[实用新型]集成两种换热结构的二效蒸发器

说明书

集成两种换热结构的二效蒸发器，包括一效组件、二效组件和输液泵；一效组件包括蒸发结晶器；二效组件包括蒸发浓缩器、换热器和循环泵；蒸发浓缩器的循环液排出口C、循环泵、换热器的管腔、蒸发浓缩器的循环液返回口C依次连通而形成浓缩液循环路径；输液泵设在蒸发浓缩器的浓缩液出口与蒸发结晶器的浓缩液入口之间的管路上，其用于将蒸发浓缩器内部的液体泵入蒸发结晶器内部。本实用新型集成了现有的换热结构内置式和换热结构外置式的二效蒸发器的优点，兼顾了结晶结垢易清理和较高换热效率，尤其适用于高温结晶产品的制备。

技术领域

本实用新型涉及蒸发结晶设备技术领域，特别是一种集成两种换热结构的二效蒸发器。

背景技术

多效蒸发器是一种主要应用于化工行业的高效节能蒸发设备，其是把前效产生的二次蒸汽作为后效的加热蒸汽，在一定程度上节省了生蒸汽，可实现多级浓缩结晶，其相比单效MVR蒸发器具有更高的能效比。多效蒸发器随着效数的增加，设备费用也会相应的增加，每一效的传热温差损失也会增加，使得有效传热温差减小，设备生产强度下降，因此常见的多效蒸发器的效数通常为二效或三效，其中又以二效蒸发器应用的最为广泛。

现有的二效蒸发器包括换热结构内置式和换热结构外置式这两类，其中，内置式的结构可参看公开号为CN212039090U的实用新型专利(可切换两效蒸发浓缩结晶器)，外置式的结构可参看图2所示。

换热结构外置式二效蒸发器包括一效组件、二效组件和送液泵9。一效组件包括一效分离器71、一效换热器72和一效循环泵73。一效分离器71上端设有二次蒸汽出口A711和原液入口A712，一效分离器侧壁上设有循环液返回口A713、出料口714和循环液排出口A715，出料口714用于排出达到工艺要求的浓缩浆液。一效换热器72为板式换热器或列管式换热器，其内设有互不连通的管腔和壳腔。一效分离器71的循环液排出口A715、一效循环泵73、一效换热器72的管腔、一效分离器71的循环液返回口A713依次通过管道连通成为闭合环路，称为一效原液路径。外供生蒸汽与一效换热器72的壳腔连通，用于为一效换热器72的管腔中流动的原液提供换热的热源。二效组件包括二效分离器81、二效换热器82和二效循环泵83。二效分离器81上端设有二次蒸汽出口B811和原液入口B812，二次蒸汽出口B811排出的蒸汽经过冷凝和气液分离处理后排空，二效分离器81的侧壁上设有循环液返回口B813、排料口814和循环液排出口B815，排料口814用于排出经过蒸发浓缩的原液。二效换热器82为板式换热器或列管式换热器，其内设有互不连通的管腔和壳腔。二效分离器81的循环液排出口B815、二效循环泵83、二效换热器82的管腔、二效分离器82的循环液返回口B813依次通过管道连通成为闭环环路，称为二效原液路径。一效分离器71的二次蒸汽出口A711排出的蒸汽与二效换热器82的壳腔连通，用于为二效换热器82的管腔中流动的原液提供换热的热源。送液泵9连接在二效分离器81的排料口814与一效分离器71的原液入口A712之间的管路上，其用于将二效分离器81内部的原液抽送至一效分离器71内部。

换热结构外置式二效蒸发器的优点在于：由于原液是在换热器内部的管腔中流通，因此管道外壁面均为换热面，在换热器外壳内部，管道/管腔通常以较高的密度进行布置，因此换热面积较大，换热效率较高。换热结构外置式二效蒸发器的缺点在于：当一效分离器内的原液被浓缩至接近饱和浓度时，会产生大量细小的结晶体，这些结晶体与原液混合形成晶浆，晶浆流经换热器的内部管腔时，很容易在换热器内部的管腔壁上结晶和结垢，进而堵塞换热器的内部管腔，造成蒸发器无法正常使用。

换热结构内置式二效蒸发器包括可切换蒸发浓缩结晶罐组。可切换蒸发浓缩结晶罐组由结晶罐X和结晶罐Y组成。结晶罐X内置换热盘管X，结晶罐Y内置换热盘管Y，换热盘管X和换热盘管Y的前端均通过带有阀门的管道与外供蒸汽连接，换热盘管X和换热盘管Y的后端均用于排出换热后的水汽。结晶罐X的内腔通过带有阀门的管道与换热盘管Y前端连接；结晶罐Y的内腔通过带有阀门的管道与换热盘管X前端连接。