專利名稱：利用管束干燥機(jī)尾汽的蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械裝置，即一種利用管束干燥機(jī)尾汽的蒸發(fā)器。
背景技術(shù)：
蒸發(fā)器是利用生蒸汽對(duì)流體物料進(jìn)行濃縮的罐狀設(shè)備，設(shè)有進(jìn)料口、蒸汽進(jìn)口，里面設(shè)有板格式或列管式交換器，流體物料和生蒸汽通過壁面換熱而濃縮。為了提高熱能利用率，需要把多個(gè)蒸發(fā)器單體串聯(lián)起來連續(xù)作業(yè)，即構(gòu)成多效蒸發(fā)器。在淀粉生產(chǎn)以及淀粉糖、味精等淀粉深加工過程中，玉米漿或液糖的濃縮工序就要用多效蒸發(fā)器。由于以生蒸汽為熱源，多效蒸發(fā)器的作業(yè)成本很高。因此，節(jié)汽降耗是多效蒸發(fā)器的主要課題，而利用淀粉生產(chǎn)的余熱，特別的管束干燥機(jī)的尾汽替代生蒸汽，一直是業(yè)內(nèi)同行追求的目標(biāo)。管束干燥機(jī)是一種以蒸汽為熱源的干燥設(shè)備，在玉米淀粉生產(chǎn)中主要用于胚芽、渣皮和蛋白粉的干燥處理。在干燥過程中，管束干燥機(jī)要排放大量溫度近100°c的尾汽，是淀粉生產(chǎn)中溫度最高、可利用價(jià)值最大的一部分廢汽。據(jù)統(tǒng)計(jì)，年產(chǎn)10萬噸玉米淀粉的企業(yè)，僅管束干燥機(jī)排放的尾汽就達(dá)43700噸，按國(guó)內(nèi)蒸汽平均價(jià)格120-200元/噸計(jì)算，考慮尾汽溫度低于蒸汽取其下限120元/噸，價(jià)值5M萬元，相當(dāng)于每噸淀粉丟失50元。將管束干燥機(jī)尾汽直接用于多效蒸發(fā)器的前級(jí)，對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱處理，國(guó)內(nèi)已有報(bào)道，但節(jié)汽效果并不明顯。其原因是尾汽中的不凝氣體阻礙尾汽的熱量釋放。蒸汽在管束干燥機(jī)的運(yùn)行過程中摻入一些不凝氣體，由Dalton氣體分壓定理可知，在換熱容器中，蒸汽外圍壓力低于內(nèi)部壓力，特別是當(dāng)外圍蒸汽與換熱壁面出現(xiàn)熱交換時(shí)壓力更會(huì)降低，而不凝氣體恰恰相反，外圍壓力高于內(nèi)部壓力，因而不凝氣體在換熱界面不斷積累，將蒸汽團(tuán)圍在中間，阻礙蒸汽與換熱壁面的接觸。由于不凝氣體的換熱速率遠(yuǎn)低于換熱壁面，從而導(dǎo)致熱交換難以進(jìn)行。據(jù)有關(guān)資料證明水蒸汽中即使有的空氣，也會(huì)使蒸汽的冷凝傳熱系數(shù)降低60% (見《化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書》換熱器分冊(cè)43頁)?？梢?，要提高管束干燥機(jī)尾汽的熱交換性能，必須盡量減少其中的不凝氣體?？墒?，不凝氣體混合在尾汽當(dāng)中，很難分離出去。排放時(shí)會(huì)同時(shí)攜帶大量的蒸汽，使蒸汽的利用率下降，得不償失。因此，目前大多數(shù)淀粉企業(yè)都將這部分廢汽直接排放在大氣中，造成能源浪費(fèi)和環(huán)境破壞。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種以管束干燥機(jī)的尾汽為熱源，而且換熱效率高，蒸發(fā)效果好，作業(yè)成本低的蒸發(fā)器。上述目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的研制一種利用管束干燥機(jī)尾汽的蒸發(fā)器，這種蒸發(fā)器是一種罐狀容器，設(shè)有進(jìn)料口、熱介質(zhì)進(jìn)口、冷凝水泄水口、排汽口和排料口。其特點(diǎn)是所說的管束干燥機(jī)的尾汽排出口接有尾汽回收罐，尾汽回收罐上部接入進(jìn)水管，進(jìn)水管在罐內(nèi)接有噴淋頭，尾汽回收罐上端設(shè)有排氣管，下部接出輸熱管，輸熱管的另一端接蒸發(fā)器的熱介質(zhì)進(jìn)口。工作時(shí)，管束干燥機(jī)的尾汽經(jīng)回收罐處理排出不凝氣體后進(jìn)入蒸發(fā)器， 與流體物料進(jìn)行熱交換，使物料受熱而濃縮。