專利名稱：一種強(qiáng)化傳熱和防止結(jié)垢的蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及對降膜蒸發(fā)器的傳熱和防止結(jié)垢的改進(jìn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
降膜蒸發(fā)器作為一種高效的蒸發(fā)器形式，因其特有的優(yōu)點(diǎn)在化工、醫(yī)藥、食品、冶金、輕工及海水淡化、污水處理等工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。降膜蒸發(fā)器的工作原理是待處理的物料被泵送入蒸發(fā)器加熱室頂部，經(jīng)液體分布器均勻分配后，借助自身的重力，物料沿加熱管內(nèi)表面垂直成膜狀自上而下均勻流動(dòng)，管外的蒸汽通過對流-傳導(dǎo)把熱量傳給物料，物料在受熱過程產(chǎn)生的二次蒸汽在管內(nèi)與物料一起自上而下以很快的速度流動(dòng)，汽液混合物自加熱管下端流出，隨后進(jìn)入分離室進(jìn)行汽液分離，完成蒸發(fā)過程。在降膜蒸發(fā)過程中，只有在蒸發(fā)器蒸發(fā)管內(nèi)壁的表面形成均勻下降的液膜，才能有效的進(jìn)行傳熱，液膜越薄越均勻，傳熱效果越好。如果料液分布不均勻，進(jìn)入各個(gè)蒸發(fā)管的液膜存在偏流或溝流，液膜不能將整個(gè)加熱管的內(nèi)壁潤濕覆蓋，造成管內(nèi)的液膜中斷或蒸干，一方面會(huì)使有效傳熱面積減小，另一方面將使蒸發(fā)管的壁溫迅速升高，從而導(dǎo)致料液中的結(jié)垢離子的析出或粘附在管壁上形成結(jié)疤或結(jié)垢，進(jìn)一步降低傳熱系數(shù)，使蒸發(fā)效率下降。因此，為保證料液在每根蒸發(fā)管內(nèi)均勻布膜和防止結(jié)垢，必須有性能良好、不易堵塞的液體分布器。傳統(tǒng)的液體分布器主要可分為溢流型、插件型、噴淋型和多層篩板型。實(shí)踐表明，在使用了液體分布器的很多降膜蒸發(fā)器中，由于操作條件及進(jìn)料組成的變化，導(dǎo)致運(yùn)行過程中仍然會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢、甚至堵管的現(xiàn)象，從而降低了蒸發(fā)器的效率，嚴(yán)重的使蒸發(fā)器無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種能有效提聞傳熱效率并能防止結(jié)垢的蒸發(fā)器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種強(qiáng)化傳熱和防止結(jié)垢的蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)管和液體分布器，所述液體分布器設(shè)在蒸發(fā)管的上部，所述蒸發(fā)管內(nèi)還設(shè)有蒸發(fā)器插件，該插件包括螺旋線圈和配重件，所述螺旋線圈上端與液體分布器連接，下端與配重件連接，且螺旋線圈與蒸發(fā)管的內(nèi)壁留有間隙。料液經(jīng)液體分布器作用后，在蒸發(fā)管沿內(nèi)壁向下做降膜流動(dòng)，由于螺旋線圈和蒸發(fā)管內(nèi)壁之間存在間隙以及螺旋線直徑的不同，導(dǎo)致料液流經(jīng)螺旋線圈時(shí)產(chǎn)生擾動(dòng)，形成湍流，提高了傳熱系數(shù)。同時(shí)，在料液向下流動(dòng)的過程中，由于不斷蒸發(fā)，生成大量的蒸汽，蒸汽和料液一起向下流動(dòng)，對配重產(chǎn)生一定的沖擊，由于蒸汽流的波動(dòng)，使得配重拉動(dòng)螺旋線圈在蒸發(fā)管內(nèi)沿軸向做振動(dòng)。如此振動(dòng)，一方面使得沿內(nèi)壁向下流動(dòng)的料液得到了一定的擾動(dòng)，進(jìn)一步提高了傳熱系數(shù)；另一方面有效防止了結(jié)垢的產(chǎn)生。作為優(yōu)選，所述螺旋線圈的長度小于或等于蒸發(fā)管的長度，螺距為2 200mm，且與蒸發(fā)管之間的間隙為O. I 5mm。作為優(yōu)選，所述配重件的質(zhì)量小于或等于使螺旋線圈在軸向形變Icm所需的質(zhì)量。作為優(yōu)選，所述螺旋線圈和配重件的材質(zhì)為金屬、非金屬或金屬與非金屬的復(fù)合材料。作為優(yōu)選，所述配重件的形狀為錐面形，從而可以防止配重件上積液的形成。有益效果相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)適合于和各種液體分布器配 套使用，且在應(yīng)用過程中可以通過調(diào)整螺旋線圈和配重的配合，達(dá)到不同的強(qiáng)化傳熱和防止結(jié)垢的效果，從而滿足不同料液和蒸發(fā)強(qiáng)度的要求。


圖I為本發(fā)明所述強(qiáng)化傳熱和防止結(jié)垢的蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，蒸發(fā)管I，液體分布器2，螺旋線圈3，配重件4.
