專利名稱：降膜換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于蒸發(fā)器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，特別涉及一種降膜換熱器。
背景技術(shù)：
蒸發(fā)工藝在現(xiàn)有石油、化工、食品以及廢水處理行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。目前各行業(yè)所用的蒸發(fā)器均為金屬材質(zhì)，根據(jù)處理物料的不同，所選用的金屬材質(zhì)也不同，其中碳鋼、不銹鋼、鈦材為蒸發(fā)器最普遍采用的金屬材料。金屬制蒸發(fā)器在設(shè)計(jì)、加工和運(yùn)行過(guò)程中存在以下問(wèn)題:I)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大；2)金屬材料用量大，投資成本高；3)單位體積換熱面積小，換熱所需溫差大，換熱效果不理想；4)易結(jié)垢、易腐蝕；5)維修、維護(hù)成本高、難度大；6)運(yùn)行能耗高。布膜器是降膜蒸發(fā)器的關(guān)鍵部件，它對(duì)降膜換熱器的性能影響是至關(guān)重要的?，F(xiàn)有的降膜換熱器主要采用重力式布膜，主要包括:溢流型、插頭型和多孔板型三種。溢流型對(duì)加工和安裝精度要求很高；插頭型流動(dòng)阻力大、易堵塞，安裝檢修不便，只適用于清潔物料；多孔板型布膜效果差于前兩者。因此，現(xiàn)有的降膜換熱器容易出現(xiàn)布水不均勻，易出現(xiàn)干板等現(xiàn)象，不僅運(yùn)行能耗高，而且占用蒸發(fā)器的空間大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種換熱效果良好的降膜換熱器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種降膜換熱器，包括換熱器(1)，所述換熱器(I)由若干換熱單元從前往后依次排列組成，該換熱單元由兩層薄膜(Ia)疊合而成，在兩層薄膜(Ia)之間形成有若干條波浪形的流體通道(lb)，該流體通道(Ib)從薄膜(Ia)的上端往下延伸，在每個(gè)換熱單元的下端設(shè)置有出水口( Ic)，該出水口( Ic)中裝有集水器；在所述換熱器(I)的頂部設(shè)置有布膜器，該布膜器由若干布膜板(2)從前往后依次疊加而成，在每塊布膜板(2)上沿橫向?qū)ΨQ設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)流通道(2a)，該導(dǎo)流通道(2a)的一端為進(jìn)水口(2b)，在導(dǎo)流通道(2a)的底部沿橫向設(shè)有多個(gè)布水口(2c)，該布水口(2c)與所述導(dǎo)流通道(2a)相連通，并且兩相鄰布水口(2c)之間的距離基本相等；在所述布膜器的左右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有布水器(3)，該布水器(3)上端的出液口與對(duì)應(yīng)側(cè)各導(dǎo)流通道(2a)的進(jìn)水口(2b)相連通。采用以上技術(shù)方案，液體在循環(huán)泵的作用下進(jìn)入布水器的內(nèi)腔中，然后通過(guò)出液口均勻流入布膜器的各導(dǎo)流通道內(nèi)，再由布水口均勻向下流出，即可在換熱器各換熱單元的表面形成穩(wěn)定、均勻的液膜；同時(shí)，導(dǎo)流通道及布水口均不易發(fā)生堵塞，可靠性好。加熱蒸汽從各換熱單元的上端口進(jìn)入流體通道內(nèi)，并在膜內(nèi)側(cè)自上而下沿多個(gè)獨(dú)立的流體通道運(yùn)動(dòng)，而處理液通過(guò)布膜器在膜外側(cè)以液膜形式自上而下流動(dòng)，這樣完成換熱蒸發(fā)過(guò)程，蒸汽在流體通道內(nèi)產(chǎn)生冷凝，冷凝后的水蒸汽，即整個(gè)工藝的產(chǎn)物，再?gòu)牧黧w通道的下端口以純凈的冷凝水的形式由集水器匯集，排向出水管。由于流體通道為波浪形，有效增加了蒸汽通道的長(zhǎng)度，延長(zhǎng)了熱交換時(shí)間，從而達(dá)到了增強(qiáng)熱交換的效果。