[0005]所說的蒸發(fā)器有兩個(gè)或兩個(gè)以上，組成多效蒸發(fā)器，相鄰兩個(gè)蒸發(fā)器之間，上一蒸發(fā)器的排料口通過管道連通下一個(gè)蒸發(fā)器的進(jìn)料口，上一蒸發(fā)器的排汽口通過管道連通下一個(gè)蒸發(fā)器的熱介質(zhì)進(jìn)口。所說的與尾汽回收罐輸熱管相連的蒸發(fā)器，其泄水口通過管道與尾汽回收罐的進(jìn)水管相連通。所說的尾氣回收罐內(nèi)噴淋頭的下面裝配帶有許多通透孔隙的滯流層。所說的尾氣回收罐內(nèi)噴淋頭與滯流層之間設(shè)有霧化區(qū)。本實(shí)用新型的有益效果是管束干燥機(jī)的尾汽通過噴淋水霧留下熱量和水，排出不凝氣體，改善了換熱性能，將其用于蒸發(fā)器，可以替代大量的生蒸汽，從而顯著降低流體物料的濃縮成本，節(jié)能降耗效果突出，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益十分顯著，且具有構(gòu)思巧妙、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景十分可觀。

圖1是第一種實(shí)施例的主視圖；圖2是第二種實(shí)施例的主視圖；圖3是第三種實(shí)施例的主視圖。圖中可見管束干燥機(jī)尾汽排出口 1，尾汽回收罐2，噴淋頭3，排氣管4，進(jìn)水管5， 輸熱管6，蒸發(fā)器7，熱介質(zhì)進(jìn)口 8，進(jìn)料口 9，排汽口 10，泄水口 11，排料口 12，滯流層13，霧化區(qū)14。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)是在管束干燥機(jī)尾汽排出口(1)的后面加裝尾氣回收罐 O)，并且在罐內(nèi)設(shè)有噴淋頭(3)，使尾汽在水霧中通過，將其中的不凝氣體排出，回收熱量和水用于蒸發(fā)器(7)。下面僅列舉三個(gè)實(shí)施例。第一種實(shí)施例如圖1所示，在管束干燥機(jī)的后面增加一個(gè)尾汽回收罐O)，管束干燥機(jī)的尾汽排出口(1)接入尾汽回收罐( 下部，尾汽回收罐O)的上部接有進(jìn)水管 (5)，進(jìn)水管( 進(jìn)入罐內(nèi)并裝有多個(gè)噴淋頭(3)。尾汽回收罐( 上端設(shè)有排氣管，下部設(shè)有輸熱管(6)。工作時(shí)，開通進(jìn)水管(5)，噴淋頭(3)向下噴出水霧，管束干燥機(jī)的尾汽進(jìn)入罐內(nèi)后與水霧相逆上行，尾汽中的不凝氣體沖出水霧，從排氣管(4)排出，蒸汽遇水下落形成熱水。管束干燥機(jī)的尾氣溫度近100°C，經(jīng)噴淋后得到溫度達(dá)80°C以上的熱水。由于這種熱水所含不凝氣體極少，極易與其他物料進(jìn)行熱交換，成為一種可用熱源。由圖1可見，尾汽回收罐(2)的輸熱管(6)接入蒸發(fā)器(7)的熱介質(zhì)進(jìn)口(8)。蒸發(fā)器(7)是一種通用設(shè)備，其結(jié)構(gòu)形式繁多，這里不予詳述，僅提及以下有關(guān)結(jié)構(gòu)蒸發(fā)器 (7)的進(jìn)料口(9)、熱介質(zhì)進(jìn)口(8)、排汽口(10)、排料口 (12)和泄水口(11)。工作時(shí)，流體物料從蒸發(fā)器(7)的進(jìn)料口(9)進(jìn)入，從下面的排料口(1 排出，尾汽回收罐O)的熱水從蒸發(fā)器(7)的熱介質(zhì)進(jìn)口(8)進(jìn)入，與物料進(jìn)行熱交換后從泄水口(11)排出，物料的水分受熱汽化經(jīng)蒸發(fā)器(7)的排氣口(10)放出。這樣，管束干燥機(jī)的尾汽所產(chǎn)生的熱水代替了生蒸汽，使蒸發(fā)器的作業(yè)成本大幅下降，同時(shí)也降低了尾汽排放所造成的熱能浪費(fèi)和環(huán)境影響。[0017]第二種實(shí)施例如圖2所示，蒸發(fā)器(7)是由多個(gè)蒸發(fā)器(7)串聯(lián)而成的多效蒸發(fā)器，圖中例舉的是三效蒸發(fā)器，相鄰兩個(gè)蒸發(fā)器之間，上一蒸發(fā)器(7)的排汽口(10)通過管道連通下一個(gè)蒸發(fā)器(7)的熱介質(zhì)進(jìn)口(8)，上一蒸發(fā)器的排料口(1 通過管道連通下一個(gè)蒸發(fā)器(7)的進(jìn)料口(9)。前級(jí)蒸發(fā)器(7)的冷凝水經(jīng)泄水口(11)通過管道連通尾汽回收罐O)的進(jìn)水管(5)，這樣就可以把尾汽回收罐O)的熱水連續(xù)循環(huán)，使其熱量得到充分的利用。同時(shí)，流體物料也經(jīng)過反復(fù)加熱而濃縮。