专利名称：一种载气驱动的双热式抗垢蒸发器的制作方法
技术领域：
本实用新型属化工设备技术领域，涉及一种载气驱动的双热式抗垢蒸发器的设计。
背景技术：
蒸发器是在化工生产中广泛应用的设备，而对于蒸发时有结晶析出或易结垢的溶液，常常在操作时由于蒸发器加热管壁上结垢使传热和蒸发效率大为下降，严重时可使加热管堵塞而破坏生产。为了防止和减少结垢，曾提出过不少特殊的蒸发器，如列文式蒸发器，是在加热列管的上方加置一段数米长的直管，利用直管中液柱来增加加热列管中的压力，提高溶液的沸点，从而抑制料液在加热管中的沸腾，避免溶液在加热管壁面上形成泡核沸腾时由于浓缩而析出结晶形成结垢，起到了抗垢的作用。这种列文式蒸发器常常高达13～17米，耗材大，要求厂房高，设备投资大。一种柴仑巴(Zaremba)式蒸发器，利用循环泵推动溶液的循环，增大流速，可以减少结垢，但加置了循环泵，系统较复杂，操作费用高。
我国胡修慈曾提出一种具有抗垢作用的逆循环蒸发器，但在操作时，蒸发器内的逆循环容易一下子转变成正循环，形成撞回，从而破坏了操作。一种L型蒸发器(实用新型专利87206412.3)，将加热管放置在蒸发器底部的水平位置，避免了操作时撞回的可能性，但其设备占地面积大，厂房利用不经济。另一种载气蒸发器(发明专利85102830.6)能增强操作，减少结疤，但其抗垢能力有一定限制。因此，研究设计一种抗垢能力好，设备结构合理，操作效率高的新型蒸发器是十分必要的。
发明内容
本实用新型的目的，是提供一种新的设备结构形式，以增强蒸发器的抗垢能力，并提高其蒸发效率以达到更为经济合理目的的载气驱动的双热式抗垢蒸发器。
本实用新型的技术方案是创建一种载气驱动的双热式抗垢蒸发器，即在循环式蒸发器的溶液上升侧和下降侧各设置一列管加热室。在上升侧加热室下设置载气引入分布器，以引入与蒸发溶液没有作用的惰性气体(一般可采用空气)作为载气，使由下降侧循环过来的热溶液一与载气接触立即汽化，形成气-液两相流，进入其上的加热列管中，抑制了其中在加热列管壁面上的泡核沸腾，从而增强了抗垢能力，在循环溶液下降侧加热室上设置0.5～2m的直管，以提高溶液在下降列管中的压力，防止产生沸腾，从而避免了溶液由于沸腾蒸发浓缩而引起的结垢。
本实用新型的效果和益处是由于在循环蒸发器的两侧都设置了加热室，使一套蒸发器的加热面积能增加近乎一倍，提高了蒸发能力。由于上升侧引入了载气驱动，抑制了上部加热室中溶液在加热壁面上的泡核沸腾，溶液的蒸发汽化主要发生在两相流主体中的气液界面上，减少了结垢的可能性，而在下降侧，由于加热列管中溶液是以对流换热的方式受热，不存在泡核沸腾，避免了溶液因蒸发浓缩而形成结垢的可能性，从而使其抗垢能力大为提高。同时由于下降侧管内为单相流体，而上升侧自载气引入处以上皆成为气液两相流动，保证了蒸发的循环流速，不会出现瞬时转变循环流向而发生撞回。
附图是载气驱动的双热式抗垢蒸发器的结构示意图。
图中1.蒸发器料液下降侧加热室；2.蒸发器料液上升侧加热室；3.气液分离室；4.连接管；5.载气引入分布器；6.7直管。
具体实施方式
以下结合附图详细叙述本发明的具体实施方式
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一中试型载气驱动双热式抗垢蒸发器，如图1所示，料液下降侧加热室1由7根Φ38×3mm的碳钢管组成，管长6米，其上连接直管6，长1米，料液上升侧的加热室2由7根Φ42×3mm、长3.5米的碳钢管组成，在其下设有载气分布器。蒸发器顶部的气液分离室直径为1米，高3米。设备总高为11米。在其中蒸发的卤水(30°Be’)，操作真空度为680mmHg，加热蒸汽压力为0.064MPa。操作开始时测得下降侧加热室的传热系数K1为1.2kw/(m2·K)，上升侧加热室的传热系数K2为1.86kw/(m2·K)，连续运转22小时，K1下降了22％，K2下降了18％，仍可以正常操作，其蒸出水量平均为418kg/h。
与其它抗垢式蒸发器相比较，若用列文式蒸发器，同样用7根Φ38×3mm的碳钢管构成加热室，其上需有3m长直管，总高需13m，蒸出水量约为245kg/h，一般操作7小时就要停车清洗。若用泵强制循环蒸发器，操作时间虽然可以延长到24小时，但循环泵的磨损、腐蚀十分严重。
由此可见，载气驱动双热式抗垢蒸发器的抗垢能力强，设备蒸出水的能力大，较一般抗垢性蒸发器有利。
权利要求1.一种载气驱动的双热式抗垢蒸发器，由料液下降侧的加热室、料液上升侧的加热室、载气引入分布器、顶部气液分离室及底部连接管组成，其特征是蒸发器在料液循环上升和下降两侧皆设有加热室，上升侧的加热室下部设有载气引入分布器。
2.根据权利要求1所述的一种载气驱动的双热式抗垢蒸发器，其特征是料液下降侧的加热室是由加热列管组成，在加热室上设置有0.5～2m的直管。
3.根据权利要求1所述的一种载气驱动的双热式抗垢蒸发器，其特征是料液上升侧的加热室是由加热列管组成，其加热列管的直径要较下降侧加热室中的加热列管直径大，在此料液上升侧加热室下部设有载气引入分布器。
专利摘要本实用新型属于化工设备技术领域，涉及一种载气驱动双热式抗垢蒸发器的设计。其特征是在循环式蒸发器的溶液下降侧和上升侧各设置一列管加热室，在下降侧加热室上有0.5～2m的直管，可以提高溶液在加热列管中下流时的压力以防止溶液形成泡核沸腾。在上升侧列管加热室下部设有载气引入分布器，以引入载气，使溶液在加热列管中上升时形成载气蒸发，抑制结垢的形成。本实用新型的效果和益处是抗垢能力强，而且溶液循环两侧皆设有加热室，增大了设备的蒸水能力。
文档编号B01D1/00GK2678735SQ20042003052
公开日2005年2月16日 申请日期2004年2月24日 优先权日2004年2月24日
发明者沈自求, 仝爱星, 沙庆云, 刘晓华 申请人:大连理工大学