技术领域本发明涉及冶金和化工领域，尤其是涉及一种降膜蒸发器组。
背景技术：
在氧化铝生产中，需要用蒸发器来蒸发浓缩循环母液，达到适合溶出氧化铝的浓度。在应用的蒸发器中有板式降膜蒸发器和板式降膜蒸发器。板式降膜蒸发器传热系数高，但是由于板片薄，耐压低，加热板片容易漏，一旦板片漏就要整组板片更换，检修困难，所以，纯板式降膜蒸发器已经被淘汰。管式降膜蒸发器耐压高，检修容易，但是传热系数较低，效率低。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种降膜蒸发器组，所述降膜蒸发器组具有换热效率高，可靠性高的优点。根据本发明实施例的降膜蒸发器组，包括依次串联连通的第一降膜蒸发器，…，第N降膜蒸发器，所述N≥2，所述第一降膜蒸发器至所述第N降膜蒸发器限定出进气通道和进料通道，所述进气通道包括至少一个进气口和至少一个出气口，其中一个所述进气口设在所述第一降膜蒸发器上，其中一个所述出气口设在所述第N降膜蒸发器上，所述进料通道包括至少一个进料口和至少一个出料口，其中一个所述出料口设在所述第一降膜蒸发器上，其中一个所述进料口设在所述第N降膜蒸发器上，其中，当N＝2时，所述第一降膜蒸发器为管式降膜蒸发器，所述第N降膜蒸发器为板式降膜蒸发器；当N＞2时，所述第一降膜蒸发器、第二降膜蒸发器为管式降膜蒸发器，所述第N降膜蒸发器为板式降膜蒸发器。根据本发明实施例的降膜蒸发器组，降膜蒸发器组包括依次串联连通的第一降膜蒸发器，…，第N降膜蒸发器，当N＝2时，通过使第一降膜蒸发器为管式降膜蒸发器，第N降膜蒸发器为板式降膜蒸发器；当N＞2时，使第一降膜蒸发器、第二降膜蒸发器为管式降膜蒸发器，第N降膜蒸发器为板式降膜蒸发器，可以减小降膜蒸发器组的损坏率，便于降膜蒸发器组的检修，同时可以提高降膜蒸发器组的换热效率，有效降低降膜蒸发器组的蒸发能耗。根据本发明的一些实施例，所述管式降膜蒸发器包括：管式壳体，所述管式壳体内具有管式容纳腔；雾沫分离器，所述雾沫分离器设在所述管式容纳腔内以将所述管式容纳腔分隔为第一管式子腔和第二管式子腔，所述第一管式子腔具有与所述出气口连通的管式气体连通口，所述第二管式子腔具有管式出口；管式加热组件，所述管式加热组件包括管式加热壳、加热管束和布膜器，所述加热管束和所述布膜器均设在所述管式加热壳内，所述布膜器设在所述加热管束的一端且与所述加热管束连通，所述进气口与所述管式加热壳连通；以及管式循环管路，所述管式循环管路的一端与所述第二管式子腔连通，另一端位于靠近所述布膜器的位置处且与所述管式加热壳连通，所述管式出口适于构造成所述出料口或所述管式出口适于与其他所述管式降膜蒸发器的所述管式循环管路连通。根据本发明的一些实施例，所述板式降膜蒸发器包括：板式壳体，所述板式壳体内具有板式容纳腔；雾沫分离器，所述雾沫分离器设在所述板式容纳腔内以将所述板式容纳腔分隔为第一板式子腔和第二板式子腔，所述第一板式子腔具有与所述出气口连通的板式气体连通口，所述第二板式子腔具有板式出口；加热板片束，所述加热板片束设在所述第二板式子腔内，且所述进气口与所述加热板片束连通；布膜器，所述布膜器设在所述第二板式子腔内，且位于所述加热板片束的一端；以及板式循环管路，所述板式循环管路的一端与所述第二板式子腔连通，另一端与所述布膜器连通，所述板式出口适于构造成所述出料口、或所述板式出口适于与其他所述板式降膜蒸发器的所述板式循环管路、或所述板式出口适于与其他所述管式降膜蒸发器的所述管式循环管路连通。根据本发明的一些实施例，所述N＝6，且所述第一降膜蒸发器至第三降膜蒸发器为管式降膜蒸发器，第四降膜蒸发器至第六降膜蒸发器为板式降膜蒸发器。