專(zhuān)利名稱(chēng)：降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多應(yīng)用的工業(yè)換熱管布膜元件，尤其涉及一種用于降膜式蒸 發(fā)裝置的料液分布成膜機(jī)構(gòu)，屬于機(jī)械裝置設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在化工裝置中，將液相變?yōu)闅庀嗍腔ぱb置中常見(jiàn)的相變過(guò)程，高效節(jié)能實(shí)現(xiàn)這 一相變過(guò)程是化工裝置長(zhǎng)期研究的課題。液體氣化過(guò)程中需要吸收熱量，使其能量提高足 以汽化成蒸汽，在吸收熱量的過(guò)程中，換熱面積越大，換熱效率越高，汽化效率越高。列管式 降膜蒸發(fā)器的效率高，其關(guān)鍵在于經(jīng)過(guò)換熱管的液體能在管內(nèi)壁形成一層均勻的液膜，冷 態(tài)液體與管壁充分進(jìn)行熱交換，使液體吸收熱量而形成蒸汽。如何在管內(nèi)形成均勻液膜？這就需要使用到料液分布成膜器，其作用就是強(qiáng)制將 管內(nèi)液體均勻地分布在管壁上。降膜蒸發(fā)器的料液分布成膜器結(jié)構(gòu)多種多樣，傳統(tǒng)料液分 布成膜器結(jié)構(gòu)有齒縫型、螺旋插件型、圓錐凹槽型等結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的料液分布成膜器都各 有其特點(diǎn)齒縫型結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，液體沿鋸齒的凹槽流入管內(nèi)，液膜厚度不均勻，換熱效率低； 螺旋插件型結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，液體沿螺旋凹槽分布在管內(nèi)，由于液膜厚度取決于螺旋槽與管壁 的間隙，液膜厚度較均勻，但容易堵塞，料液分布成膜器在管內(nèi)可以自由活動(dòng)，會(huì)造成液膜 厚度不均；圓錐凹槽型料液分布成膜器為整體結(jié)構(gòu)，互換性差，制造困難，只適用于清潔低 黏度液體。降膜蒸發(fā)器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，各化纖生產(chǎn)廠紛紛從日本、美國(guó)等國(guó)家引進(jìn)了大 型降膜蒸發(fā)設(shè)備。但國(guó)內(nèi)對(duì)其關(guān)鍵部件分布器的研究尚處于探索和研究階段。對(duì)于大型降 膜蒸發(fā)器的多層噴淋盤(pán)式分布器的研究也只是進(jìn)行到實(shí)驗(yàn)階段，且為冷膜實(shí)驗(yàn)。在熱負(fù)荷 狀態(tài)下其性能如何以及如何將其應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，將是其面臨的研究課題。因此，開(kāi)發(fā)出結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、布膜均勻、操作彈性大的大型降膜蒸發(fā)器的液體分布器將是重要的研究方向。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于現(xiàn)有料液分布成膜器的上述多應(yīng)用選擇性，本實(shí)用新型的目的在于提出一種 降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器，以解決傳統(tǒng)布液器液膜分布不均、液膜厚度波動(dòng)較大、 產(chǎn)品互換性差、裝拆不便等弊病，提高料液分布成膜器的通用性。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案是降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器，其特征在于所述料液分布成膜器包括與進(jìn) 料口通過(guò)液管相連且兩級(jí)級(jí)聯(lián)的配液機(jī)構(gòu)，及配液機(jī)構(gòu)下側(cè)均勻分布并固定的換熱管插件 陣列，其中所述配液機(jī)構(gòu)包括進(jìn)液緩沖器、第一級(jí)的V形槽溢流配液器及第二級(jí)的孔形配 液器；所述任一換熱管插件具有柔性中心定位機(jī)構(gòu)及等分圓周所設(shè)的三個(gè)側(cè)向進(jìn)液孔。進(jìn)一步地，前述的降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器，其中該三個(gè)相同的側(cè)向進(jìn)液孔為半圓形，其截面與換熱管插件/換熱管間隙相匹配。該柔性中心定位機(jī)構(gòu)為設(shè)于換熱管插件/換熱管間隙，并與換熱管插件固定的橡
