一種外流管式降膜蒸發(fā)器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種外流管式降膜蒸發(fā)器,主要由殼體、換熱管單元、布液器、除霧器構(gòu)成,其中所述布液器連接循環(huán)黑液進(jìn)口,所述換熱管單元由進(jìn)汽聯(lián)箱管、內(nèi)分汽箱管組、外聯(lián)汽箱管組、換熱管組構(gòu)成,進(jìn)汽聯(lián)箱管水平固裝于殼體內(nèi)的下部,進(jìn)汽聯(lián)箱管位于殼體的外端為加熱蒸汽進(jìn)口,在進(jìn)汽聯(lián)箱管的上部連通豎直的內(nèi)分汽箱管組,每根豎直的內(nèi)分汽箱管上均安裝橫向的換熱管組的一端,換熱管組的另一端共同連接至外聯(lián)汽箱管上,多根外聯(lián)汽箱管的底端共同連接至一冷凝水聯(lián)箱管;在內(nèi)分汽箱管、外聯(lián)汽箱管與殼體之間通過換熱管單元支撐件進(jìn)行固定;殼體頂部設(shè)置有二次蒸汽出口,殼體底部設(shè)置有循環(huán)黑液出口。本管式外降膜蒸發(fā)器,有效保證蒸發(fā)站安全、穩(wěn)定運行,降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種外流管式降膜蒸發(fā)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及草漿造紙領(lǐng)域的堿回收技術(shù),特別是一種外流管式降膜蒸發(fā)器?!颈尘凹夹g(shù)】
[0002] 造紙工業(yè)是我國的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一,同時又是我國嚴(yán)重污染水環(huán)境的主要行業(yè) 之一。在世界范圍內(nèi),造紙工業(yè)廢水都是重要的污染源,受到了人們普遍的關(guān)注,造紙行業(yè) 廢水污染問題已經(jīng)成為制約眾多造紙企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵因素。近幾十年來,國內(nèi)外對 有關(guān)造紙廢水,尤其是造紙黑液治理的技術(shù)一直在不斷發(fā)展,最普遍、最高效的是采用蒸發(fā) 技術(shù)濃縮造紙黑液,回收化學(xué)藥品,減少排污引起的環(huán)境污染。
[0003] 制漿造紙工業(yè)中漂白化學(xué)漿的生產(chǎn)是一個需消耗大量纖維原料、化學(xué)藥品和能源 動力的過程,又是造成環(huán)境污染的重要污染源。制漿生產(chǎn)中產(chǎn)生的"廢液"--黑液,含有 大量的殘留化學(xué)藥品及部分纖維,其所含的污染物占到了全廠污染排放總量的90%以上, 直接排放不僅會造成環(huán)境污染,而且也浪費了大量的化學(xué)藥品等能源。因此,對黑液中堿進(jìn) 行回收再利用,是目前造紙行業(yè)中常用的方式。
[0004] 堿回收由蒸發(fā)、燃燒、苛化三個系統(tǒng)組成,而蒸發(fā)又是堿回收的第一個工段,他的 運行好壞直接影響燃燒工段的運行狀況。蒸發(fā)站運行中,很難觀察到物料的運行狀況,這使 得在真空狀態(tài)下運行的蒸發(fā)站的操作、控制、運行較為困難,出現(xiàn)問題也不易判斷。因此,在 蒸發(fā)站的系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備選型配置時,設(shè)計選用能夠長期、穩(wěn)定、高效運行的蒸發(fā)器尤為重 要。
