[发明专利]一种电场强化管式降膜蒸发装置及其方法

权利要求书

1.一种电场强化管式降膜蒸发装置，其特征在于包括上绝缘基座（1）、上电极板（2）、电极线（3）、布液器（4）、蒸发器壳体（5）、蒸汽进口（6A）、冷却水出口（6B）、不锈钢管（7）、液体出口（8）、下绝缘基座（9）、下电极板（10）、高压电源（11）、绝缘子（12）、紧固圈（13）、导电杆（14）、液体入口（15A）、两相出口（15B）、聚四氟乙烯螺旋壳体（16）、绝缘底座（17）、支撑杆（18）、气液分离器（19）、上管板（20A）、下管板（20B）、布液板（21）、布液孔（22）、接液板（23）、销钉孔（24）、绝缘支撑体（25）；

蒸发器壳体（5）从上到下顺次设有上绝缘基座（1）、上电极板（2）、布液器（4）、上管板（20A）、不锈钢管（7）、下管板（20B）、下绝缘基座（9）、下电极板（10），上电极板（2）和下电极板（10）分别内嵌于上绝缘基座（1）和下绝缘基座（9）；

蒸发器壳体顶部设有绝缘底座（17），绝缘底座上端通过紧固圈（13）与聚四氟乙烯螺旋壳体（16）相连，聚四氟乙烯螺旋壳体上端设有绝缘子（12），高压电源（11）通过绝缘子、导电杆（14）与上电极板（2）相连，上电极板通过多根电极线（3），穿过布液器（4）、上管板（20A）、不锈钢管（7）、下管板（20B）与下电极板（10）相连；

蒸发器壳体上部侧壁设有液体入口（15A），蒸发器壳体中部侧壁设有蒸汽进口（6A）、冷却水出口（6B），蒸发器壳体下部侧壁设有两相出口（15B）、液体出口（8），两相出口与气液分离器（19）相连；

布液器（4）包括布液板（21）、布液孔（22）和接液板（23），接液板（23）位于布液板（21）的正上方，接液板（23）的面积小于布液板（21），布液板（21）上均匀设有若干布液孔（22），布液孔（22）的位置与不锈钢管（7）的位置交错布置，接液板（23）和布液板（21）上的电极线穿孔均内嵌有绝缘材料；

电极线（3）通过绝缘支撑体（25）固定在不锈钢管（7）内。

2.根据权利要求1 所述的一种电场强化管式降膜蒸发装置，其特征在于，所述的绝缘支撑体（25）包括外绝缘圈（26）、绝缘支撑杆（28）和内绝缘圈（29），内绝缘圈通过绝缘支撑杆与外绝缘圈相连，绝缘支撑杆（28）上设有漏液槽（27），内绝缘圈上设有漏液孔（30）。

3.根据权利要求1 所述的一种电场强化管式降膜蒸发装置，其特征在于，所述的高压电源（11）为直流电源，电压最大值为30kV。

4.一种使用如权利要求1 所述装置的电场强化管式降膜蒸发方法，其特征在于，液体经过液体入口（15A）、布液器（4）布液后被均匀分配到不锈钢管（7）之中，形成降膜流动，同时蒸汽经过蒸汽入口（6A）进入蒸发器壳程，蒸汽在不锈钢管（7）外发生冷凝，释放出潜热，热量通过不锈钢管（7）传递到管内的液体降膜上，在此过程中，高压电源（11）通过上电极板（2）和下电极板（10）将高电压施加在电极线（3）上，不锈钢管（7）通过上管板（20A）和下管板（20B）接地,从而在电极线（3）和不锈钢管（7）之间形成高压电场，管内的液体降膜吸收蒸汽冷凝释放的潜热发生蒸发，电极线（3）和不锈钢管（7）之间的高压电场进一步促进了液膜的蒸发过程，蒸汽冷凝后变成冷却水，从冷却水出口（6B）排出蒸发器外，被蒸发的液体降膜沿着不锈钢管（7）下落，经过两相出口（15B）进入到气液分离器（19）中，在气液分离器（19）中发生气液分离，二次蒸汽和浓缩液分别从气液分离器（19）的上下出口离开，被进一步收集利用，部分浓缩液未进入气液分离器（19），而是直接落入蒸发器的下部空间，并从液体出口（8）排出蒸发器。

5.如权利要求4所述的一种电场强化管式降膜蒸发方法，其特征在于，所述的布液器（4）布液的方法为：液体经过液体入口（15A）进入蒸发器，落到接液板（23）上，接液板（23）起缓冲作用，液体从接液板（23）的外边缘落下到布液板（21）上，经过布液板上（21）的布液孔（22）下落到上管板（20A）上，不锈钢管（7）与上管板（20A）连接处设有导向截面，液体通过导向界面进入不锈钢管（7）内形成降膜流动。