[发明专利]一种降膜式蒸发器及液体分布方法

说明书

本发明公开了一种降膜式蒸发器，管箱上端口设有管程进口，管程进口下端设有导流板；导流板下方依次设置有上布液盘和下布液盘；下布液盘下方设置有换热管，换热管进口位置连接有布膜器；压力平衡管贯穿设置在上布液盘和下布液盘上，连通所述上布液盘上方和下布液盘下方的管箱内空间；压力平衡管管壁上，位于两布液盘之间处开有一个压力平衡孔。同时还提供利用该降膜式蒸发器的液体分布方法。液体通过双层分液槽后，分布更均匀，确保各换热管束进液流量稳定且相等；通过布液盘的液体经布膜器三角形窗口时能迅速旋流布膜，无干壁过渡区，布膜均匀，能更好地适应于降膜蒸发器中的换热管，满足降膜蒸发器性能要求和使用要求。

技术领域

本发明涉及换热器范畴，特别涉及一种新型高效降膜式蒸发设备液体分布器。

背景技术

降膜蒸发作为一种高效的传热传质技术，相较于其他类型的传热方式，竖管降膜蒸发传热具有传热系数高、传热温差损失小、易实现多效操作、可处理热敏性物料、结构简单、安装方便等优点，广泛应用于化工、炼油、能源、航天、海水淡化及制冷等领域。蒸发器与再沸器在结构上无差别，只是工艺用途不同命名不同，所以该设备既可以叫做蒸发器，又可以叫做再沸器。

其中，液体分布方法对于管内全部润湿成膜对于传热效果至关重要，开发高效的液体分布装置能显著提高管程传热效率。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种新型高效降膜式蒸发器或者再沸器。本发明要解决的另一个技术问题是，提供该降膜式蒸发器或者再沸器的液体分布方法。

本发明的技术方案是，一种降膜式蒸发器，包括管箱，管箱上的管程进口和管程出口，所述管箱1上端口设有管程进口4，所述管程进口4下端设有导流板5；所述导流板5下方依次设置有上布液盘3和下布液盘2；所述下布液盘2下方设置有换热管，所述换热管进口位置连接有布膜器7；

压力平衡管6贯穿设置在上布液盘和下布液盘上，连通所述上布液盘上方和下布液盘下方的管箱内空间；所述压力平衡管管壁上，位于两布液盘之间处开有一个压力平衡孔。

压力平衡管位于两布液盘之间处开有一个压力平衡孔，当进料时，布液盘下方气体通过平衡管底部上升进入管箱上部，两布液盘之间的气体通过平衡管中间的平衡孔进入管箱上部，从而平衡管箱压力，确保布液，降膜过程顺利进行。

其中，所述导流板与所述管程进口套接，所述导流板呈圆盘状或类似圆盘状。

其中，所述上布液盘上设有大小直径不同的布液孔；所述下布液盘上设有大小直径不同的布液孔。

进一步地，所述布液孔均匀设置。

进一步地，所述上下布液盘的布液孔，交错设置。

其中，所述压力平衡管上下贯通。

其中，在一个优选的实施方案中，所述布膜器为管状结构，横截面为圆形；在管壁同一水平面上设置若干三角形形状的窗口；所述布膜器下端与所述换热管连接处设有定位结构。本发明的三角形开口布膜器下部插入换热管上端管口，并与换热管内壁完全契合，布膜器上设有定位结构，以控制布膜器的插入深度。

进一步地，所述布膜器直径与换热管内径相当，布膜器管口沿着轴向母线切开并重叠。本发明的三角形开口布膜器直径与换热管内径相当，管口沿着轴向母线切开并重叠具有弹性功能，安装时收紧布膜器，当插入管内后布膜器松开，紧紧地贴在换热管内壁，保证布膜器与换热管同轴度。

本发明还提供了一种降膜式蒸发器的液体分布方法，采用上述的降膜式蒸发器，管程介质沿管程进口进入，落入布液盘中，通过双层分液槽结构的上下布液盘均匀落在每一根换热管进口，通过管口布膜器将管程介质均匀地分布到每一根换热管中，并且在换热管内壁呈膜状向下流动；换热管内的流体液膜与换热管外的蒸汽间进行热量交换，换热过后管内介质从管程出口排出；