在運(yùn)行過(guò)程中，薄膜能夠有效避免結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生，使得結(jié)垢周期延長(zhǎng)，將結(jié)垢對(duì)換熱的影響降到最低，達(dá)到節(jié)能的效果。蒸發(fā)處理后的水由于換熱溫差小，排出的水質(zhì)好，能夠直接達(dá)到國(guó)家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。所述薄膜(Ia)由高分子聚合物制成，一方面選材容易，成本低；另一方面，蒸汽在冷凝時(shí)釋放出的潛熱透過(guò)高分子聚合物表面，促使外部表面的處理液釋放出更多的水蒸氣，這樣進(jìn)一步提高了熱交換的效果。同時(shí)，高分子聚合物材料能夠有效抵御垃圾滲濾液的腐蝕性，使得產(chǎn)品壽命大大延長(zhǎng)。所述薄膜(Ia)的厚度為0.01-0.06mm，這樣既兼顧了強(qiáng)度的可靠性，防止薄膜發(fā)生損壞，又能夠確保換熱的效果良好。為了方便加工制作，兩層薄膜(Ia)之間通過(guò)超聲波焊接或者熱熔固定在一起。所述換熱單元的下端為“V”形，出水口(Ic)位于換熱單元下端的中央位置，各流體通道(Ib)的下端口向中間收攏，并靠近出水口( lc)。以上結(jié)構(gòu)一方面能夠節(jié)約材料，盡可能地降低成本；另一方面，各流體通道流出的冷凝水能夠及時(shí)流向集水器，以避免冷凝水在薄膜上滯留。在所述布膜板(2)的板面上沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有凸片(2d)，該凸片(2d)底部的中間位置向下突出，形成凸緣(2e)，在凸緣(2e)的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有兩組導(dǎo)水片(2f)，同組中的導(dǎo)水片(2f)沿布膜板(2)的長(zhǎng)度方向分布，每組導(dǎo)水片(2f)與凸緣(2e)之間設(shè)置有封片(2g)，每組導(dǎo)水片(2f)與凸緣(2e)、布膜板(2)的板體及對(duì)應(yīng)的封片(2g)之間形成導(dǎo)流通道(2a)，同組中兩相鄰導(dǎo)水片(2f)之間形成布水口(2c)。以上結(jié)構(gòu)在一塊布膜板上設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)流通道，可以從兩端分別進(jìn)水進(jìn)行布膜，能夠避免因?qū)Я魍ǖ肋^(guò)長(zhǎng)而造成的布膜不均；同時(shí)，上述結(jié)構(gòu)造型簡(jiǎn)單，加工難度低，布膜板易安裝、維護(hù)，不僅能進(jìn)一步保證在換熱器表面形成穩(wěn)定、均勻的液膜，而且對(duì)液層高度敏感度低，操作彈性大，壓降小，不易堵塞，節(jié)能效果明顯。所述導(dǎo)流通道(2a)的頂壁為斜面，該斜面靠近凸緣(2e)的一端最低，這樣導(dǎo)流通道從進(jìn)水口往凸緣的方向逐漸減小，受斜面的引導(dǎo)，導(dǎo)流通道內(nèi)各部分的液體流速基本相等，從而確保了單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)各布水口的液體量大致相當(dāng)，布水的均勻性有保障。所述布水口(2c)為傾斜的“兒”字形，各布水口(2c)的上端口均偏向所述凸緣(2e)。以上結(jié)構(gòu)能夠減緩水通過(guò)布水口向下流出的速度，以進(jìn)一步確保布水更均勻。為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，方便加工制作及安裝，確保集水效果，所述集水器由兩個(gè)形狀大小相適應(yīng)的集水塊(4)組成，該集水塊(4)為圓環(huán)形薄片結(jié)構(gòu)，兩個(gè)集水塊(4)相扣合固定，在兩個(gè)集水塊(4)的上部之間形成有集水通道(4a)，該集水通道(4a)從集水塊(4)的外圓延伸至內(nèi)圓。在兩個(gè)集水塊(4)上部的相對(duì)面上對(duì)稱設(shè)置有凸筋(4b)，該凸筋(4b)在集水塊
