专利名称：用低温热源加热的减压蒸发器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适合低温(摄氏几十度)热源加热蒸发的减压蒸发器，特别适用于太阳能为主要热源的蒸发系统。
背景技术：
蒸发器广泛用于海水淡化、化工物料稀溶液的浓缩回收利用。传统的减压蒸发器采用升膜蒸发器或者降膜蒸发器，其基本结构都是将多根导热管置于加热介质中，将物料溶液从上面或下面流过导热管的内壁，在内壁形成一层很薄的液体膜，与导热管外的加热介质进行热交换，从而将水蒸汽沿导热管向上蒸发。当蒸发器用于稀溶液的浓缩回收利用时，经过蒸发的溶液即是所需的浓缩溶液；当蒸发器用于海水淡化时，被蒸发的水蒸汽冷凝后即是所需的淡水。
这些蒸发器在100℃以上高温蒸汽作为加热源时，具有较高的蒸发效率，但如果用于低温热源加热蒸发条件下(如太阳能加热通常只能提供摄氏八十度以下的热源)，热源均为液态，由于导热管只在内壁的一层薄膜与外部的加热液进行热交换，热交换效率较低，所以蒸发效率低，缺乏实用价值。
此外，在升膜蒸发器或者降膜蒸发器中，采用极细的导热管，由于由于导热管内径狭窄，很容易由于物料浓缩时在管壁上形成结晶而造成管路堵塞，影响蒸发器正常运行。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用低温热源加热的减压蒸发器，提高在低温热源条件下的热交换效率，并不易发生物料结晶而造成的堵塞现象。
本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用低温热源加热的减压蒸发器，包括一蒸发器筒体、设于筒体口部的集汽罩、以及连接于集汽罩顶部的集汽烟囱，所述蒸发器筒体包括底部的进料部、中部的换热部和上部的蒸发部，其中换热部上下底面各设有隔离板与蒸发部和进料部隔离，形成流通加热介质溶液的密闭容器，换热部内竖直设有多根的流通物料溶液的导热管，各导热管两端穿过上下两隔离板以连通进料部和蒸发部；换热部侧壁设有加热介质进口和加热介质出口；进料部底部设有物料进口，蒸发部侧壁设有浓缩物料出口。
所述的用低温热源加热的减压蒸发器，其中，所述蒸发器筒体、隔离板、集汽罩和集汽烟囱由耐腐蚀材料制成。
所述的用低温热源加热的减压蒸发器，其中，所述蒸发器筒体、隔离板、集汽罩和集汽烟囱由聚丙烯塑料或者不锈钢材料等耐腐蚀材料制成。
所述的用低温热源加热的减压蒸发器，其中，所述集汽罩较佳地是锥形集汽罩。
所述的用低温热源加热的减压蒸发器，其中，所述导热管由改性聚丙烯石墨、不锈钢、衬胶金属材料其中之一制成。
所述的用低温热源加热的减压蒸发器，其中，所述换热部的加热介质进口设于换热部的上部侧壁，加热介质出口设于加热介质进口对面的换热部的下部侧壁。
所述的用低温热源加热的减压蒸发器，其中，所述蒸发器筒体的进料部与换热部之间、换热部与蒸发部之间通过法兰连接。
本实用新型用低温热源加热的减压蒸发器相比传统的减压蒸发器的优点在于1.加热介质溶液占据了足够大的容积，且将导热管全部浸没，因此加热介质的总热容量较大，有利于低温加热介质溶液的热能的充分利用；2.采用物料水平液面蒸发方式，可有效地进行低温溶液的蒸发；3.由于可采用低温热源加热，本实用新型特别适用于以太阳能为加热源的蒸发系统，采用洁净和取之不竭的太阳能，可大大节省能耗成本，同时不会对环境带来负面影响。
以下结合附图和具体实施例说明本实用新型的特征和优点，其中
图1是本实用新型用低温热源加热的减压蒸发器的结构示意图；图2是本实用新型用低温热源加热的减压蒸发器的一例应用的结构示意图。
具体实施方式
图1是本实用新型用低温热源加热的减压蒸发器的结构示意图。请参阅
图1所示，本发明用低温热源加热的减压蒸发器100，包括一圆柱形的蒸发器筒体10、设于筒体口部的集汽罩4、以及连接于集汽罩4顶部的集汽烟囱5。其中蒸发器筒体10由底部的进料部1、中部的换热部2和上部的蒸发部3构成，蒸发部3的上开口与集汽罩4相连。集汽罩4的形状较佳地设为锥形。蒸发器筒体10、集汽罩4和集汽烟囱5选用耐腐蚀性材料，尤其是当蒸发器应用于化工物料稀溶液浓缩回收利用时，在本实施例中，蒸发器筒体10、集汽罩4和集汽烟囱5较佳地聚丙烯塑料板材，它既能适用各种强腐蚀物料溶液的蒸发浓缩，又具有保温、节约能耗的效果。当然诸如不锈钢等材料也具有类似的效果。
