一种含气的降膜液体分布装置的制作方法

1.本实用新型涉及降膜式蒸发器技术领域，具体涉及一种含气的降膜液体分布装置。


背景技术：

2.降膜式蒸发器广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或有机溶媒溶液的蒸发浓缩，并可广泛用于以上行业的废液处理。降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动。流动过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入冷凝器冷凝(单效操作)或进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作，液相则由分离室排出。
3.降膜蒸发作为一种高效的传热传质技术，相较于其他类型的传热方式，竖管降膜蒸发传热具有传热系数高、传热温差损失小、易实现多效操作、可处理热敏性物料、结构简单、安装方便等优点，而广泛应用于化工、炼油、能源、航天、海水淡化及制冷等领域。为了保证物料均匀、稳定地流向换热管，需要将进料气体分离。
4.为了解决物料均匀、稳定地流向换热管的技术问题，迫切需要能显著提高管程传热效率的一种含气的降膜液体分布装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是，提供一种使进料介质气体和液体分离的降膜液体分布装置。
6.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案一种含气的降膜液体分布装置，用于将含气的降膜液体气体分离后进行降膜蒸发，包括上管箱和与之连接的管板，以及布置在上管箱内的进料管、导流板、防涡流器、防冲板、分布盘和换热管，所述防冲板上防涡流器外圆周边位置安装有防涡流器气液分离管，所述分布盘上安装有分布盘气液分离管，所述防涡流器气液分离管和分布盘气液分离管内都设有同轴并且孔径匹配的换热管；含气的降膜液体进入进料管后，通过导流板均匀地向四周流出，当含气的降膜液体流出防涡流器外圆时碰到安装在防冲板上的防涡流器气液分离管，部分气体进入分布盘上方；含气的降膜液体继续向防冲板四周喷射，与分布盘气液分离管碰撞，气液进一步分离，降膜液体向下流入分布盘，气体上升到达上管箱的上方。
7.优选地，所述的一种含气的降膜液体分布装置，还包括布膜器以及换热器，所述分布盘上设置有布液孔，所述布膜器上设置有窗口，所述布膜器安装在管板上；所述降膜液体通过分布盘上的布液孔流向管板，再通过布膜器上的窗口进入换热器内壁进行布膜。
8.优选地，所述分布盘安装在管板上并高于布膜器，所述分布盘圆周外圈上设置三层交叉60
°
安装的气液分离管。
9.优选地，所述布液孔设置在气液分离管之间的管桥上，位于三个换热管中心，所述
降膜液体通过布液孔流向分布盘气液分离管管桥，再流向布膜器。
10.优选地，所述布液孔直径大小在6-14mm之间。
11.优选地，所述防涡流器气液分离管里外两排安装，用于进行初次气液分离。
12.优选地，所述布膜器是开窗的管状布膜器，包括管状布膜器本体和开口窗页；所述开口窗页沿所述布膜器本体管壁周向分布；所述开口窗页一侧与所述布膜器本体管壁连接，另一侧朝向所述布膜器本体内部。
13.优选地，所述布膜器本体管壁上还设有三个定位凸台，所述定位凸台位于所述布膜器本体的中截面上。
14.优选地，所述开口窗页宽度为1.8mm-2.8mm，所述开口窗页数量为2-4个。
15.本实用新型一种含气的降膜液体分布装置与现有技术相比有益效果是：关键技术是能把含气物料进行气液分离，气体从换热管内排走，液体通过布膜器进行降膜，所述的布膜器是一种分液均匀、结构简单、不易堵塞的旋流式布膜器，使液膜均匀，迅速布膜的作用；采用多窗口旋流式结构技术，突破了传统换热管管口布膜器成膜困难、流量大、且设备运行负荷适用范围受限等技术瓶颈，最小成膜流量降低30％，负荷适用范围可达70％～130％。
附图说明
16.图1是一种含气的降膜液体分布装置结构示意图。
17.图2是一种含气的降膜液体分布装置防涡流器结构示意图，其中(1)为主视图、(2)为a-a剖视图。
18.图3是一种含气的降膜液体分布装置分布盘气液分离管布置示意图，其中 (1)为俯视图、(2)为气液分离管布局关系图。
19.图4是一种含气的降膜液体分布装置分布盘布液孔位置示意图。
20.图5是一种含气的降膜液体分布装置窗式布膜器结构示意图。
21.附图中涉及的附图标记和组成部分如下：1、上管箱，2、进料管，3、导流板，4、防涡流器，5、防涡流器气液分离管，6、防冲板，7、分布盘，8、分布盘气液分离管，9、布膜器，10、换热器，11、管板，12、换热管，13、布液孔。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案及优势变得更好地被理解，以下结合附图，对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用来解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.实施例
24.本实施例实现一种含气的降膜液体分布装置。