可选地，所述进气口为一个且设在所述第一降膜蒸发器上。在本发明的一些实施例中，所述出气口为一个且设在第六降膜蒸发器上。可选地，所述出料口为两个且分别设在所述第一降膜蒸发器和第五降膜蒸发器上。优选地，所述进料口为两个且分别设在第四降膜蒸发器和第六降膜蒸发器上。在本发明的一些实施例中，所述板式降膜蒸发器的进气压力为P，所述P满足：－0.2MPa＜P＜0.2MPa。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明图1是管式降膜蒸发器的结构示意图；图2是板式降膜蒸发器的结构示意图；图3是根据本发明实施例的降膜蒸发器组的结构示意图。附图标记：降膜蒸发器组100，第一降膜蒸发器1，进气口11，进料口12，第二降膜蒸发器2，第三降膜蒸发器3，第四降膜蒸发器4，第五降膜蒸发器5，第六降膜蒸发器6，出气口61，出料口62，管式降膜蒸发器7，管式壳体71，管式容纳腔72，第一管式子腔721，第二管式子腔722，雾沫分离器73，管式气体连通口74，管式出口75，管式加热组件76，管式加热壳761，加热管束762，布膜器77，管式循环管路78，板式降膜蒸发器8，板式壳体81，板式容纳腔82，第一板式子腔821，第二板式子腔822，板式气体连通口83，板式出口84，加热板片束85，板式循环管路86，循环泵87，冷凝水罐88，进气通道91，进料通道92。具体实施方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的降膜蒸发器组100。如图3所示，根据本发明实施例的降膜蒸发器组100，包括依次串联连通的第一降膜蒸发器1，…，第N降膜蒸发器，N≥2，第一降膜蒸发器1至第N降膜蒸发器限定出进气通道91和进料通道92，进气通道91包括至少一个进气口11和至少一个出气口61，其中一个进气口11设在第一降膜蒸发器1上，其中一个出气口61设在第N降膜蒸发器上，进料通道包括至少一个进料口12和至少一个出料口62，其中一个出料口62设在第一降膜蒸发器1上，其中一个进料口12设在第N降膜蒸发器上(进气方向与进料方向相反)，其中，当N＝2时，第一降膜蒸发器1为管式降膜蒸发器7，第N降膜蒸发器为板式降膜蒸发器8；当N＞2时，第一降膜蒸发器1、第二降膜蒸发器2为管式降膜蒸发器7，第N降膜蒸发器为板式降膜蒸发器8。由于降膜蒸发器组100在运行时，从进气方向看，位于前面的降膜蒸发器内的蒸汽压力相对位于后面的降膜蒸发器内的蒸汽压力高，且随着蒸汽在降膜蒸发器组中的流动，蒸汽压力逐渐降低。而管式降膜蒸发器7耐压高，板式降膜蒸发器8换热效率高，当N＝2时，将第一降膜蒸发器1设置为管式降膜蒸发器7，第二降膜蒸发器2为板式降膜蒸发器8，第一降膜蒸发器1内的蒸汽压力高于第二降膜蒸发器2内的蒸汽压力，第一降膜蒸发器1不容易损坏，便于降膜蒸发器组100的检修，且第二降膜蒸发器2可以提高换热效率，从而有效降低蒸发的能耗；当N＞2时，第一降膜蒸发器1、第二降膜蒸发器2为管式降膜蒸发器7，第N降膜蒸发器为板式降膜蒸发器8，第一降膜蒸发器1内的蒸汽压力高于第二降膜蒸发器2内的蒸汽压力，第二降膜蒸发器2内的蒸汽压力高于第N降膜蒸发器内的蒸汽压力，第一降膜蒸发器1和第二降膜蒸发器2不容易损坏，便于降膜蒸发器组100的检修，第N降膜蒸发器可以提高换热效率，从而有效降低蒸发的能耗。