[发明专利]降膜蒸发器

说明书

技术领域

本发明属于蒸发器技术领域，具体地说，特别涉及一种降膜蒸发器。

背景技术

蒸发工艺在现有石油、化工、食品以及废水处理行业应用非常广泛。目前各行业所用的蒸发器均为金属材质，根据处理物料的不同，所选用的金属材质也不同，其中碳钢、不锈钢、钛材为蒸发器最普遍采用的金属材料。

金属制蒸发器在设计、加工和运行过程中存在以下问题：

1)结构复杂，加工难度大；

2)金属材料用量大，投资成本高；

3)单位体积换热面积小，换热所需温差大，换热效果不理想；

4)易结垢、易腐蚀；

5)维修、维护成本高、难度大；

6)运行能耗高。

布膜器是降膜蒸发器的关键部件，它对降膜蒸发器的性能影响是至关重要的。现有的降膜蒸发器主要采用重力式布膜，主要包括：溢流型、插头型和多孔板型三种。溢流型对加工和安装精度要求很高；插头型流动阻力大、易堵塞，安装检修不便，只适用于清洁物料；多孔板型布膜效果差于前两者。因此，现有的降膜蒸发器容易出现布水不均匀，易出现干板等现象，不仅运行能耗高，而且占用蒸发器的空间大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种换热效果良好的降膜蒸发器。

本发明的技术方案如下：一种降膜蒸发器，包括换热器(1)，所述换热器(1)由若干换热单元从前往后依次排列组成，该换热单元由两层薄膜(1a)叠合而成，在两层薄膜(1a)之间形成有若干条波浪形的流体通道(1b)，该流体通道(1b)从薄膜(1a)的上端往下延伸，在每个换热单元的下端设置有出水口(1c)，该出水口(1c)中装有集水器；在所述换热器(1)的顶部设置有布膜器，该布膜器由若干布膜板(2)从前往后依次叠加而成，在每块布膜板(2)上沿横向对称设置有两个导流通道(2a)，该导流通道(2a)的一端为进水口(2b)，在导流通道(2a)的底部沿横向设有多个布水口(2c)，该布水口(2c)与所述导流通道(2a)相连通，并且两相邻布水口(2c)之间的距离基本相等；在所述布膜器的左右两侧对称设置有布水器(3)，该布水器(3)上端的出液口与对应侧各导流通道(2a)的进水口(2b)相连通。

采用以上技术方案，液体在循环泵的作用下进入布水器的内腔中，然后通过出液口均匀流入布膜器的各导流通道内，再由布水口均匀向下流出，即可在换热器各换热单元的表面形成稳定、均匀的液膜；同时，导流通道及布水口均不易发生堵塞，可靠性好。加热蒸汽从各换热单元的上端口进入流体通道内，并在膜内侧自上而下沿多个独立的流体通道运动，而处理液通过布膜器在膜外侧以液膜形式自上而下流动，这样完成换热蒸发过程，蒸汽在流体通道内产生冷凝，冷凝后的水蒸汽，即整个工艺的产物，再从流体通道的下端口以纯净的冷凝水的形式由集水器汇集，排向出水管。由于流体通道为波浪形，有效增加了蒸汽通道的长度，延长了热交换时间，从而达到了增强热交换的效果。在运行过程中，薄膜能够有效避免结垢现象的发生，使得结垢周期延长，将结垢对换热的影响降到最低，达到节能的效果。蒸发处理后的水由于换热温差小，排出的水质好，能够直接达到国家相关排放标准。

所述薄膜(1a)由高分子聚合物制成，一方面选材容易，成本低；另一方面，蒸汽在冷凝时释放出的潜热透过高分子聚合物表面，促使外部表面的处理液释放出更多的水蒸气，这样进一步提高了热交换的效果。同时，高分子聚合物材料能够有效抵御垃圾渗滤液的腐蚀性，使得产品寿命大大延长。

所述薄膜(1a)的厚度为0.01-0.06mm，这样既兼顾了强度的可靠性，防止薄膜发生损坏，又能够确保换热的效果良好。

为了方便加工制作，两层薄膜(1a)之间通过超声波焊接或者热熔固定在一起。

所述换热单元的下端为“V”形，出水口(1c)位于换热单元下端的中央位置，各流体通道(1b)的下端口向中间收拢，并靠近出水口(1c)。以上结构一方面能够节约材料，尽可能地降低成本；另一方面，各流体通道流出的冷凝水能够及时流向集水器，以避免冷凝水在薄膜上滞留。