱管的上部連通豎直的內分汽箱管組，每根豎直的內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汽箱管上，多根外聯汽箱管的底端共同連接至一冷凝水聯箱管；在內分汽箱管、外聯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黑液出口。本管式外降膜蒸發器，有效保證蒸發站安全、穩定運行，降低生產成本。
【專利說明】一種外流管式降膜蒸發器
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及草漿造紙領域的鹼回收技術，特別是一種外流管式降膜蒸發器。【背景技術】
[0002] 造紙工業是我國的重要基礎工業之一，同時又是我國嚴重汙染水環境的主要行業 之一。在世界範圍內，造紙工業廢水都是重要的汙染源，受到了人們普遍的關注，造紙行業 廢水汙染問題已經成為制約眾多造紙企業生存和發展的關鍵因素。近幾十年來，國內外對 有關造紙廢水，尤其是造紙黑液治理的技術一直在不斷發展，最普遍、最高效的是採用蒸發 技術濃縮造紙黑液，回收化學藥品，減少排汙引起的環境汙染。
[0003] 製漿造紙工業中漂白化學漿的生產是一個需消耗大量纖維原料、化學藥品和能源 動力的過程，又是造成環境汙染的重要汙染源。製漿生產中產生的"廢液"--黑液，含有 大量的殘留化學藥品及部分纖維，其所含的汙染物佔到了全廠汙染排放總量的90%以上， 直接排放不僅會造成環境汙染，而且也浪費了大量的化學藥品等能源。因此，對黑液中鹼進 行回收再利用，是目前造紙行業中常用的方式。
[0004] 鹼回收由蒸發、燃燒、苛化三個系統組成，而蒸發又是鹼回收的第一個工段，他的 運行好壞直接影響燃燒工段的運行狀況。蒸發站運行中，很難觀察到物料的運行狀況，這使 得在真空狀態下運行的蒸發站的操作、控制、運行較為困難，出現問題也不易判斷。因此，在 蒸發站的系統設計及設備選型配置時，設計選用能夠長期、穩定、高效運行的蒸發器尤為重 要。
[0005] 目前國際、國內用於紙漿造紙廠的蒸發器主要為降膜蒸發器，有板式降膜蒸發器 和內流管式降膜蒸發器，但其在設備結構或運行狀況中存在一些問題：板式降膜蒸發器加 熱元件為不良的受力結構件，在蒸發高濃黑液時，由於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，且損壞後加熱元件不易更 換和維修；內流管式降膜蒸發器黑液結垢在換熱管內表面，為環狀垢，越結越實，不易脫落， 結垢嚴重時需停機除垢，降低了生產效率。因此，在重視環保、節能減排的今天，改進相對落 後的蒸發設備結構勢在必行。
【發明內容】
[0006] 本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種能夠有效提高蒸發站運行 穩定性和蒸發效率，提高黑液濃度，有效抑制環境汙染、提高化學藥品回收率、降低能源消 耗和生產成本的管式外降膜蒸發器。
[0007] 本實用新型解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：
[0008] -種外流管式降膜蒸發器，主要由殼體、換熱管單元、布液器、除霧器構成，其特徵 在於：所述布液器連接循環黑液進口，所述換熱管單元由進汽聯箱管、內分汽箱管組、外聯 汽箱管組、換熱管組構成，進汽聯箱管水平固裝於殼體內的下部，進汽聯箱管位於殼體的外 端為加熱蒸汽進口，在進汽聯箱管的上部連通堅直的內分汽箱管組，每根堅直的內分汽箱 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汽箱管上，多根外 聯汽箱管的底端共同連接至一冷凝水聯箱管；在內分汽箱管、外聯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黑液出 □。
[0009]而且，所述的進汽聯箱管為圓管形進汽聯箱管。
[0010] 而且，所述的進汽聯箱管上對稱連通兩排堅直的內分汽箱管組，每排堅直的內分 汽箱管均通過換熱管組連接堅直的外聯汽箱管組。
[0011] 而且，所述的內分汽箱管組及外聯汽箱管組的頂端通過水平箱管連通，並在該水 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於循環黑液進口兩側的兩個布液器構成。
[0014] 本實用新型的優點和有益效果為：
[0015] 1、本外流管式降膜蒸發器，具有管式蒸發器加熱元件受力較好，焊點少，不易損壞 的特點，也具有板式蒸發器在加熱元件外表面結垢，所結的垢為片狀，易脫落的特點，能適 用於不同粘度黑液的蒸發，其結構簡單，佔地面積小，可滿足各種生產規模的需要。
[0016] 2、本外流管式降膜蒸發器，進汽聯箱管採用圓管形進汽聯箱管，進汽聯箱管兼作 蒸汽分配和換熱面，取消了板式降膜蒸發器的方形聯箱，並無需天圓地方的進汽結構設計 (圓管與方管組合形成進汽聯箱管)，從而降低了加工難度，並具有良好的耐壓性能，設計耐 壓值不受設備結構限制。