根据本发明实施例的降膜蒸发器组100，降膜蒸发器组100包括依次串联连通的第一降膜蒸发器1，…，第N降膜蒸发器，当N＝2时，通过使第一降膜蒸发器1为管式降膜蒸发器7，第N降膜蒸发器为板式降膜蒸发器8；当N＞2时，使第一降膜蒸发器1、第二降膜蒸发器2为管式降膜蒸发器7，第N降膜蒸发器为板式降膜蒸发器8，可以减小降膜蒸发器组100的损坏率，便于降膜蒸发器组100的检修，同时可以提高降膜蒸发器组100的换热效率，有效降低降膜蒸发器组100的蒸发能耗。在本发明的一些实施例中，如图1所示，管式降膜蒸发器7包括：管式壳体71、雾沫分离器73、管式加热组件76和管式循环管路78。具体地，管式壳体71内具有管式容纳腔72，雾沫分离器73设在管式容纳腔72内以将管式容纳腔72分隔为第一管式子腔721和第二管式子腔722，第一管式子腔721具有与出气口61连通的管式气体连通口74，第二管式子腔722具有管式出口75，管式加热组件76包括管式加热壳761、加热管束762和布膜器77，加热管束762和布膜器77均设在管式加热壳761内，布膜器77设在加热管束762的一端(如图1所示的上端)且与加热管束762连通，进气口11与管式加热壳761连通，管式循环管路78的一端与第二管式子腔722连通，另一端位于靠近布膜器77的位置处且与管式加热壳761连通，管式出口75适于构造成出料口62或管式出口75适于与其他管式降膜蒸发器7的管式循环管路78连通。蒸汽通过进气口11进入管式加热壳761内，并与加热管束762内的液体进行换热，换热结束后的蒸汽进入第二管式子腔722内，并向上经过雾沫分离器73进入第一管式子腔721，并在经过雾沫分离器73的过程中，蒸汽中携带的液滴被分离出来，以减少蒸发损耗，分离结束的蒸汽通过管式气体连通口74排出或进入与其相连的管式降膜蒸发器7或板式降膜蒸发器8的进气口11中。母液可以通过进料口12进入第二管式子腔722，第二管式子腔722内的母液可以通过管式循环管路78流向布膜器77，在布膜器77的作用下，将母液均匀分布于加热管束762内，母液在加热管束762内沿加热管束762的管内壁成膜状留下，同时与蒸汽进行换热蒸发，蒸发后的液体再次进入第二管式子腔722内，然后可以再次通过管式循环管路78流向布膜器77和加热管束762进行蒸发，或者经管式出口75排出或流入与其相连的管式降膜蒸发器7的管式循环管路78中，或流入与其相连的板式降膜蒸发器8的板式循环管路86中。可选地，如图1所示，管式降膜蒸发器7还包括循环泵87，循环泵87位于管式循环管路78上以将第二管式子腔722内的液体抽至布膜器77处。另外，管式出口75处也设置有循环泵87，以将第二管式子腔722内的液体排出或排入至与其连接的管式降膜蒸发器7的管式循环管路78中或流入与其相连的板式降膜蒸发器8的板式循环管路86中。优选地，管式降膜蒸发器7还包括冷凝水罐88，冷凝水罐88的进口端与管式加热壳761的下端连接，冷凝水罐88的出口端与管式加热壳761的侧壁连接。由此，管式加热壳761内的冷凝水可以进入冷凝水罐88内，并在冷凝水罐88内气化后再次进入管式加热壳761内参与换热。在本发明的一些实施例中，如图2所示，板式降膜蒸发器8包括板式壳体81、雾沫分离器73、加热板片束85、布膜器77和板式循环管路86。具体地，板式壳体81内具有板式容纳腔82，雾沫分离器73设在板式容纳腔82内以将板式容纳腔82分隔为第一板式子腔821和第二板式子腔822，第一板式子腔821具有与出气口61连通的板式气体连通口83，第二板式子腔822具有板式出口84，加热板片束85设在第二板式子腔822内，且进气口11与加热板片束85连通，布膜器77设在第二板式子腔822内，且位于加热板片束85的一端(如图2所示的上端)，板式循环管路86的一端与第二板式子腔822连通，另一端与布膜器77连通，板式出口84适于构造成出料口62、或板式出口84适于与其他板式降膜蒸发器8的板式循环管路86、或板式出口84适于与其他管式降膜蒸发器7的管式循环管路78连通。