一种板式降膜浓缩设备的制作方法

专利2026-09-12  2


本技术属于蒸发器,涉及一种板式降膜浓缩设备。


背景技术:

1、降膜蒸发是在降膜蒸发设备的进料室进入料液,料液经过液体分布装置和布膜装置,被均匀分配到换热板片表面,在重力的作用下,形成均匀的液膜,在降膜蒸发设备内均匀流动,在这一过程中,被加热介质进行充分加热而汽化,产生液相和二次蒸汽,液相从出液口中排出,二次蒸汽从二次蒸汽出口排出。

2、板式降膜浓缩设备属于蒸发器的一种,它的主要结构是若干加热板片和布膜器。板式降膜浓缩设备适用蒸发浓度较高、粘度较大的料液。板式降膜浓缩设备的传热系数较高,停留时间短,不易引起料液变质,适于处理热敏性料液。现有的板式降膜浓缩设备的布液器布液不均匀,布膜器容易堵塞,进而影响蒸发器成膜效果。

3、专利cn219290626u公开了一种板式降膜蒸发器,包括罐体,罐体从上向下依次为进液室、蒸发室和收集室,蒸发室内设置有蒸发板,蒸发室上部设置有进气管道,罐体内竖直设置蒸发板,相邻蒸发板之间设置有加热空间,进气管道与加热空间连通,蒸发板上部与进液室连通,蒸发板下部与收集室连通,蒸发板包括两个相对设置的安装板,安装板之间设置有导流板组,导流板组沿安装板的宽度方向分布,导流板组包括多个导流板单元,多个导流板单元沿竖直方向分布,每个导流板单元均包括导流板一和导流板二,导流板一和导流板二呈倒八字型布置。但该专利由于弹性组件容易生锈,发生变形,导致液体从第二均液板落下后,不均匀地落到蒸发板,提高维修费用;当液体流量过大时,会产生涡流,会损坏反应器器件,进而影响其蒸发速率;当原料中有污垢时,均液板的孔容易被堵塞。


技术实现思路

1、本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的孔堵塞影响布膜器整体成膜效果、布液不均匀、料液流量较大会产生涡流等至少一种缺陷而提供一种板式降膜浓缩设备,本实用新型能够提高液体均匀分布程度,不易堵塞,防止液体产生涡流现象,成膜更稳定,提高蒸发效率。

2、本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:

3、本实用新型的技术方案之一在于,提供一种板式降膜浓缩设备,该设备包括进料管、均布框、折流板、换热板片组、集液板和壳体,该壳体的顶部设置有二次蒸汽出口,所述壳体的上部贯穿有与进料管固定连通的进料口,所述壳体上在换热板片组的两端位置设置有上部的蒸汽入口和下部的蒸汽出口,所述壳体的底部贯穿有与集液板固定连通的浓缩液出料管,所述壳体的内部从上向下依次设置有进料管、均布框、折流板、换热板片组和集液板;

4、所述均布框内设置有均布器,该均布器设置于进料管的正下部且与进料管固定连接,所述均布器包括上防冲板、布液板和下防冲板,所述布液板包括数对倾斜一定角度且固定连接的板件,该板件的顶部交汇于上防冲板上且与上防冲板固定连接,底部与下防冲板固定连接,设置两层防冲板可以缓解流体流量过大产生的撞击,可以减少流体流量过大时对浓缩设备器件的损坏,起到缓冲的作用,当料液有污垢时,污垢团会被布液板和上下防冲板击散掉并在料液中分散扩散开,减少均布框底部的孔洞被堵塞的情况,提高换热效率,通过设置布液板,可以改变液体流向,使料液流动更稳定,料液水平分布更均匀,避免料液流动过程产生涡流引起的能量损耗和发热,提高设备的运行效率,可作为进料系统遇到流量过大等特殊情况时的保护措施。