第三種實(shí)施例如圖3所示，管束干燥機(jī)的尾汽排出口(1)與前例一樣接入尾汽回收罐O)。尾汽回收罐O)的結(jié)構(gòu)也基本相同。與前例不同的是，在尾汽回收罐(2)里面的噴淋頭C3)下方增加了一個(gè)滯流層(1 。滯流層(1 是一種多空隙多表面的構(gòu)造， 使噴淋的水霧和上行的尾汽受到阻擋而沿曲折路徑通過，增加了兩者相互接觸和交換的機(jī)會(huì)，使尾汽的熱量充分的交換給噴淋水，同時(shí)使尾汽中的不凝氣體更完全的分離出去。這里的滯流層(1 可采用以下一種1.由多層篩片或篩網(wǎng)制成。2.底層為多孔托板，托板上面堆放比表面積較大的硬質(zhì)塊。實(shí)驗(yàn)證明滯流層(1 雖然能夠提高熱交換的效果。但滯留層(1 與水霧的熱交換方式各不相同，而且各有優(yōu)勢(shì)。因此，外面希望尾汽回收罐( 里同時(shí)具備這兩種熱交換功能。具體做法是滯流層(1 與噴淋頭C3)之間保持較大的距離，成為一個(gè)霧化區(qū)(14)， 尾汽在滯流層(1 進(jìn)行交換后，一部分尾汽即已變成水滴落下，其余的尾汽繼續(xù)上升與噴淋水霧進(jìn)行熱交換，其效果明顯優(yōu)于只有滯流層(1 或僅有水霧的熱交換方式。
權(quán)利要求1.一種利用管束干燥機(jī)尾汽的蒸發(fā)器，其特征在于所說的管束干燥機(jī)的尾汽排出口 (1)接有尾汽回收罐O)，尾汽回收罐( 上部接入進(jìn)水管(5)，進(jìn)水管( 在罐內(nèi)接有噴淋頭(3)，尾汽回收罐( 上端設(shè)有排氣管G)，下部接出輸熱管(6)，輸熱管(6)的另一端接蒸發(fā)器(7)的熱介質(zhì)進(jìn)口(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用管束干燥機(jī)尾汽的蒸發(fā)器，其特征在于所說的蒸發(fā)器 (7)有兩個(gè)或兩個(gè)以上，組成多效蒸發(fā)器，相鄰兩個(gè)蒸發(fā)器(7)之間，上一蒸發(fā)器的排料口 (12)通過管道連通下一個(gè)蒸發(fā)器(7)的進(jìn)料口(9)，上一蒸發(fā)器的排汽口(10)通過管道連通下一個(gè)蒸發(fā)器的熱介質(zhì)進(jìn)口(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用管束干燥機(jī)尾汽的蒸發(fā)器，其特征在于所說的與尾汽回收罐( 輸熱管(6)相連的蒸發(fā)器(7)，其泄水口(11)通過管道與尾汽回收罐O)的進(jìn)水管(5)相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用管束干燥機(jī)尾汽的蒸發(fā)器，其特征在于所說的尾氣回收罐O)內(nèi)噴淋頭(3)的下面裝配帶有許多通透孔隙的滯流層(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用管束干燥機(jī)尾汽的蒸發(fā)器，其特征在于所說的尾氣回收罐(2)內(nèi)噴淋頭(3)與滯流層(13)之間設(shè)有霧化區(qū)(14)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械裝置，即一種利用管束干燥機(jī)尾汽的蒸發(fā)器，其特點(diǎn)是所說的管束干燥機(jī)的尾汽排出口(1)接有尾汽回收罐(2)，尾汽回收罐(2)上部接入進(jìn)水管(5)，進(jìn)水管(5)在罐內(nèi)接有噴淋頭(3)，尾汽回收罐(2)上端設(shè)有排氣管(4)，下部接出輸熱管(6)，輸熱管(6)的另一端接蒸發(fā)器(7)的熱介質(zhì)進(jìn)口(8)。其有益效果是管束干燥機(jī)的尾汽通過噴淋水霧留下熱量和水，排出不凝氣體，改善了換熱性能，將其用于蒸發(fā)器，可以替代大量的生蒸汽，從而顯著降低流體物料的濃縮成本，節(jié)能降耗效果突出，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益十分顯著，且具有構(gòu)思巧妙、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景十分可觀。
文檔編號(hào)B01D1/14GK202191711SQ201120235888
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者鄧亞東 申請(qǐng)人:鄧亞東