3膠墊，所述橡膠墊對(duì)換熱管內(nèi)壁相對(duì)于換熱管插件間的間隙不相干涉。該配液機(jī)構(gòu)的進(jìn)液緩沖器設(shè)有底部聯(lián)通槽，貫通至V形槽溢流配液器。更進(jìn)一步地，前述的降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器，其中該V形槽溢流配液器的周邊設(shè)置有均勻分布的V形槽，且所述V形槽溢流配液器 由配液器間的支撐點(diǎn)定位于敞口狀的孔形配液器的上方。該孔形配液器通過(guò)支撐柱定位于換熱管陣列的上端，且所述孔形配液器的底面布 設(shè)配液小孔。所述配液小孔的位置和孔徑與所涉及的料液以及流量要求匹配，使得每個(gè)換 熱管插件周邊的每個(gè)半圓形進(jìn)液孔都有均勻的料液埋滲。應(yīng)用本實(shí)用新型的料液分布成膜器，采用溢流配液、半圓形進(jìn)液孔與柔性中心定 位機(jī)構(gòu)相結(jié)合，使得料液分布成膜器在換熱管內(nèi)自動(dòng)對(duì)中，保證布液器與管壁間隙始終均 勻一致；兩級(jí)級(jí)聯(lián)的配液機(jī)構(gòu)，使溢流下來(lái)的液體平緩度提高，進(jìn)一步提高成膜的均勻性， 從而提高了換熱管的換熱面積和汽化效率。此外，換熱管插件可作為一個(gè)小元件進(jìn)行批量 生產(chǎn)，大大增加了產(chǎn)品的互換性，裝拆方便。為使本實(shí)用新型創(chuàng)新實(shí)質(zhì)更易于理解，以下結(jié)合實(shí)施例及其附圖，對(duì)該種布液器 的結(jié)構(gòu)特征及其有益效果作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型料液分布成膜器一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)透視圖；圖2是圖1所示實(shí)施例的孔形配液器的軸向示意圖；圖3是圖1所示實(shí)施例的換熱管插件的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖4是圖3所示換熱管插件另一視角的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器，裝設(shè)于立式列管式降 膜蒸發(fā)器的換熱管上端，其結(jié)構(gòu)特征包括與進(jìn)料口 11通過(guò)液管12相連且兩級(jí)級(jí)聯(lián)的配液 機(jī)構(gòu)，及配液機(jī)構(gòu)下側(cè)均勻分布并固定的換熱管插件陣列2，其中該配液機(jī)構(gòu)包括進(jìn)液緩沖 器13、第一級(jí)的V形槽溢流配液器14及第二級(jí)的孔形配液器15 ；且換熱管插件陣列2每根 換熱管的頂部均裝配有一個(gè)具柔性中心定位機(jī)構(gòu)的換熱管插件3 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)布液頭)，該布 液頭3等分圓周設(shè)有三個(gè)半圓形的側(cè)向進(jìn)液孔31。以上技術(shù)方案關(guān)于該料液分布成膜器的配液機(jī)構(gòu)及布液頭兩方面的優(yōu)選實(shí)施方
案，進(jìn)一步來(lái)看如圖1和圖2所示該降膜式蒸發(fā)裝置密閉設(shè)置于柱形腔體內(nèi)，該柱形腔體具有一 可開(kāi)啟式頂蓋，用于該成膜器調(diào)試之用。該柱形腔體一側(cè)開(kāi)設(shè)有供進(jìn)料口 11穿出的透孔。 從模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，該配液機(jī)構(gòu)為兩級(jí)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，料液經(jīng)彎曲的液管12輸送至 進(jìn)液緩沖器13內(nèi)，該進(jìn)液緩沖器13設(shè)有底部聯(lián)通槽131，貫通至第一級(jí)的V形槽配液器14 內(nèi)，使第一級(jí)V形槽配液器14內(nèi)的料液均勻平穩(wěn)地升高。隨著液位的上升，料液從周邊均 勻分布的V形槽溢出，緩緩排放至孔形配液器15之中。其中該V形槽溢流配液器14由配液器間的支撐點(diǎn)16定位于敞口狀的孔形配液器15 內(nèi)。該孔形配液器15通過(guò)支撐柱17定位于換熱管陣列2的上端，且該孔形配液器15設(shè)有呈蜂窩狀布滿(mǎn)整個(gè)底面的配液小孔151。從進(jìn)料口 11輸入的料液經(jīng)兩級(jí)級(jí)聯(lián)的配液機(jī)構(gòu)從 配液小孔151均勻地噴灑在換熱管陣列2之上。再如圖3和圖4所示，是本實(shí)用新型料液分布成膜器中任一布液頭的結(jié)構(gòu)示意 圖。從該些視圖可見(jiàn)該插件式布液頭在布液頭/換熱管間隙設(shè)有一橡膠材質(zhì)(可為普通 橡膠墊)的柔性中心定位機(jī)構(gòu)32。該布液頭3為一體成型的硬質(zhì)柱狀插件，中心為貫通的 二次蒸汽通道35，除前述的柔性中心定位機(jī)構(gòu)32外，還設(shè)有直徑大于換熱管管徑的抵靠部 33、抵靠部33下側(cè)外徑小于換熱管管徑的布液柱部34，該布液柱部的底部呈向外擴(kuò)張的結(jié) 構(gòu)形式，與換熱管管壁間形成的間隙大小根據(jù)料液特性和成膜要求設(shè)計(jì)計(jì)算并通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu) 化。該布液柱部34上周向間隔120°分布有三個(gè)半圓形的布液孔31，其截面與布液頭/換 熱管間隙相匹配，且前述的柔性中心定位機(jī)構(gòu)32與該三個(gè)布液孔31互不干涉，即柔性中心 定位機(jī)構(gòu)32不會(huì)影響到布液孔31中流出料液的分布均勻性。