[发明专利]一种小温差管壳程变空间的无折流板高效节能蒸发器

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒸发器，尤其涉及一种小温差管壳程变空间的无折流板高效节能降膜蒸发器。

背景技术

在节能减排低碳经济发展的形势下，设计发明了一种小温差管壳程变空间的无折流板高效节能蒸发器，实现蒸发器管/壳程空间可控的流动，提高传热效率20-40%降低运行阻力节能30-70%。采用SP管/PS管可使降膜蒸发器节材15-30%，体积小20-40%、重量减少30%。实现了产业化成套装备技术设计软件及版权。HPMVR多效蒸发热泵节能系统采用SP/PS新型小温差高效蒸发器，应用于多效蒸发、海水淡化、污水治理、高浓度含盐废水处理、垃圾浓缩液处理，相对于多效蒸发系统可节能70-90%，1-2年即可回收投资。其关键是高效蒸发器变空间、无折流板设计制造技术。高效蒸发器采用SP元件提高传热效率15-30%；SP管变空间设计技术可减少流体流动的阻力，可实现节能20-35%，体积小20-35%，重量减少30-40%。

传统的立式降膜蒸发器采用普通圆管，壳程介质为高温蒸汽，管程介质为原料蒸发液，传热面积利用率低，存在传热效率低，易结垢，流动阻力大，流体横向冲刷管束易诱发振动等缺点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、体积小、传热效果好、流动阻力小、蒸发液膜贴壁性好、使用寿命长的小温差管壳程变空间的无折流板高效节能降膜蒸发器。

为实现以上目的，本发明采取了的技术方案是：

一种小温差管壳程变空间的无折流板高效节能蒸发器，其特征在于，其包括壳体、上封头、下筒体、下封头、管板及换热管束，所述上封头设在壳体的上端，所述下筒体设置于壳体的下端与下封头之间，所述壳体的上侧设有壳程蒸汽入口，其下侧设有壳程冷凝液出口，所述上封头上设有与换热管束相连通的管程料液入口，下封头上设有与换热管束相连通的管程浓缩液出口及蒸汽出口，所述管板设有两个，分别设在上封头与壳体的连接处、以及下筒体与壳体的连接处，所述换热管束设在壳体内，该换热管束由多个换热管构成，换热管的上下两端分别与管板连通，换热管内部空间为管程，换热管外部空间为壳程，所述换热管为螺旋扭曲扁管，相邻螺旋扭曲扁管之间互相通过其长轴接触支撑。

所述换热管为麻花状的螺旋扭曲扁管。

所述换热管包括扭曲扁管段以及设置于该扭曲扁管段的上、下两端且与其一体成型的入口端圆管接口管段和出口端圆管接口管段，所述入口端圆管接口管段和出口端圆管接口管段分别与相应的管板焊接或胀接。

所述扭曲扁管段为由圆形管压成椭圆形管后，沿所述椭圆形管的轴向按扭矩200～270N·m扭转而成的螺旋状结构。

扭曲扁管段与入口端圆管接口管段（或出口端圆管接口管段）的长度比为3～5:1～2。

相邻的换热管之间通过扭曲扁管段的长轴相互接触，形成自支撑结构。

所述换热管之间采用三角形或六边形或正方形排布。

所述上封头上设有温度探头。

所述壳体的下端设有壳程放净口，壳体的上端设有排气口。

所述下筒体与分离器连接。

所述分离器包括分离器筒体以及设置于分离器筒体上下两端的分离器气相出口和分离器液相出口，所述分离器筒体通过分离器接管与下筒体相连通。

所述分离器筒体内设有旋流机制。

具有变截面的扭曲扁管段可采用金属或非金属材料。

本发明高效降膜蒸发器减少了壳程流通空间，而采用变截面的扭曲扁管，其壳程流体流动为变空间纵向流动。管程为变截面立体结构，其管程液膜流动为变空间螺旋流动。