[0005] 目前國際、國內(nèi)用于紙漿造紙廠的蒸發(fā)器主要為降膜蒸發(fā)器,有板式降膜蒸發(fā)器 和內(nèi)流管式降膜蒸發(fā)器,但其在設(shè)備結(jié)構(gòu)或運行狀況中存在一些問題:板式降膜蒸發(fā)器加 熱元件為不良的受力結(jié)構(gòu)件,在蒸發(fā)高濃黑液時,由于受高濃黑液粘度大特性影響,往往需 要在高溫、高壓條件下運行,此時焊接部分容易開裂,影響生產(chǎn),且損壞后加熱元件不易更 換和維修;內(nèi)流管式降膜蒸發(fā)器黑液結(jié)垢在換熱管內(nèi)表面,為環(huán)狀垢,越結(jié)越實,不易脫落, 結(jié)垢嚴(yán)重時需停機(jī)除垢,降低了生產(chǎn)效率。因此,在重視環(huán)保、節(jié)能減排的今天,改進(jìn)相對落 后的蒸發(fā)設(shè)備結(jié)構(gòu)勢在必行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種能夠有效提高蒸發(fā)站運行 穩(wěn)定性和蒸發(fā)效率,提高黑液濃度,有效抑制環(huán)境污染、提高化學(xué)藥品回收率、降低能源消 耗和生產(chǎn)成本的管式外降膜蒸發(fā)器。
[0007] 本實用新型解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008] -種外流管式降膜蒸發(fā)器,主要由殼體、換熱管單元、布液器、除霧器構(gòu)成,其特征 在于:所述布液器連接循環(huán)黑液進(jìn)口,所述換熱管單元由進(jìn)汽聯(lián)箱管、內(nèi)分汽箱管組、外聯(lián) 汽箱管組、換熱管組構(gòu)成,進(jìn)汽聯(lián)箱管水平固裝于殼體內(nèi)的下部,進(jìn)汽聯(lián)箱管位于殼體的外 端為加熱蒸汽進(jìn)口,在進(jìn)汽聯(lián)箱管的上部連通堅直的內(nèi)分汽箱管組,每根堅直的內(nèi)分汽箱 管上均安裝橫向的換熱管組的一端,換熱管組的另一端共同連接至外聯(lián)汽箱管上,多根外 聯(lián)汽箱管的底端共同連接至一冷凝水聯(lián)箱管;在內(nèi)分汽箱管、外聯(lián)汽箱管與殼體之間通過 換熱管單元支撐件進(jìn)行固定;殼體頂部設(shè)置有二次蒸汽出口,殼體底部設(shè)置有循環(huán)黑液出 □。
[0009]而且,所述的進(jìn)汽聯(lián)箱管為圓管形進(jìn)汽聯(lián)箱管。
[0010] 而且,所述的進(jìn)汽聯(lián)箱管上對稱連通兩排堅直的內(nèi)分汽箱管組,每排堅直的內(nèi)分 汽箱管均通過換熱管組連接堅直的外聯(lián)汽箱管組。
[0011] 而且,所述的內(nèi)分汽箱管組及外聯(lián)汽箱管組的頂端通過水平箱管連通,并在該水 平箱管上制有上不凝氣出口。
[0012] 而且,在所述的冷凝水聯(lián)箱管上設(shè)置有下不凝氣出口及冷凝水出口。
[0013] 而且,所述的布液器由對稱設(shè)置于循環(huán)黑液進(jìn)口兩側(cè)的兩個布液器構(gòu)成。
[0014] 本實用新型的優(yōu)點和有益效果為:
[0015] 1、本外流管式降膜蒸發(fā)器,具有管式蒸發(fā)器加熱元件受力較好,焊點少,不易損壞 的特點,也具有板式蒸發(fā)器在加熱元件外表面結(jié)垢,所結(jié)的垢為片狀,易脫落的特點,能適 用于不同粘度黑液的蒸發(fā),其結(jié)構(gòu)簡單,占地面積小,可滿足各種生產(chǎn)規(guī)模的需要。
[0016] 2、本外流管式降膜蒸發(fā)器,進(jìn)汽聯(lián)箱管采用圓管形進(jìn)汽聯(lián)箱管,進(jìn)汽聯(lián)箱管兼作 蒸汽分配和換熱面,取消了板式降膜蒸發(fā)器的方形聯(lián)箱,并無需天圓地方的進(jìn)汽結(jié)構(gòu)設(shè)計 (圓管與方管組合形成進(jìn)汽聯(lián)箱管),從而降低了加工難度,并具有良好的耐壓性能,設(shè)計耐 壓值不受設(shè)備結(jié)構(gòu)限制。