5、进一步地,所述布液板包括1-6对板件,每对板件之间的夹角为0°≤a<135°。

6、进一步地,所述上防冲板和下防冲板的形式选自平板、圆盘、槽板中的一种或多种,形状选自圆形、多边形中的一种或多种。

7、作为优选的技术方案,所述布液板的横向长度小于上防冲板和下防冲板的长度。

8、进一步地,所述均布框套设于进料管上且与进料管固定连接,通过设置均布框能够使料液流量更稳定,当料液流至均布器和均布框时,实现料液的均匀分布和均匀布膜。

9、进一步地,所述均布框的底部设置有均匀排布的孔洞,该孔洞的形式包括圆形孔、长圆孔或8字孔。

10、作为优选的技术方案,所述孔洞的列数与换热板片组的板片列数对应。

11、作为优选的技术方案,所述均布框顶部和底部的形状包括矩形或圆形。

12、作为优选的技术方案,所述均布框顶部和底部的水平尺寸(长度或直径)与换热板片组的板片水平长度相同。

13、进一步地,所述折流板与换热板片组固定连接,所述折流板采用中部波浪状起伏的矩形平板,通过设置换热板片组与折流板固定连接,可以达到液体从折流板流出时,会落到换热板表面,形成稳定的液膜,如果均布框底部的孔洞出现堵塞,不会影响板式降膜浓缩设备整体成膜效果,当料液流至折流板,改变料液流动方向,使料液汇聚成水帘状均匀流到换热板片组表面,通过设置折流板,可以缓冲液体流量,减少流动死区,水膜面积更大,下流更均匀,换热更稳定,提高成膜效果,有效避免气液两相流对降膜浓缩设备内部主体结构造成腐蚀,具有较强的抗结垢能力和抗振动能力。

14、作为优选的技术方案,所述折流板的长度不小于均布框的长度。

15、进一步地,所述进料管的出口处设置有雾化喷淋器,通过设置雾化喷淋器可以起到初步分布液体,提高料液成膜速度的作用,可以提高有垢块的料液通过速率,还具有缓冲液体和不易堵塞的作用。

16、进一步地,所述换热板片组是由多个板片对等间距排列而成,每个板片对包括拼接而成的两块板片,两块板片的侧边固定相连与壳体形成上下开口的腔体。

17、作为优选的技术方案,所述板片的数目、形状和间距根据工况可灵活调整。

18、进一步地,所述板片的形式包括鼓泡板、平板或波纹板。

19、作为优选的技术方案,所述板片的形状包括矩形或圆形。

20、进一步地,所述集液板的中间设有通孔,该通孔的直径为0.1-0.9倍筒体的直径,所述通孔贯通浓缩液出料管,料液通过集液板汇聚并最终经过通孔通过浓缩液出料管流出。

21、作为优选的技术方案,所述集液板的形状包括矩形或圆形。

22、本实用新型的技术方案之一在于,提供一种板式降膜浓缩设备的使用方法,该方法包括以下步骤:

23、料液由进料口进入进料管的雾化喷淋器中,料液均匀落至上防冲板、布液板和下防冲板围成的布液腔内,料液的流动方向改变,经过布液板多组倾斜布置板件可以有效缓解涡流的产生,之后沿着下防冲板的水平方向平稳扩散开,经过布液腔的外缘后料液流至均布框的底部,料液从均布框的孔洞均匀漏下完成布膜,然后流至折流板来改变流体的流向,通过折流板流至换热板片组的表面,从上到下在重力作用下以液膜形式流动;所述换热板片组的内部将蒸汽由蒸汽入口到蒸汽分配总管进行分配,换热完成后的蒸汽由蒸汽收集总管收集后从蒸汽出口排出;加热蒸汽通过板片换热将料液中的水分汽化产生二次蒸汽,二次蒸汽通过换热板的间隙上升至二次蒸汽出口,浓缩液经过集液板,然后从集液板的通孔流至浓缩液出料管。

24、与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

25、(1)布液更均匀:

26、本实用新型通过设置两层防冲板、布液板、均布框和折流板,可以实现降膜蒸发器液体三级分布和均匀布膜的目的,不仅可以缓冲液体的流量,避免液体流量过大会损坏浓缩设备的器件,还可以使得料液分布更均匀,布膜效果更好,蒸发效率更高;

27、(2)水膜更稳定:

28、本实用新型的折流板与换热板片组固定连接,当料液从折流板流出时,基本形成一层水膜,然后流到换热板片组的表面,使得水膜更稳定、更均匀;当均布框底部部分的孔洞堵塞时,由于设置了均布结构,所以基本不会影响板式降膜浓缩设备整体成膜效果;

29、(3)防涡流:

30、本实用新型通过设置布液板,可以改变液体流向,可以使液体流量更稳定,使液体分布更均匀,防止液体发生涡流现象,降低涡流损耗和发热,提高设备的效率,可作为避免进料系统遇到流量过大等特殊情况的保护措施;