蒸汽通过进气口11进入加热板片束85内，并与加热板片束85外壁上的液体进行换热，换热结束后的蒸汽进入第二板式子腔822内，并向上经过雾沫分离器73进入第一板式子腔821，并在经过雾沫分离器73的过程中，蒸汽中携带的液滴被分离出来，以减少蒸发损耗，分离结束的蒸汽通过板式气体连通口83排出或进入与其相连的管式降膜蒸发器7或板式降膜蒸发器8的进气口11中。母液可以通过进料口12进入第二板式子腔822，第二板式子腔822内的母液可以通过板式循环管路86流向布膜器77，在布膜器77的作用下，使母液均匀分布于加热板片束85的外壁面上，母液沿加热板片束85的外壁面成膜状留下，同时与加热板片束85内的蒸汽进行换热蒸发，蒸发后的液体再次进入第二板式子腔822内，然后可以再次通过板式循环管路86流向布膜器77和加热板片束85进行蒸发，或者经板式出口84排出或流入与其相连的板式降膜蒸发器8的板式循环管路86中或流入与其相连的管式降膜蒸发器7的管式循环管路78中。可选地，如图2所示，板式降膜蒸发器8还包括循环泵87，循环泵87位于板式循环管路86上以将第二板式子腔822内的液体抽至布膜器77处。另外，板式出口84处也设置有循环泵87，以将第二板式子腔822内的液体排出或排入至与其连接的管式降膜蒸发器7的管式循环管路78中或与其相连的板式降膜蒸发器8的板式循环管路86中。优选地，板式降膜蒸发器8还包括冷凝水罐88，冷凝水罐88的进口端与加热板片束85的下端连接，冷凝水罐88的出口端与加热板片束85的侧壁连接。由此，加热板片束85内的冷凝水可以进入冷凝水罐88内，并在冷凝水罐88内气化后再次进入加热板片束85内参与换热。在本发明的一些实施例中，如图3所示，N＝6，且第一降膜蒸发器1至第三降膜蒸发器3为管式降膜蒸发器7，第四降膜蒸发器4至第六降膜蒸发器6为板式降膜蒸发器8。由于第一降膜蒸发器1至第三降膜蒸发器3内的蒸汽压力相对第四降膜蒸发器4至第六降膜蒸发器6内的蒸汽压力高，第一降膜蒸发器1至第三降膜蒸发器3采用管式降膜蒸发器7，可以提高降膜蒸发器组100的承压能力，降低降膜蒸发器组100损坏的概率，便于降膜蒸发器组100的检修，同时，第四降膜蒸发器4至第六降膜蒸发器6采用板式降膜蒸发器8，可以提高降膜蒸发器组100的换热效率，有效降低蒸发的能耗。可选地，如图3所示，进气口11为一个且设在第一降膜蒸发器1上。由此，蒸汽从第一降膜蒸发器1的进气口11进入并换热，换热完成的蒸汽依次进入第二降膜蒸发器2内进行换热，并依次进入下一个降膜蒸发器内进行换热，直至在第六降膜蒸发器6内换热完成后排出。出气口61为一个且设在第六降膜蒸发器6上。由此，从第一降膜蒸发器1进气口11进入的蒸汽在降膜蒸发器组100内依次换热完成后可以通过第六降膜蒸发器6上的出气口61排出。优选地，如图3所示，出料口62为两个且分别设在第一降膜蒸发器1和第五降膜蒸发器5上，进料口12为两个且分别设在第四降膜蒸发器4和第六降膜蒸发器6上。由此可以提高生产效率和生产质量。在本发明的一些实施例中，板式降膜蒸发器8的进气压力为P，P满足：－0.2MPa＜P＜0.2MPa。当进气压力P的绝对值大于0.2MPa时，板式降膜蒸发器8极易损坏，从而提高降膜蒸发器组100的损坏率，因此使P满足－0.2MPa＜P＜0.2MPa，有利于降低板式降膜蒸发器8的损坏率，便于降膜蒸发器组100的检修。