(4)的徑向上，圓周上相鄰的凸筋(4b)之間形成集水通道(4a)，這樣能夠?qū)⒏鱾€(gè)方向的水蒸氣匯集在一起，集水效果良好。在每個(gè)集水塊(4)的中心設(shè)有環(huán)形定位片(4c),該定位片(4c)通過(guò)多個(gè)圓周上均勻分布的連接條(4d)與集水塊(4)的內(nèi)圓連為一體。定位片一方面能夠增加集水塊的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，另一方面，定位片可供螺栓穿過(guò)，以方便多個(gè)集水器連接在一起。所述布水器(3)的內(nèi)腔為倒三角形，在布水器(3)的底部設(shè)有進(jìn)液接頭(3a)，該進(jìn)液接頭(3a)的內(nèi)孔與布水器(3)的內(nèi)腔相連通，在所述布水器(3)的內(nèi)腔中設(shè)置有導(dǎo)水板(3b)，該導(dǎo)水板(3b)呈倒“八”字形分布；所述布水器(3)的上端通過(guò)彎折形成有水平段(3c)，該水平段(3c)的懸空端設(shè)置有長(zhǎng)條形的出液口(3d)，且出液口(3d)與布水器(3)的內(nèi)腔相連通。以上結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能夠減小整個(gè)設(shè)備的體積以及占地面積，不僅有效降低了能耗，而且水流暢通，不易發(fā)生堵塞，布水效果良好。導(dǎo)水板起均勻分水的作用，使出液口各部分流出的水更均勻。有益效果:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要組成部分均為組合件，便于維修和更換。換熱器所需換熱溫差小，能夠確保熱交換的效果，并使得整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行能耗大大降低。本實(shí)用新型所采用的新型布膜器能保證在換熱器表面形成穩(wěn)定、均勻的液膜，對(duì)液層高度敏感度低，操作彈性大，壓降小，不易堵塞，節(jié)能效果明顯。采用新型布膜器與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)之間的對(duì)比如下表:
權(quán)利要求1.一種降膜換熱器，包括換熱器(1)，其特征在于:所述換熱器(I)由若干換熱單元從前往后依次排列組成，該換熱單元由兩層薄膜(Ia)疊合而成，在兩層薄膜(Ia)之間形成有若干條波浪形的流體通道(lb)，該流體通道(Ib)從薄膜(Ia)的上端往下延伸，在每個(gè)換熱單元的下端設(shè)置有出水口(lc)，該出水口(Ic)中裝有集水器；在所述換熱器(I)的頂部設(shè)置有布膜器，該布膜器由若干布膜板(2)從前往后依次疊加而成，在每塊布膜板(2)上沿橫向?qū)ΨQ設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)流通道(2a)，該導(dǎo)流通道(2a)的一端為進(jìn)水口(2b)，在導(dǎo)流通道(2a)的底部沿橫向設(shè)有多個(gè)布水口(2c)，該布水口(2c)與所述導(dǎo)流通道(2a)相連通，并且兩相鄰布水口(2c)之間的距離基本相等；在所述布膜器的左右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有布水器(3)，該布水器(3)上端的出液口與對(duì)應(yīng)側(cè)各導(dǎo)流通道(2a)的進(jìn)水口(2b)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降膜換熱器，其特征在于:所述薄膜(Ia)由高分子聚合物制成，厚度為 0.01-0.06mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降膜換熱器，其特征在于:兩層薄膜(Ia)之間通過(guò)超聲波焊接或者熱熔固定在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的降膜換熱器，其特征在于:所述換熱單元的下端為“V”形，出水口( Ic)位于換熱單元下端的中央位置，各流體通道(Ib)的下端口向中間收攏，并靠近出水口(lc)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降膜換熱器，其特征在于:在所述布膜板(2)的板面上沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有凸片(2d)，該凸片(2d)底部的中間位置向下突出，