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明制造的強(qiáng)化傳熱和防止結(jié)垢的蒸發(fā)器，它主要是在各種蒸發(fā)器中，通過帶配重件4的螺旋線圈3與液體分布器2配套使用，達(dá)到不同的強(qiáng)化傳熱和防止結(jié)垢的效果。實(shí)施例I 2采用垂直管強(qiáng)制循環(huán)降膜蒸發(fā)器，它主要包括蒸發(fā)管I、液體分布器2和蒸發(fā)器插件，液體分布器2設(shè)在蒸發(fā)管I的上部，而所述蒸發(fā)器插件包括螺旋線圈3和配重件4。將螺旋線圈3上端與液體分布器2連接，下端與配重件4連接，并一起置于長8米，直徑DN50的蒸發(fā)管I ;且螺旋線圈3與蒸發(fā)管I內(nèi)壁留有間隙，同時(shí)該螺旋線圈3的質(zhì)量能在自然垂直狀態(tài)下，使螺旋線圈3發(fā)生Icm軸向拉伸形變。料液為人工配制的氯化鈣和硫酸鈉的混合液，進(jìn)而考查降膜蒸發(fā)過程傳熱及結(jié)垢情況，試驗(yàn)結(jié)果見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)化傳熱和防止結(jié)垢的蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)管和液體分布器，所述液體分布器設(shè)在蒸發(fā)管的上部，其特征在于所述蒸發(fā)管內(nèi)還設(shè)有蒸發(fā)器插件，該插件包括螺旋線圈和配重件，所述螺旋線圈上端與液體分布器連接，下端與配重件連接，且螺旋線圈與蒸發(fā)管的內(nèi)壁留有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述強(qiáng)化傳熱和防止結(jié)垢的蒸發(fā)器，其特征在于所述螺旋線圈的長度小于或等于蒸發(fā)管的長度，螺距為2 200mm，且與蒸發(fā)管之間的間隙為O. I 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述強(qiáng)化傳熱和防止結(jié)垢的蒸發(fā)器，其特征在于所述配重件的質(zhì)量小于或等于使螺旋線圈在軸向形變Icm所需的質(zhì)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述強(qiáng)化傳熱和防止結(jié)垢的蒸發(fā)器，其特征在于所述螺旋線圈和配重件的材質(zhì)為金屬、非金屬或金屬與非金屬的復(fù)合材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述強(qiáng)化傳熱和防止結(jié)垢的蒸發(fā)器，其特征在于所述配重件的形狀為錐面形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種強(qiáng)化傳熱和防止結(jié)垢的蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)管和液體分布器，所述液體分布器設(shè)在蒸發(fā)管的上部，所述蒸發(fā)管內(nèi)還設(shè)有蒸發(fā)器插件，該插件包括螺旋線圈和配重件，所述螺旋線圈上端與液體分布器連接，下端與配重件連接，且螺旋線圈與蒸發(fā)管的內(nèi)壁留有間隙。本發(fā)明適合于和各種液體分布器配套使用，且在應(yīng)用過程中可以通過調(diào)整螺旋線圈和配重的配合，達(dá)到不同的強(qiáng)化傳熱和防止結(jié)垢的效果，從而滿足不同料液和蒸發(fā)強(qiáng)度的要求。
文檔編號B01D1/30GK102861449SQ20121038783
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者郭宏新, 李 東, 劉豐, 劉世平, 郭神宇, 尹康 申請人:江蘇中圣高科技產(chǎn)業(yè)有限公司