换热部2的上下底面各设有隔离板21、22，在本实施例中，这两个隔离板既是用于密封固定进料部1和蒸发部3的法兰片，又用于将换热部2与蒸发部3和进料部1隔离，使换热部2内部形成流通加热介质溶液的密闭容器。隔离板21、22也较佳地选用聚丙烯塑料板材。换热部2侧壁上部一设有加热介质进口23、其对面的换热部2侧壁下部设有一加热介质出口24。换热部2内竖直设有多根的流通物料溶液的导热管25，各导热管25的两端穿过上下两隔离板2 1、22以连通进料部1和蒸发部3。在本实施例中，导热管25的材料可选择诸如改性聚丙烯石墨、不锈钢、衬胶金属等导热性能好的材料。从
图1中可以看出，换热部2内加热介质溶液占据了足够大的容积，因此加热介质的总热容量较大，有利于低温加热介质溶液的热能的充分利用。而导热管25全部浸没在加热介质溶液和物料溶液中，有利于提高热交换效率，同时克服了以往升膜、降膜蒸发器中导热管25内壁因结晶而堵塞的问题。
进料部1的底部中心设有物料进口11，用于流入物料溶液。
蒸发部3的侧壁设有浓缩物料出口31，用于排放浓缩物料。此外，在蒸发部3的筒壁上设有视镜32，便于观察蒸发部3内的情况。蒸发部3的筒壁上还可设有诸如压力表33等仪表，以监测其内部工作状况。蒸发时物料溶液漫过换热部2，而在蒸发部3的整个底面形成蒸发面，代替了以往在导热管25内壁形成蒸发面的做法。
图2是本实用新型用低温热源加热的减压蒸发器的一例应用的结构示意图。图2中蒸发器100通过物料进口11与一高位槽200相连，蒸发器100的集汽烟囱5通过法兰与冷凝器400相连，蒸发器100的加热介质进口23和加热介质出口24与加热源300相连，形成加热循环回路。
工作时，高位槽200中的物料溶液利用液位差，从物料进口11进入进料部1，穿过各导热管25进入换热部2，被换热部2内的加热介质溶液加热，然后溶液漫过换热部2，在蒸发部3形成蒸发面进行蒸发，蒸汽从锥形集汽罩4被收集，进入集汽烟囱5，最后可通过与集汽烟囱5连接的冷凝器200被排出。经过蒸发，达到浓缩要求后的物料可从蒸发部3侧壁的浓缩物料出口31排出。
权利要求1.用低温热源加热的减压蒸发器，包括一蒸发器筒体、设于筒体口部的集汽罩、以及连接于集汽罩顶部的集汽烟囱，其特征在于，所述蒸发器筒体包括底部的进料部、中部的换热部和上部的蒸发部，其中换热部上下底面各设有隔离板与蒸发部和进料部隔离，形成流通加热介质溶液的密闭容器，换热部内竖直设有多根的流通物料溶液的导热管，各导热管两端穿过上下两隔离板以连通进料部和蒸发部；换热部侧壁设有加热介质进口和加热介质出口；进料部底部设有物料进口，蒸发部侧壁设有浓缩物料出口。
2.如权利要求1所述的用低温热源加热的减压蒸发器，其特征在于，所述蒸发器筒体、隔离板、集汽罩和集汽烟囱由耐腐蚀材料制成。
3.如权利要求1或2所述的用低温热源加热的减压蒸发器，其特征在于，所述蒸发器筒体、隔离板、集汽罩和集汽烟囱由聚丙烯塑料或者不锈钢材料制成。
4.如权利要求1所述的用低温热源加热的减压蒸发器，其特征在于，所述集汽罩是锥形集汽罩。
5.如权利要求1所述的用低温热源加热的减压蒸发器，其特征在于，所述导热管由改性聚丙烯石墨、不锈钢、衬胶金属材料其中之一制成。
6.如权利要求1所述的用低温热源加热的减压蒸发器，其特征在于，所述换热部的加热介质进口设于换热部的上部侧壁，加热介质出口设于加热介质进口对面的换热部的下部侧壁。
7.如权利要求1所述的用低温热源加热的减压蒸发器，其特征在于，所述蒸发器筒体的进料部与换热部之间、换热部与蒸发部之间通过法兰连接。
专利摘要本实用新型公开一种用低温热源加热的减压蒸发器，包括一蒸发器筒体、设于筒体口部的集汽罩、以及连接于集汽罩顶部的集汽烟囱，其特点是，蒸发器筒体包括底部的进料部、中部的换热部和上部的蒸发部，其中换热部上下底面各设有隔离板与蒸发部和进料部隔离，形成流通加热介质溶液的密闭容器，换热部内竖直设有多根的流通物料溶液的导热管，各导热管两端穿过上下两隔离板以连通进料部和蒸发部；换热部侧壁设有加热介质进口和加热介质出口；进料部底部设有物料进口，蒸发部侧壁设有浓缩物料出口。本实用新型的减压蒸发器通过导热管流通和加热物料溶液，在蒸发部形成蒸发面，提高在低温热源条件下的热交换效率，并不易发生物料结晶而造成的导热管堵塞现象。
文档编号B01D1/00GK2936372SQ20062004492
公开日2007年8月22日 申请日期2006年8月18日 优先权日2006年8月18日
发明者郭德豪 申请人:郭德豪