半管型豎直流道板式蒸發(fā)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種半管型豎直流道板式蒸發(fā)器，包括板片結(jié)構(gòu)，板片結(jié)構(gòu)自上而下依次包括上接口區(qū)、上分布區(qū)、流道區(qū)、下分布區(qū)、下接口區(qū)，上接口區(qū)設(shè)有蒸汽進(jìn)口和物料出口，下接口區(qū)設(shè)有物料進(jìn)口和冷凝水出口，流道區(qū)設(shè)有多個(gè)物料側(cè)豎直圓形流道，多個(gè)物料側(cè)豎直圓形流道之間的區(qū)域?yàn)檎羝麄?cè)流道。物料側(cè)豎直圓形流道由半管形豎直流道組合而成。在一定條件下可實(shí)現(xiàn)“加熱—蒸發(fā)—蒸汽與液體分離”完整的過(guò)程均在流道中完成，真正實(shí)現(xiàn)板片式薄膜蒸發(fā)，提高了蒸發(fā)效率，有利于物料受熱產(chǎn)生的蒸汽快速分離。
【專利說(shuō)明】半管型豎直流道板式蒸發(fā)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種板式蒸發(fā)器，尤其涉及一種半管型豎直流道板式蒸發(fā)器。

【背景技術(shù)】
[0002]板式蒸發(fā)器是由多組具備一定形狀的板片，受壓并排排列而組成的一種新型高效節(jié)能蒸發(fā)設(shè)備，具備物料進(jìn)出口和熱媒進(jìn)出口。一般來(lái)講，物料進(jìn)入板式蒸發(fā)器，從板片之間的流道通過(guò)時(shí)被蒸汽等熱源加熱而產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象。板式蒸發(fā)器本質(zhì)上是板式換熱器的一種特殊用途，都是利用了板片傳熱效果好的特性來(lái)達(dá)到換熱的目的。所不同的是，板式蒸發(fā)器對(duì)物料流道及蒸汽出進(jìn)口形狀大小的設(shè)計(jì)要求更高，工況的特殊性強(qiáng)。
[0003]板式蒸發(fā)器和傳統(tǒng)的管式蒸發(fā)器比較，具有諸多優(yōu)勢(shì)如:
[0004](I)傳熱效率高。板式蒸發(fā)器傳熱效率決定于其板片的材質(zhì)及形式。K值一般為3500?5800kW/(m2.K)，比管殼式蒸發(fā)器高2?4倍，因而在同等條件下所需傳熱面積小。
[0005](2)板式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，節(jié)省制造材料。同等處理量的條件下，板式蒸發(fā)器的體積僅相當(dāng)于管殼式蒸發(fā)器的十分之一。因此在空間局限的場(chǎng)合具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。從制造耗材上比較，每平方米板式蒸發(fā)器加熱面積約消耗金屬約10kg，僅為列管式加熱器的1/3?1/4，及大節(jié)省的材料成本。
[0006](3)選材范圍廣泛，可以針對(duì)不同的物料選用特殊板材。由于板式蒸發(fā)器節(jié)省材料，降低了原料成本。無(wú)疑為選材提供了更廣泛的空間。除了常規(guī)的304、316L等材料外，還可以針對(duì)強(qiáng)腐蝕性物料選用鈦合金等材料壓制板片，而以同樣的材料制作管殼式蒸發(fā)器其成本是難以接受的。
[0007](4)可拆卸，可清洗，可調(diào)整處理量。板式蒸發(fā)器由板片組成可以根據(jù)需要增加或減少板片的數(shù)量以改變其加熱面積及處理量。同時(shí)，由于便于拆卸，清洗方便，板片內(nèi)部的死角少，衛(wèi)生條件較好。且一般工況下，加熱物料在加熱器中停留時(shí)間都比較短，對(duì)于熱敏性物料的蒸發(fā)處理及其有利。
[0008](4)節(jié)約能源。一是因?yàn)槠鋫鳠嵝矢?，二是板式蒸發(fā)器可利用回收低溫?zé)嵩粗械臒崃?，使冷熱物料之間的傳熱溫差可減少到4?5°C，仍舊可以工作。