[0017] 3、本外流管式降膜蒸發(fā)器,在殼程、管程最大壓差l.OMPa壓力下能夠安全運行; 長時間運行后,結(jié)垢在換熱管外表面,結(jié)垢情況可觀察,而且,換熱管外表面結(jié)垢為松散垢 片,在溫差應(yīng)力和黑液沖刷綜合作用下,其表面結(jié)垢易開裂脫落,達(dá)到自清潔加熱面的設(shè)計 預(yù)想。蒸發(fā)站連續(xù)運行周期由3個月提高至6個月;結(jié)垢少,結(jié)垢為松散垢片,易清除,減少 了停機(jī)除垢時間,相同換熱面積蒸發(fā)器比較,除垢時間縮短50%,提高了工作效率。
[0018] 4、本外流管式降膜蒸發(fā)器,解決了蒸發(fā)站由于換熱表面易結(jié)垢引起換熱效率下 降,嚴(yán)重時需要停機(jī)機(jī)械清理換熱面,耽誤生產(chǎn)及耗費大量人力物力,造成生產(chǎn)成本的提高 的問題,由于換熱組件為管式結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了其耐壓能力,為高溫、高壓情況下的高濃黑液蒸 發(fā)設(shè)備及生產(chǎn)安全提供了有力保障。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020] 圖2為圖1的A向視圖(剖視圖);
[0021] 圖3為圖2的B-B向視圖;
[0022] 圖4為圖2的C-C向視圖;
[0023] 圖5為本實用新型的換熱管單元的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 附圖標(biāo)記說明:
[0025] 1-二次蒸汽出口、2-除霧器、3-循環(huán)黑液進(jìn)口、4-布液器、5-殼體、6-外聯(lián)汽箱 管組、7-換熱管組、8-換熱管單元支撐件、9-內(nèi)分汽箱管組、10-下不凝氣出口、11-冷凝水 聯(lián)箱管、12-冷凝水出口、13-支腿、14-循環(huán)黑液出口、15-冷凝水出口、16-進(jìn)汽聯(lián)箱管、 17-上不凝氣出口、18-水平箱管、19-加熱蒸汽進(jìn)口。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳述,以下實施例只是描述性的,不是限定 性的,不能以此限定本實用新型的保護(hù)范圍。
[0027] -種外流管式降膜蒸發(fā)器,主要由殼體5、換熱管單元、布液器4、除霧器2構(gòu)成。其 布液器連接循環(huán)黑液進(jìn)口 3,所述換熱管單元由進(jìn)汽聯(lián)箱管16、內(nèi)分汽箱管組9、外聯(lián)汽箱 管組6、換熱管組7構(gòu)成,進(jìn)汽聯(lián)箱管水平固裝于殼體內(nèi)的下部,進(jìn)汽聯(lián)箱管位于殼體的外 端為加熱蒸汽進(jìn)口 19,在進(jìn)汽聯(lián)箱管的上部連通堅直的內(nèi)分汽箱管組,每根堅直的內(nèi)分汽 箱管上均安裝橫向的換熱管組的一端,換熱管組的另一端共同連接至外聯(lián)汽箱管上,多根 外聯(lián)汽箱管的底端共同連接至一冷凝水聯(lián)箱管11。在內(nèi)分汽箱管、外聯(lián)汽箱管與殼體之間 通過換熱管單元支撐件8進(jìn)行固定。殼體頂部設(shè)置有二次蒸汽出口 1,殼體底部設(shè)置有循環(huán) 黑液出口 14。加熱蒸汽可均勻分布到每排換熱管組。布液器在換熱組件頂端,使循環(huán)黑液 均勻分布至換熱組件。除霧器在殼體頂端二次蒸汽管出口前,可有效的除去二次蒸汽中夾 帶的液體小液滴,提高二次冷凝水質(zhì)量。殼體底部設(shè)置有支腿13。進(jìn)汽聯(lián)箱管設(shè)置有冷凝 水出口 15。
[0028] 進(jìn)汽聯(lián)箱管為圓管形進(jìn)汽聯(lián)箱管。本實施例中,進(jìn)汽聯(lián)箱管上對稱連通兩排堅直 的內(nèi)分汽箱管組,每排堅直的內(nèi)分汽箱管均通過換熱管組連接堅直的外聯(lián)汽箱管組。內(nèi)分 汽箱管組及外聯(lián)汽箱管組的頂端通過水平箱管18連通,并在該水平箱管上制有上不凝氣 出口 17。在冷凝水聯(lián)箱管上設(shè)置有下不凝氣出口 10及冷凝水出口 12。布液器由對稱設(shè)置 于循環(huán)黑液進(jìn)口兩側(cè)的兩個布液器構(gòu)成。