下面参考图1-图3描述根据本发明一个具体实施例的降膜蒸发器组100，下述描述只是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。根据本发明实施例的降膜蒸发器组100，包括依次串联的第一降膜蒸发器1、第二降膜蒸发器2、第三降膜蒸发器3、第四降膜蒸发器4、第五降膜蒸发器5和第六降膜蒸发器6。第一降膜蒸发器1至第六降膜蒸发器6限定出方向相反的进气通道91和进料通道92。其中，进气方向由第一降膜蒸发器1流向第六降膜蒸发器6，进料方向由第六降膜蒸发器6的方向流向第一降膜蒸发器1的方向。第一降膜蒸发器1至第三降膜蒸发器3为管式降膜蒸发器7，第四降膜蒸发器4至第六降膜蒸发器6为板式降膜蒸发器8，进气口11为一个且设在第一降膜蒸发器1上，出气口61为一个且设在第六降膜蒸发器6上，进料口12为两个且分别设在第四降膜蒸发器4和第六降膜蒸发器6上，出料口62为两个且分别设在第一降膜蒸发器1和第五降膜蒸发器5上。根据本发明实施例的降膜蒸发器组100，采用管式降膜蒸发器7和板式降膜蒸发器8相结合的方式能同时发挥管式降膜蒸发器7耐压高和板式降膜蒸发器8换热系数高的优点，避免了纯管式和纯板式的不足，能够有效降低蒸发的能耗。根据本发明实施例的降膜蒸发器组100，蒸汽通过第一降膜蒸发器1上的进气口11进入第一降膜蒸发器1内进行换热，换热完成的蒸汽依次进入第二降膜蒸发器2、第三降膜蒸发器3、第四降膜蒸发器4、第五降膜蒸发器5和第六降膜蒸发器6内进行换热，换热完成的蒸汽通过第六降膜蒸发器6上的出气口61排出。母液分别从第六降膜蒸发器6的进料口12和第四降膜蒸发器4的进料口12进入，进入第六降膜蒸发器6内的母液一部分经过板式循环管路86依次流向布膜器77和加热板片束85进行蒸发换热，另一部分通过板式出口84流向第五降膜蒸发器5的板式循环管路86内，并依次流向第五降膜蒸发器5的布膜器77和加热板片束85后通过第五降膜蒸发器5的板式出口84排出；进入第四降膜蒸发器4内的母液一部分经过板式循环管路86依次流向布膜器77和加热板片束85进行蒸发换热，另一部分通过板式出口84流向第三降膜蒸发器3的板式循环管路86内，并依次流向第三降膜蒸发器3的布膜器77和加热管束762后，一部分经过第三降膜蒸发器3的管式循环管路78依次流向第三降膜蒸发器3的布膜器77和加热管束762，另一部分通过第三降膜蒸发器3的管式出口75流向第二降膜蒸发器2的管式循环管路78内，液体在第二降膜蒸发器2内的流动过程与在第三降膜蒸发器3内的流动过程相同，第二降膜蒸发器2内的液体通过管式出口75再流向第一降膜蒸发器1的管式循环管路78内，且在第一降膜蒸发器1内的流动过程与在第二降膜蒸发器2和第三降膜蒸发器3内的流动过程相同，最后通过第一降膜蒸发器1的管式出口75排出。其中，采用管式降膜蒸发器7和板式降膜蒸发器8相结合的方式，利用叶滤滤饼具有以下优点：首先，第一降膜蒸发器1采用0.55MPa新蒸汽加热，第三降膜蒸发器3最高压力0.3MPa左右，第一降膜蒸发器1至第三降膜蒸发器3采用管式降膜蒸发器7耐压高，蒸发器不容易漏；其次，第四降膜蒸发器4内属于常压，第五降膜蒸发器5和第六降膜蒸发器6内的蒸汽压力为微负压，第四降膜蒸发器4至第六降膜蒸发器6采用板式降膜蒸发器8，传热系数高；最后，可以减少蒸发器的能耗，且此降膜蒸发器组100的蒸发汽水比为0.23吨汽/吨水以下。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。