形成凸緣(2e)，在凸緣(2e)的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有兩組導(dǎo)水片(2f)，同組中的導(dǎo)水片(2f)沿布膜板(2)的長(zhǎng)度方向分布，每組導(dǎo)水片(2f)與凸緣(2e)之間設(shè)置有封片(2g)，每組導(dǎo)水片(2f)與凸緣(2e)、布膜板(2)的板體及對(duì)應(yīng)的封片(2g)之間形成導(dǎo)流通道(2a)，同組中兩相鄰導(dǎo)水片(2f)之間形成布水口(2c)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的降膜換熱器，其特征在于:所述導(dǎo)流通道(2a)的頂壁為斜面，該斜面靠近凸緣(2e)的一端最低。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的降膜換熱器，其特征在于:所述布水口(2c)為傾斜的“兒”字形，各布水口(2c)的上端口均偏向所述凸緣(2e)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4或5或6所述的降膜換熱器，其特征在于:所述集水器由兩個(gè)形狀大小相適應(yīng)的集水塊(4)組成，該集水塊(4)為圓環(huán)形薄片結(jié)構(gòu)，兩個(gè)集水塊(4)相扣合固定，在兩個(gè)集水塊(4)的上部之間形成有集水通道(4a)，該集水通道(4a)從集水塊(4)的外圓延伸至內(nèi)圓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的降膜換熱器，其特征在于:在兩個(gè)集水塊(4)上部的相對(duì)面上對(duì)稱設(shè)置有凸筋(4b)，該凸筋(4b)在集水塊(4)的徑向上，圓周上相鄰的凸筋(4b)之間形成集水通道(4a);在每個(gè)集水塊(4)的中心設(shè)有環(huán)形定位片(4c),該定位片(4c)通過(guò)多個(gè)圓周上均勻分布的連接條(4d)與集水塊(4)的內(nèi)圓連為一體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降膜換熱器，其特征在于:所述布水器(3)的內(nèi)腔為倒三角形，在布水器(3)的底部設(shè)有進(jìn)液接頭(3a)，該進(jìn)液接頭(3a)的內(nèi)孔與布水器(3)的內(nèi)腔相連通，在所述布水器(3)的內(nèi)腔中設(shè)置有導(dǎo)水板(3b)，該導(dǎo)水板(3b)呈倒“八”字形分布；所述布水器(3)的上端通過(guò)彎折形成有水平段(3c)，該水平段(3c)的懸空端設(shè)置有長(zhǎng)條形的出液口(3d)，且出液口(3d)與布水器(3)的內(nèi)腔相連通。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種降膜換熱器，換熱器(1)由若干換熱單元從前往后依次排列組成，換熱單元的兩層薄膜(1a)之間形成有波浪形的流體通道(1b)，在每個(gè)換熱單元的下端設(shè)置有出水口(1c)，該出水口(1c)中裝有集水器；在換熱器(1)的頂部設(shè)置有布膜器，所述布膜器的左右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有布水器(3)，該布水器(3)上端的出液口與對(duì)應(yīng)側(cè)各導(dǎo)流通道(2a)的進(jìn)水口(2b)相連通。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要組成部分均為組合件，便于維修和更換。換熱器所需換熱溫差小，能夠確保熱交換的效果，并使得整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行能耗大大降低；布膜器能保證在換熱器表面形成穩(wěn)定、均勻的液膜，對(duì)液層高度敏感度低，操作彈性大，壓降小，不易堵塞，節(jié)能效果明顯。
文檔編號(hào)B01D1/22GK203001998SQ20122060092
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者龔全知 申請(qǐng)人:重慶市三耕儲(chǔ)環(huán)?？萍加邢薰? 龔全知