31、(4)不易堵塞:

32、本实用新型通过设置防冲板和雾化喷淋器,可以提高料液垢块通过机率,使液体分布更均匀,减少均布框底部的孔洞被堵塞的机率,提高成膜效果,提高蒸发效率;

33、(5)不易结垢,拆卸清洗方便:

34、本实用新型通过设置折流板,可以缓冲液体,减少流动死区,提高成膜效果,有效避免气液两相流对降膜浓缩设备内部主体结构造成腐蚀,具有较强的抗结垢能力和抗振动能力;如果长时间使用后,换热板有了一定程度的结垢,整个换热板片组可以从壳体中拆卸出来进行清洗,清洗很方便;

35、(6)结构灵活,适用范围广:

36、本实用新型防冲板和换热板的结构形式多样,适用范围广泛,可适用大流量的工况,可以应用于大型化生产。


技术特征:

1.一种板式降膜浓缩设备,其特征在于,该设备包括进料管(3)、均布框(4)、折流板(5)、换热板片组(7)、集液板(9)和壳体(11),该壳体(11)的顶部设置有二次蒸汽出口(1),所述壳体(11)的上部贯穿有与进料管(3)固定连通的进料口(2),所述壳体(11)上在换热板片组(7)的两端位置设置有上部的蒸汽入口(6)和下部的蒸汽出口(8),所述壳体(11)的底部贯穿有与集液板(9)固定连通的浓缩液出料管(10),所述壳体(11)的内部从上向下依次设置有进料管(3)、均布框(4)、折流板(5)、换热板片组(7)和集液板(9);

2.根据权利要求1所述的一种板式降膜浓缩设备,其特征在于,所述布液板(42)包括1-6对板件,每对板件之间的夹角为0°≤a<135°。

3.根据权利要求1所述的一种板式降膜浓缩设备,其特征在于,所述上防冲板(41)和下防冲板(43)的形式选自平板、圆盘、槽板中的一种或多种,形状选自圆形、多边形中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种板式降膜浓缩设备,其特征在于,所述均布框(4)套设于进料管(3)上且与进料管(3)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种板式降膜浓缩设备,其特征在于,所述均布框(4)的底部设置有均匀排布的孔洞,该孔洞的形式包括圆形孔、长圆孔或8字孔。

6.根据权利要求1所述的一种板式降膜浓缩设备,其特征在于,所述折流板(5)与换热板片组(7)固定连接,所述折流板(5)采用中部波浪状起伏的矩形平板。

7.根据权利要求1所述的一种板式降膜浓缩设备,其特征在于,所述进料管(3)的出口处设置有雾化喷淋器。

8.根据权利要求1所述的一种板式降膜浓缩设备,其特征在于,所述换热板片组(7)是由多个板片对等间距排列而成,每个板片对包括拼接的两块板片,两块板片的侧边固定相连与壳体(11)形成上下开口的腔体。

9.根据权利要求8所述的一种板式降膜浓缩设备,其特征在于,所述板片的形式包括鼓泡板、平板或波纹板。

10.根据权利要求1所述的一种板式降膜浓缩设备,其特征在于,所述集液板(9)的中间设有通孔,该通孔的直径为0.1-0.9倍筒体的直径,所述通孔贯通浓缩液出料管(10)。


技术总结
本技术涉及一种板式降膜浓缩设备,包括进料管、均布框、折流板、换热板片组、集液板和壳体,壳体的顶部设有二次蒸汽出口,上部穿有与进料管连通的进料口,在换热板片组两端位置设有上部的蒸汽入口和下部的蒸汽出口,底部穿有与集液板连通的浓缩液出料管,内部设有进料管、均布框、折流板、换热板片组和集液板;均布框内设有均布器,均布器设于进料管的下方且与进料管连接,均布器包括上防冲板、布液板和下防冲板,布液板包括数对倾斜一定角度且连接的板件,板件的顶部交于上防冲板上且与上防冲板连接,底部与下防冲板连接。与现有技术相比,本技术能够提高液体均匀分布程度,不易堵塞,防止液体产生涡流现象,成膜更稳定,提高蒸发效率。

技术研发人员:倪昊尹,宋铭鑫,石来嗣,徐月亭,任文建,郝明勋,刘悦,张伊龙,孙雪峰
受保护的技术使用者:德艾柯工程技术(上海)有限公司
技术研发日:20231218
技术公布日:2024/11/11
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