25.本实施例一种含气的降膜液体分布装置，使进料介质气体分离；上管箱进料管进料介质含有气体，当物料流出防涡流器时需要把介质中的气体分离后排走，才能正常工作；其工作原理是：含气的降膜液体(物料)进入进料管后含气的降膜液体通过导流板均匀地向四周流出，当含气的降膜液体流出防涡流器外圆时碰到了安装在防冲板上防涡流器气液分离管，部分气体进入分布盘上方，此时含气的降膜液体向防冲板四周喷射，与分布盘气液分离管碰撞，气液进一步分离，降膜液体向下流入分布盘，气体上升到达上管箱的上方。降膜
液体通过分布盘上的布液孔流向管板，管板上的降膜液体通过布膜器上开的窗口进入换热管内壁进行布膜；由于防涡流器气液分离管的内孔与换热管内孔同轴，气体通过防涡流器气液分离管内孔进入上管箱的上方排走。本实施例一种含气的降膜液体分布装置，不同于其它现有的液体分布盘，该装置具有双向气液分离功能，防涡流器上和分布盘上分别安装了气液分离管，而且分布盘上安装了三层交叉的气液分离管，气液分离功能较强；除此功能外，本实施例一种含气的降膜液体分布装置，具有液体流向管板稳定，且当液体通过布膜器窗口时能迅速旋流布膜，无干壁过渡区，布膜均匀，能更好地适应于降膜蒸发器中的换热管，满足降膜蒸发器性能要求和使用要求；布膜器结构简单，可紧紧贴合换热管内径由于焊接造成的误差，布膜器定位凸台保证了布膜器与换热管安装垂直度和布膜器高度，使液体稳定地通过布膜器的窗口切向旋流进入换热管内，换热管内无液体过渡区，不会产生干壁现象。
26.图1是一种含气的降膜液体分布装置结构示意图。如附图1所示，本实施例一种含气的降膜液体分布装置，包括上管箱和与之连接的管板，所述管板上安装布膜器，使液体能够均匀、稳定地进入换热管内壁形成液膜；所述分布盘上安装分布盘气液分离管，该分布盘气液分离管既有气液分离功能，又有排气的功能；所述防涡流器上安装了防涡流器气液分离管，并安装了导流板及防冲板，其主要功能把进料中含气体初步分离，并使进料稳定的降落在分布盘上。本实施例一种含气的降膜液体分布装置，不同于其它现有的液体分布装置，具有双向气液分离功能，防涡流器上和分布盘上分别安装了气液分离管，而且分布盘上安装了三层交叉的气液分离管，气液分离功能较强。当液体通过布膜器窗口时能迅速旋流布膜，无干壁过渡区，布膜均匀，能更好地适应于降膜蒸发器中的换热管，满足降膜蒸发器性能要求和使用要求。
27.图2是一种含气的降膜液体分布装置防涡流器结构示意图。如附图2所示，本实施例一种含气的降膜液体分布装置，所述防涡流器安装在上管箱内、分布盘上方，具有进料防涡流作用和气液分离功能。
28.图3是一种含气的降膜液体分布装置分布盘气液分离管布置示意图。如附图3所示，本实施例一种含气的降膜液体分布装置，分布盘上安装三层交叉的气液分离管与换热管同轴，分离出的气体可直接进入换热管内，保证液体成膜均匀稳定；所述的气液分离管直径与换热管直径相同，所述的气液分离管三层交叉是指圆周上外圈三层分离管交叉60
°
安装。所述分布盘气液分离管(降液盘)安装在管板上并高于布膜器，该分布盘具有气液分离功能和稳定降液功能；外圆三层是气液分离管，所述气液分离管还具有排气的功能。
29.图4是一种含气的降膜液体分布装置分布盘布液孔位置示意图。如附图4所示，本实施例一种含气的降膜液体分布装置，所述气液分离管(降液盘)布液孔位置，该布液孔位置落在换热管和换热管之间的管桥上，位于三个换热管中心，不能形成断流；布膜液体通过布液孔孔径流向分布盘气液分离管管桥，再流向布膜器。布液孔主要是把分布盘上的液体流向布膜器，布液孔的大小直接影响到液体稳定流下，正好落在管桥上，否则落在换热管内会形成短路，因此布液孔的位置在管桥上，孔的大小根据流量确定，一般在6～14mm之间。
30.图5是一种含气的降膜液体分布装置窗式布膜器结构示意图。如附图5所示，本实施例一种含气的降膜液体分布装置，所述的布膜器安装于换热管管口上端，布膜器上端盖板搁在管板上。本实施例一种含气的降膜液体分布装置，管板上安装带开窗的管状布膜器，
包括管状布膜器本体和对应设置于所述开口处的窗页；所述开口沿布膜器本体管壁周向分布；所述窗页一侧与所述布膜器本体管壁连接，其余部分朝向所述布膜器本体内部；所述布膜器本体管壁上还设有定位凸台3个，所述定位凸台位于所述布膜器本体的中截面上；所述开窗宽度为1.8mm～2.8mm，开口数2～4个。所述的布膜器，当插入换热管内后，布膜器紧紧地贴在换热管内壁，保证布膜器与换热管同轴度；所述的布膜器下部插入换热管上端管口，并与换热管内壁完全契合，布膜器上设有定位结构，以控制布膜器的插入深度；当液体从分布盘气液分离管(降液盘)小孔流向管板上形成液位，液体从布膜器窗口进入换热管内部，在重力和静液位压差的双重作用下，流入管内的液膜会旋转下降，使液体旋流迅速铺开，并形成完整的均匀液膜，管内液体无漏流现象，没有过渡区，防止换热管干壁，传热效果提高。
31.本实施例一种含气的降膜液体分布装置，能把含气物料进行气液分离，气体从换热管内排走，液体通过布膜器进行降膜，所述的布膜器是一种分液均匀、结构简单、不易堵塞的旋流式布膜器，能够液膜均匀，迅速布膜。
32.本实施例一种含气的降膜液体分布装置，采用多窗口旋流式结构技术，突破了传统换热管管口布膜器成膜困难、流量大、且设备运行负荷适用范围受限等技术瓶颈，最小成膜流量降低30％，负荷适用范围可达70％～130％。
33.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。