[实用新型]二相逆向流布水成膜装置

说明书

二相逆向流布水成膜装置属化工机械，是一般蒸发器下料设备的关键机构。

列管式蒸发器依据溶液在加热管内的流向，可分为降膜式和升膜式两大类，一般蒸馏水器大都应用降膜式蒸发器的原理制成。其结构示意如图1：（1）为布水室，用以储存有压待蒸料液；（2）为导流体，一般为实心园柱体，用以引导料液流入加热管；（3）为管板，用以固定加热管和支持整个布水装置；（4）为加热管，也是料液蒸发处。经过预热的待蒸发料液被压入布水室（1），便在导流体（2）的引导下，经导流体与加热管（4）之间的环形缝隙，沿加热管的内壁向下流淌，并不断被蒸发。未被蒸发的料液和蒸汽一起被压到加热管下端排出，料水循环进入布水室，蒸汽被收集。这就是一般降膜式蒸馏水器的工作过程。这种蒸发器高效工作的关键的要求是必须使待蒸发的料液在导流体引导下沿加热管内壁向下流淌时，形成薄膜状态，料液被加热蒸发的过程中，水分子只需穿越一层极薄的水膜而跃出，水膜越薄，蒸发跃出的水分子所遇到的阻力越小，也即热传导效率越高。具体说就是要使导流体与加热管有很好的同心度和均匀适度的环形缝隙。如果加工装配中略有偏差，环形缝隙不均匀，一边大、一边小，就会使料液沿加热管内壁向下流淌时成膜有厚有薄，甚至出现局部干涸现象，严重影响热效率。因此满足对导流体与加热管加工装配的苛刻要求，是这种列管降膜式蒸发器高效工作的关键所在。而这种对加工装配的苛刻要求并不是很容易办到的，同时加工装配很好，装置运转中，机械状态也会变化，所以应用这种布水方式的蒸发器常常很难处于最佳工作状态。

本实用新型的目的就是在改变上述的布水结构，以确保布水成膜的均匀性，同时使用二相逆向流技术，使蒸发器的效率有进一步提高。

图2为本实用新型的结构示意图

（5）为导流管，它是本装置的主体；（6）为导流管管板用以固定导流管；（7）为布水室进料口；（8）为加热室；（9）为蒸发器外壳。

图3为导流管的结构示意图，导流管下端做成喇叭形，并令喇叭口外缘直径与加热管内径相等，使得导流管下端正好可以插入加热管。实行紧密配合，而周围不留缝隙。沿着喇叭口的外缘，可按照需要均匀地开锯齿形或月牙形的缺口，缺口的个数及大小可按加热管的内径及料液的浓度而确定。一般在8－32个缺口，其深度在0.1～1.5mm之间。

液料由布水室进料口（7）进入布水室（1），并沿导流管（5）与加热管（4）之间的均布的缺口，在布水室既有压力下，对着加热管内壁喷射进去，各股喷入的水流沿着加热管内壁迅速扩展成薄膜状态而向下流淌。在距入口为加热管直径一至二倍的范围内，原来分散的水膜流汇合成沿加热管横剖面均匀的环形闭合的极薄的水膜自上而下地流淌，并迅速蒸发。蒸发出的蒸汽由下向上流去，经导流管排出，这样在加热管内，沿管壁是自上而下流淌的水膜，内腔是自下而上流动的蒸汽，形成二相流逆向流动，又使液膜的表面发生湍流效应，进一步提高料液的蒸发效果，提高热效率。

与一般布水形式蒸发器相比，本实用新型有如下的优点：

1.导流管代替导流体兼作蒸汽通道，使加热蒸发的蒸汽直接通过导流管内腔上升，不再压到加热管下端排出，从而减少了热损耗，又提高了因二相流逆向流湍流效应对蒸发的效果。大大提高了热效率。

2.由于导流管下端喇叭口的外缘正好等于加热管的内径，它可直接插入加热管，实行紧配合。沿喇叭口的外缘均布了若干缺口，缺口的密度与深度可根据需要配制，确保布水成膜的均匀性。根绝了一般布水蒸发器由于导流体与加热管不同心度等加工装配偏差造成的热效率不佳的弊病。

3.在其它条件相同时，为达到相同的蒸发效果，应用二相逆向流布水成膜装置，可减小传热面积，节省能耗。

本实用新型适用于各种应用降膜式蒸发原理制成的蒸发器，发明人已根据发明构思进行了实施开发，研制了应用二相逆向流布水成膜装置的湖山牌LD500－4型列管式多效蒸馏水器，取得较明显的节能效果。

附图说明

图1。普通型布水成膜装置结构示意图

图2.二相逆向流布水成膜装置结构示意图

图3.导流管结构示意图。