[0009]作為一種先進(jìn)的蒸發(fā)系統(tǒng)，板式蒸發(fā)器已經(jīng)在冶金、化工、醫(yī)藥等眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用，而且市場(chǎng)上也出現(xiàn)了多效板式蒸發(fā)系統(tǒng)。但是，在調(diào)研中 申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)工業(yè)中應(yīng)用板式蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到設(shè)備本身的設(shè)計(jì)目標(biāo)，其原因 申請(qǐng)人:分析是由于現(xiàn)有的板片流道形式不能完全符合蒸發(fā)工況的需求。目前工業(yè)應(yīng)用中的及市場(chǎng)上出現(xiàn)的板式蒸發(fā)器板片多為人字形、波紋型或鉚釘式流道，這種流道湍流系數(shù)高，換熱效果好，但是卻存在一個(gè)對(duì)蒸發(fā)工況來(lái)講致命的缺點(diǎn)——湍流造成物料不能在流道內(nèi)形成薄膜，從而導(dǎo)致物料生成的蒸汽不能夠完全地、及時(shí)地分離出去，滯留的蒸汽再次與物料混合，重復(fù)換熱過(guò)程。因此，不適合工況的流道形式，造成了板式蒸發(fā)器效率的降低。為了提升效率，生產(chǎn)上多采用的是在板式蒸發(fā)器出口設(shè)置一個(gè)閃蒸罐的方式。其原理是控制閃蒸罐的壓力利于板式蒸發(fā)器出口壓力，迫使汽液混合狀態(tài)的物料迅速流向閃蒸罐，在罐內(nèi)完成汽液分離。那么，在這樣一個(gè)系統(tǒng)中，所謂的板式蒸發(fā)器所發(fā)揮的仍舊是高效換熱器的作用，而沒(méi)有實(shí)現(xiàn)“加熱一蒸發(fā)一蒸汽與液體分離”這樣一個(gè)完整的過(guò)程。所以，此類設(shè)備嚴(yán)格地說(shuō)不是真正意義上的板式蒸發(fā)器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、蒸發(fā)效率高的半管型豎直流道板式蒸發(fā)器。
[0011]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0012]本實(shí)用新型的半管型豎直流道板式蒸發(fā)器，包括板片結(jié)構(gòu)，所述板片結(jié)構(gòu)自上而下依次包括上接口區(qū)、上分布區(qū)、流道區(qū)、下分布區(qū)、下接口區(qū)，所述上接口區(qū)設(shè)有蒸汽進(jìn)口和物料出口，所述下接口區(qū)設(shè)有物料進(jìn)口和冷凝水出口，所述流道區(qū)設(shè)有多個(gè)物料側(cè)豎直圓形流道，所述多個(gè)物料側(cè)豎直圓形流道之間的區(qū)域?yàn)檎羝麄?cè)流道。
[0013]由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的半管型豎直流道板式蒸發(fā)器，由于流道區(qū)設(shè)有多個(gè)物料側(cè)豎直圓形流道，多個(gè)物料側(cè)豎直圓形流道之間的區(qū)域?yàn)檎羝麄?cè)流道，板片流道合理，更適合于板式蒸發(fā)器的應(yīng)用工況，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)“加熱——蒸發(fā)——蒸汽與液體分離”完整的過(guò)程均在流道中完成，真正實(shí)現(xiàn)板片式薄膜蒸發(fā)，提高了蒸發(fā)效率，有利于物料受熱產(chǎn)生的蒸汽快速分離。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的半管型豎直流道板式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中流道區(qū)的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中流道區(qū)的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:
[0018]A、上接口區(qū)，B、上分布區(qū)，C、流道區(qū)，D、下分布區(qū)，E、下接口區(qū)；
[0019]1、蒸汽進(jìn)口，2、物料出口，3、物料進(jìn)口，4、冷凝水出口，5、蒸汽側(cè)流道，6、物料側(cè)豎直圓形流道。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0021]本實(shí)用新型的半管型豎直流道板式蒸發(fā)器，其較佳的【具體實(shí)施方式】是:
[0022]包括板片結(jié)構(gòu)，所述板片結(jié)構(gòu)自上而下依次包括上接口區(qū)、上分布區(qū)、流道區(qū)、下分布區(qū)、下接口區(qū)，所述上接口區(qū)設(shè)有蒸汽進(jìn)口和物料出口，所述下接口區(qū)設(shè)有物料進(jìn)口和冷凝水出口，所述流道區(qū)設(shè)有多個(gè)物料側(cè)豎直圓形流道，所述多個(gè)物料側(cè)豎直圓形流道之間的區(qū)域?yàn)檎羝麄?cè)流道。
[0023]所述流道區(qū)設(shè)有多個(gè)半管形豎直流道，相鄰的兩個(gè)半管形豎直流道組合在一起成為所述物料側(cè)豎直圓形流道。
[0024]本發(fā)明的半管型豎直流道板式蒸發(fā)器，從板式蒸發(fā)器的核心部件板片入手，從新設(shè)計(jì)了板片流道，使其更加合理，更適合于板式蒸發(fā)器的應(yīng)用工況。在一定條件下可實(shí)現(xiàn)“加熱——蒸發(fā)——蒸汽與液體分離”完整的過(guò)程均在流道中完成，真正實(shí)現(xiàn)板片式薄膜蒸發(fā)，提高了蒸發(fā)效率，有利于物料受熱產(chǎn)生的蒸汽快速分離。
[0025]具體實(shí)施例:
[0026]設(shè)計(jì)了一種用于板式蒸發(fā)器的新型豎流道板片，利用該板片可以加工出薄膜板式蒸發(fā)器。
[0027]如圖1、圖2、圖3所示，板片結(jié)構(gòu)上可以分為進(jìn)出口區(qū)、分布區(qū)、流道區(qū)。在進(jìn)出口區(qū)針對(duì)物料蒸發(fā)特點(diǎn)，為物料出口設(shè)計(jì)了不規(guī)則的接口，目的是最大程度的提高物料氣化蒸汽的有效分離速率。分布區(qū)針對(duì)蒸發(fā)的特性設(shè)計(jì)了泡釘結(jié)構(gòu)，在穩(wěn)固板片的同時(shí)，盡可能地減少泡釘?shù)臄?shù)量，以防泡釘對(duì)蒸汽分離效率造成不利的影響。流道區(qū)設(shè)計(jì)了半管形豎直流道，兩片板片組合在一起可形成圓管，幾乎等同于管殼式蒸發(fā)器中的管束，但由于板片的厚度遠(yuǎn)低于管殼式蒸發(fā)器的管壁厚度，所以傳熱效率比管束高出數(shù)倍。物料在板片之間，即豎直流道圓管中流動(dòng)，受熱并產(chǎn)生蒸汽。由于圓管平滑、阻力小，受熱物料于管內(nèi)壁易于形成薄膜狀態(tài)，從而便于蒸汽與液體的有效分離。利用該豎直流道板片制造的板式蒸發(fā)器，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)“加熱一蒸發(fā)一蒸汽與液體分離”完整的過(guò)程均在流道中完成，真正實(shí)現(xiàn)板片式薄膜蒸發(fā)。
[0028]本發(fā)明的豎流道板片相對(duì)于其他蒸發(fā)板片所具有的優(yōu)勢(shì):
[0029](I)提高了蒸發(fā)效率。
[0030](2)有利于物料受熱產(chǎn)生的蒸汽快速分離。
[0031](3) “加熱——蒸發(fā)——蒸汽與液體分離”完整的過(guò)程可在流道中完成，真正實(shí)現(xiàn)了板片式薄膜蒸發(fā)。
[0032](4)應(yīng)用范圍廣泛，清洗方便?？蛇m用于粘性物料、漿狀物料、易結(jié)垢物料、腐蝕性物料等。
[0033]可應(yīng)用于生物、制藥、化工、環(huán)保及食品飲料行業(yè)。
[0034]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種半管型豎直流道板式蒸發(fā)器，其特征在于，包括板片結(jié)構(gòu)，所述板片結(jié)構(gòu)自上而下依次包括上接口區(qū)、上分布區(qū)、流道區(qū)、下分布區(qū)、下接口區(qū)，所述上接口區(qū)設(shè)有蒸汽進(jìn)口和物料出口，所述下接口區(qū)設(shè)有物料進(jìn)口和冷凝水出口，所述流道區(qū)設(shè)有多個(gè)物料側(cè)豎直圓形流道，所述多個(gè)物料側(cè)豎直圓形流道之間的區(qū)域?yàn)檎羝麄?cè)流道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半管型豎直流道板式蒸發(fā)器，其特征在于，所述流道區(qū)設(shè)有多個(gè)半管形豎直流道，相鄰的兩個(gè)半管形豎直流道組合在一起成為所述物料側(cè)豎直圓形流道。
【文檔編號(hào)】B01D1/22GK203989908SQ201420479511
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】董殿波, 張吉德, 李獻(xiàn)軍 申請(qǐng)人:北京誠(chéng)益通控制工程科技股份有限公司