[发明专利]一种应用于多效蒸馏蒸发器的椭圆形换热管及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及海水、苦咸水、废水多效蒸馏等领域，尤其适用于多效蒸馏蒸发器的换热管及其工作方法。

背景技术

多效蒸馏是海水、苦咸水、废水多效蒸馏等领域应用较多的方法之一，同时也是蒸馏法中最节能的方法之一。多效蒸馏具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料水水质要求低、装置的生产能力大等优点，是当前海水脱盐等领域的主流技术，占海水淡化技术总市场份额的57％以上。

传统的多效蒸馏装置采用的是圆形换热管，由于圆形换热管达到全面润湿的喷淋密度值大，因此每效的进料海水量也比较大，不利于热量的充分回收，而且由于圆形换热管换热效率和排布方式的限制，设备一般都比较大，这给设备的制造、运输和安装以及安装场地都提出了较高的要求。针对这一问题，本发明提供了多效蒸馏蒸发器的换热管及其工作方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于多效海水淡化装置的椭圆换热管及其工作方法，将换热管的传统形状改变，并改善其排布方式，从而达到减小设备体积，便于安装运输的目的。

本发明的技术方案：一种应用于多效蒸馏蒸发器的椭圆换热管及其工作方法，其特征是包括一组椭圆形换热管管束，换热管排列方式以及换热管与管板连接形式。

上述的一组椭圆形换热管管束，是指在多效蒸馏蒸发器中使用椭圆形换热管，其长短轴比例为3∶1。

上述的换热管排列方式，是指换热管的排列方式为椭圆管长轴方向与流向垂直时，接触角为90°时的排列。

上述的热管与管板连接形式，是指椭圆管与管板之间不再使用焊接或胀接，而是采用橡胶套连接。

上述的一种应用于多效蒸馏蒸发器的椭圆换热管的工作方法，其特征在于包含以下步骤：

(1)进水通过喷淋装置进入多效蒸馏蒸发器，由于椭圆换热管的顶部面积小，进水水滴在重力作用下在椭圆管的顶部很快向下铺展形成水膜；

(2)由于椭圆形换热管表面张力小，重力的向下分力大，进水水膜以较快的速度铺展，形成厚度较薄的水膜；

(3)该效组中被轻微浓缩的剩余料液用泵打入到蒸发器的下一效组中，在新的效组中又重复了蒸发和喷淋过程，直至末效蒸发器以浓缩液的形式离开此效组。

本发明的优越性在于：

1、椭圆换热管的顶部面积小，水滴在其表面的重力向下分力较圆管约大一倍，所以水滴在椭圆管的顶部很快向下铺展形成水膜，且水膜铺展速度快，水膜厚度薄，椭圆管易全面润湿，并且换热效率高，尤其是长短轴比例为3∶1的椭圆换热管，换热效率最高，因此在向同换热量的条件下，使用椭圆形换热管，可以使用更小的换热面积，相应换热管所需的数量和长度都会减小，减少了材料的成本。

2、椭圆换热管的紧凑性好，同样的面积可以布置更多的换热管，设备的体积可以进一步缩小。

3、椭圆换热管达到完全润湿的喷淋密度值比圆管小，因此可以减少海水的喷淋量，提高海水温度，降低能耗。

4、该设备的椭圆管与管板采用橡胶套连接，可以防止焊接而产生的应力及变形情况，以及不同金属间的直接接触，从而减少腐蚀的发生，并且使安装、维修更加方便。

附图说明

附图1为本发明所涉及一种应用于多效蒸馏蒸发器的椭圆换热管及其工作

方法中换热管的排列方式，附图2为椭圆形换热管与管板的连接示意图。

附图标记：

1——管板

2——橡胶套

3——椭圆形换热管

具体实施方式

实施例：

一种应用于多效蒸馏蒸发器的椭圆换热管，其特征是包括一组椭圆形换热管3的管束，换热管排列方式以及新型的换热管与管板连接形式。

如图1所示，上述的换热管排列方式，是指换热管3的排列方式为长轴方向与流向垂直时，接触角为90°时的排列。

上述的新型的换热管与管板连接形式，是指椭圆管换热管3与管板1之间不再使用焊接或胀接，而是采用橡胶套2连接。

上述的一种应用于多效蒸馏蒸发器的椭圆换热管的工作方法，其特征在于包含以下步骤：

(1)进水通过喷淋装置进入多效蒸馏蒸发器，由于椭圆形换热管3的顶部面积小，进水水滴在重力作用下在椭圆形换热管3的顶部很快向下铺展形成水膜；

(2)由于椭圆形换热管3表面张力小，重力的向下分力大，进水水膜以较快的速度铺展，形成厚度较薄的水膜；

(3)该效组中被轻微浓缩的剩余料液用泵打入到蒸发器的下一效组中，在新的效组中又重复了蒸发和喷淋过程，直至末效蒸发器以浓缩液的形式离开此效组。