[0017] 3、本外流管式降膜蒸發器，在殼程、管程最大壓差l.OMPa壓力下能夠安全運行； 長時間運行後，結垢在換熱管外表面，結垢情況可觀察，而且，換熱管外表面結垢為鬆散垢 片，在溫差應力和黑液衝刷綜合作用下，其表面結垢易開裂脫落，達到自清潔加熱面的設計 預想。蒸發站連續運行周期由3個月提高至6個月；結垢少，結垢為鬆散垢片，易清除，減少 了停機除垢時間，相同換熱面積蒸發器比較，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器，解決了蒸發站由於換熱表面易結垢引起換熱效率下 降，嚴重時需要停機機械清理換熱面，耽誤生產及耗費大量人力物力，造成生產成本的提高 的問題，由於換熱組件為管式結構，增強了其耐壓能力，為高溫、高壓情況下的高濃黑液蒸 發設備及生產安全提供了有力保障。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1為本實用新型的系統結構示意圖；
[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為本實用新型的換熱管單元的放大結構示意圖。
[0024] 附圖標記說明：
[0025] 1-二次蒸汽出口、2-除霧器、3-循環黑液進口、4-布液器、5-殼體、6-外聯汽箱 管組、7-換熱管組、8-換熱管單元支撐件、9-內分汽箱管組、10-下不凝氣出口、11-冷凝水 聯箱管、12-冷凝水出口、13-支腿、14-循環黑液出口、15-冷凝水出口、16-進汽聯箱管、 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] 下面結合附圖對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定 性的，不能以此限定本實用新型的保護範圍。
[0027] -種外流管式降膜蒸發器，主要由殼體5、換熱管單元、布液器4、除霧器2構成。其 布液器連接循環黑液進口 3,所述換熱管單元由進汽聯箱管16、內分汽箱管組9、外聯汽箱 管組6、換熱管組7構成，進汽聯箱管水平固裝於殼體內的下部，進汽聯箱管位於殼體的外 端為加熱蒸汽進口 19,在進汽聯箱管的上部連通堅直的內分汽箱管組，每根堅直的內分汽 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汽箱管上，多根 外聯汽箱管的底端共同連接至一冷凝水聯箱管11。在內分汽箱管、外聯汽箱管與殼體之間 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 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，提高二次冷凝水質量。殼體底部設置有支腿13。進汽聯箱管設置有冷凝 水出口 15。
[0028] 進汽聯箱管為圓管形進汽聯箱管。本實施例中，進汽聯箱管上對稱連通兩排堅直 的內分汽箱管組，每排堅直的內分汽箱管均通過換熱管組連接堅直的外聯汽箱管組。內分 汽箱管組及外聯汽箱管組的頂端通過水平箱管18連通，並在該水平箱管上制有上不凝氣 出口 17。在冷凝水聯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 於循環黑液進口兩側的兩個布液器構成。
[0029] 本外流管式降膜蒸發器的工作原理為：
[0030] 蒸發黑液由泵送入蒸發器內，控制一定流量及液位。黑液經過循環泵送至加熱元 件上部的布液器，均勻分布於各加熱元件，黑液在換熱管表面成膜狀自上而下自由流下並 吸收加熱元件內加熱蒸汽的熱量而蒸發。加熱蒸汽進口有流量計及閥門，控制進蒸發器的 蒸汽用量。濃黑液出口有流量計及取樣點，控制出蒸發器的黑液量，並隨時取樣測試其蒸發 達到的固形物濃度。蒸發器殼體上設有溫度表和壓力表，隨時監控設備內工作物性。
[0031] 儘管為說明目的公開的本實用新型的實施例和附圖，但是本領域的技術人員可以 理解，在不脫離本實用新型及所附權利要求的精神和範圍內，各種替換、變化和修改都是可 能的，因此本實用新型的範圍不局限於實施例和附圖所公開的內容。
【權利要求】
1. 一種外流管式降膜蒸發器，主要由殼體、換熱管單元、布液器、除霧器構成，其特徵在 於：所述布液器連接循環黑液進口，所述換熱管單元由進汽聯箱管、內分汽箱管組、外聯汽 箱管組、換熱管組構成，進汽聯箱管水平固裝於殼體內的下部，進汽聯箱管位於殼體的外端 為加熱蒸汽進口，在進汽聯箱管的上部連通堅直的內分汽箱管組，每根堅直的內分汽箱管 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汽箱管上，多根外聯 汽箱管的底端共同連接至一冷凝水聯箱管；在內分汽箱管、外聯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黑液出口。
2. 根據權利要求1所述的外流管式降膜蒸發器，其特徵在於：所述的進汽聯箱管為圓 管形進汽聯箱管。
3. 根據權利要求1所述的外流管式降膜蒸發器，其特徵在於：所述的進汽聯箱管上對 稱連通兩排堅直的內分汽箱管組，每排堅直的內分汽箱管均通過換熱管組連接堅直的外聯 汽箱管組。
4. 根據權利要求1所述的外流管式降膜蒸發器，其特徵在於：所述的內分汽箱管組及 外聯汽箱管組的頂端通過水平箱管連通，並在該水平箱管上制有上不凝氣出口。
5. 根據權利要求1所述的外流管式降膜蒸發器，其特徵在於：在所述的冷凝水聯箱管 上設置有下不凝氣出口及冷凝水出口。
6. 根據權利要求1所述的外流管式降膜蒸發器，其特徵在於：所述的布液器由對稱設 置於循環黑液進口兩側的兩個布液器構成。
【文檔編號】B01D1/22GK203861934SQ201420123155
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月18日 優先權日:2014年3月18日
【發明者】牛量, 雲澤國, 畢旺華 申請人:天津市恆脈機電科技有限公司