應(yīng)用本實(shí)用新型的料液分布成膜器，采用溢流配液、半圓孔布液與柔性中心定位 機(jī)構(gòu)相結(jié)合，使得料液分布成膜器在換熱管內(nèi)自動(dòng)對(duì)中，保證布液器與管壁間隙始終均勻 一致；兩級(jí)級(jí)聯(lián)的配液機(jī)構(gòu)，使溢流下來(lái)的液體平緩度提高，進(jìn)一步提高成膜的均勻性，從 而提高了換熱管的換熱面積和汽化效率。此外，布液頭可作為一個(gè)小元件進(jìn)行批量生產(chǎn)，大 大增加了產(chǎn)品的互換性，裝拆方便。本實(shí)用新型料液分布成膜器整合了各布液裝置的優(yōu)點(diǎn)， 具有安裝拆卸方便，互換性、通用性好的突出優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，以上優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，對(duì)本實(shí)用新型請(qǐng)求的保護(hù)范圍不構(gòu)成任 何限制。除上述優(yōu)選實(shí)施例外，本實(shí)用新型料液分布成膜器還可有其它實(shí)施方式來(lái)實(shí)現(xiàn)其 目的。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器，其特征在于所述料液分布成膜器包括與進(jìn)料口通過(guò)液管相連且兩級(jí)級(jí)聯(lián)的配液機(jī)構(gòu)，及配液機(jī)構(gòu)下側(cè)均勻分布并固定的換熱管插件陣列，其中所述配液機(jī)構(gòu)包括進(jìn)液緩沖器、第一級(jí)的V形槽溢流配液器及第二級(jí)的孔形配液器；所述任一換熱管插件具有柔性中心定位機(jī)構(gòu)及等分圓周所設(shè)的三個(gè)側(cè)向進(jìn)液孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器，其特征在于所述三個(gè) 相同的側(cè)向進(jìn)液孔為半圓形，其截面與換熱管插件/換熱管間隙相匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器，其特征在于所述柔性 中心定位機(jī)構(gòu)為設(shè)于換熱管插件/換熱管間隙，并與換熱管插件固定的橡膠墊，所述橡膠 墊對(duì)換熱管內(nèi)壁相對(duì)于換熱管插件間的間隙不相干涉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器，其特征在于所述配液 機(jī)構(gòu)的進(jìn)液緩沖器設(shè)有底部聯(lián)通槽，貫通至V形槽溢流配液器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器，其特征在于所述V形 槽溢流配液器的周邊設(shè)置有均勻分布的V形槽，且所述V形槽溢流配液器由配液器間的支 撐點(diǎn)定位于敞口狀的孔形配液器的上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器，其特征在于所述孔形 配液器通過(guò)支撐柱定位于換熱管陣列的上端，且所述孔形配液器的底面布設(shè)配液小孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器，其特征在于所述孔形 配液器的底面布設(shè)有與換熱管分布相匹配的配液小孔，配液小孔的位置和孔徑與所涉及的 料液以及流量要求匹配，使得每個(gè)換熱管插件周邊的每個(gè)半圓形進(jìn)液孔都有均勻的料液埋 滲。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型揭示了一種降膜式蒸發(fā)裝置的料液分布成膜器，包括與進(jìn)料口通過(guò)液管相連且兩級(jí)級(jí)聯(lián)的配液機(jī)構(gòu)，及配液機(jī)構(gòu)下側(cè)均勻分布并固定的換熱管插件陣列，其中配液機(jī)構(gòu)包括進(jìn)液緩沖器、第一級(jí)的V形槽溢流配液器及第二級(jí)的孔形配液器；任一換熱管插件具有柔性中心定位機(jī)構(gòu)及等分圓周所設(shè)的三個(gè)側(cè)向進(jìn)液孔；本實(shí)用新型采用帶緩沖機(jī)構(gòu)的溢流和均布小孔相結(jié)合的兩級(jí)級(jí)聯(lián)配液，半圓孔側(cè)向進(jìn)液與柔性中心定位機(jī)構(gòu)相結(jié)合，使得料液分布成膜器在換熱管內(nèi)自動(dòng)對(duì)中，保證布液器與管壁間隙始終均勻一致；兩級(jí)級(jí)聯(lián)的配液機(jī)構(gòu)，提高成膜的均勻性，進(jìn)而提高了換熱管的換熱面積和汽化效率；此外，布液頭可作批量生產(chǎn)，增加了產(chǎn)品的互換性，裝拆方便。
文檔編號(hào)B01D1/30GK201701759SQ20102021186
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者丁治椿, 劉仲文 申請(qǐng)人:蘇州橋立環(huán)境科技有限公司