[0029] 本外流管式降膜蒸發(fā)器的工作原理為:
[0030] 蒸發(fā)黑液由泵送入蒸發(fā)器內(nèi),控制一定流量及液位。黑液經(jīng)過循環(huán)泵送至加熱元 件上部的布液器,均勻分布于各加熱元件,黑液在換熱管表面成膜狀自上而下自由流下并 吸收加熱元件內(nèi)加熱蒸汽的熱量而蒸發(fā)。加熱蒸汽進(jìn)口有流量計及閥門,控制進(jìn)蒸發(fā)器的 蒸汽用量。濃黑液出口有流量計及取樣點,控制出蒸發(fā)器的黑液量,并隨時取樣測試其蒸發(fā) 達(dá)到的固形物濃度。蒸發(fā)器殼體上設(shè)有溫度表和壓力表,隨時監(jiān)控設(shè)備內(nèi)工作物性。
[0031] 盡管為說明目的公開的本實用新型的實施例和附圖,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以 理解,在不脫離本實用新型及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi),各種替換、變化和修改都是可 能的,因此本實用新型的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1. 一種外流管式降膜蒸發(fā)器,主要由殼體、換熱管單元、布液器、除霧器構(gòu)成,其特征在 于:所述布液器連接循環(huán)黑液進(jìn)口,所述換熱管單元由進(jìn)汽聯(lián)箱管、內(nèi)分汽箱管組、外聯(lián)汽 箱管組、換熱管組構(gòu)成,進(jìn)汽聯(lián)箱管水平固裝于殼體內(nèi)的下部,進(jìn)汽聯(lián)箱管位于殼體的外端 為加熱蒸汽進(jìn)口,在進(jìn)汽聯(lián)箱管的上部連通堅直的內(nèi)分汽箱管組,每根堅直的內(nèi)分汽箱管 上均安裝橫向的換熱管組的一端,換熱管組的另一端共同連接至外聯(lián)汽箱管上,多根外聯(lián) 汽箱管的底端共同連接至一冷凝水聯(lián)箱管;在內(nèi)分汽箱管、外聯(lián)汽箱管與殼體之間通過換 熱管單元支撐件進(jìn)行固定;殼體頂部設(shè)置有二次蒸汽出口,殼體底部設(shè)置有循環(huán)黑液出口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外流管式降膜蒸發(fā)器,其特征在于:所述的進(jìn)汽聯(lián)箱管為圓 管形進(jìn)汽聯(lián)箱管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外流管式降膜蒸發(fā)器,其特征在于:所述的進(jìn)汽聯(lián)箱管上對 稱連通兩排堅直的內(nèi)分汽箱管組,每排堅直的內(nèi)分汽箱管均通過換熱管組連接堅直的外聯(lián) 汽箱管組。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外流管式降膜蒸發(fā)器,其特征在于:所述的內(nèi)分汽箱管組及 外聯(lián)汽箱管組的頂端通過水平箱管連通,并在該水平箱管上制有上不凝氣出口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外流管式降膜蒸發(fā)器,其特征在于:在所述的冷凝水聯(lián)箱管 上設(shè)置有下不凝氣出口及冷凝水出口。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外流管式降膜蒸發(fā)器,其特征在于:所述的布液器由對稱設(shè) 置于循環(huán)黑液進(jìn)口兩側(cè)的兩個布液器構(gòu)成。
【文檔編號】B01D1/22GK203861934SQ201420123155
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】牛量, 云澤國, 畢旺華 申請人:天津市恒脈機(jī)電科技有限公司