一种应用于液体蒸发的切线逆流螺旋式蒸发器装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种液体蒸发处理的设备。


背景技术：

2.蒸发设备在机械加工、液体提纯、环保的领域有着极其广泛的应用。
3.传统的蒸发器技术主要采用管式加热器，自然循环的原理或分体式设计采用循环泵二次换热。缺点是：体积大，冷热介质交换时间短，热源换热不充分。自然循环换热管表面流速缓慢，存在受热不均，局部易过热、易结垢的现象。分体式布置存在二次换热，所需的温度比一体式设计的高。
4.为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种应用于液体蒸发的切线逆流螺旋式蒸发器，是换热蒸发一体式设备，具有体积小、换热蒸发一次完成、换热效率高、超声介入不易结垢的特点。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种应用于液体蒸发的切线逆流螺旋式蒸发器装置，其特征在于，所述的蒸发器装置包括蒸发罐、螺旋式加热器；所述的蒸发器罐体分为上下两个部分，下部为螺旋式加热器，上部为蒸发罐，所述的蒸发罐的各项参数可以满足对应的蒸发量和蒸发强度而设计制作；所述的螺旋式加热器集成在所述的蒸发罐的下部；所述的切线逆流循环水泵分别与蒸发罐和螺旋式加热器相连。
6.进一步地，所述的螺旋式加热器包括蒸发管管束，所述的蒸发管管束采用非对称设计，每一根蒸发管均以螺旋结构按内外多层环套、奇偶层螺旋相反的方式缠绕安置在所述的蒸发器内；每层的管束通过调整其数量、弯曲半径、管束的间距来设计每一条加热管近乎相等的沿程阻力。
7.进一步地，所述的蒸发罐的顶部设有被加热介质入口、真空口，所述的蒸发罐的侧面部设有被加热介质入泵口，所述的螺旋式加热器底部设有热源出口。
8.进一步地，所述的切线逆流循环水泵的入泵口和出泵口依次分别与蒸发罐和螺旋式加热器相连。
9.进一步地，所述的蒸发器系统包括切线逆流循环水泵，所述的被加热介质出泵口通过加热器壳侧延着切逆流线方向进入所述的螺旋式加热器。
10.进一步地，所述的蒸发罐下部外壁和螺旋式加热器外壁设有多个超声除垢装置，所述的超声除垢装置可以根据被蒸发液体的特性蒸发温度选择适合的超声强度和介入时间。
11.进一步地，所述的热介质入泵口处热源管道的布置方式，可根据实际需要采用如下三种布置方式：a.集中式布置热源从一个位置进入蒸发罐，b.分散式集中式布置热源从多个位置进入蒸发罐，每个位置分布不同或相同数量的加热管，c.分散式布置进入蒸发罐体的加热管给一根单独进入蒸发罐，在一个或多个水平面上，外部使用母管连接，以上三种
方式均不影响下部螺旋换热器的设计。
12.进一步地，所述的蒸发器本体采用双层结构布置，内部保持真空状态，减少热量损失。
13.本实用新型的有益效果是：
14.1.本蒸发器采用一体式设计，螺旋式加热器布置在蒸发罐下部，结构紧凑，实现换热蒸发一次完成。
15.2.螺旋式不锈钢螺旋式加热器，采用非对称设计，有利于热源更好的在管道循环；每一根蒸发管均以螺旋结构按一定规律缠绕在蒸发器内，这种结构一方面延长了热交换管的长度，另一方面极大的改变了流体的状态强化传热，进而提高蒸发能力。每层的管束通过调整其数量、弯曲半径、管束的间距来设计每一条加热管近乎相等的沿程阻力，保证介质热量交换的均匀高效。
16.3.内置螺旋管道设计，可有效消除管道抖振；螺旋缠绕管的结构，使得蒸发管之间产生热胀冷缩的压力，会降到最低，大大提高使用寿命。
17.4.切线强制逆流换热循环的采用，使被加热液体延切线方向进入螺旋式加热器壳侧，进入罐体的液体延罐体内壁涡流式螺旋上升，充分实现与加热介质的逆流换热；形成管侧和壳侧螺旋换热的流程，最大程度的热量交换，发挥了设备最高的效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型的结构示意图
20.图2为本实用新型的被加热介质出泵口的横截面示意图
21.图中，1.蒸发罐、2.螺旋式加热器、3.蒸发管管束、4.
22.被加热介质入口、5.真空口、6.热介质泵口、7.热源
23.出口8.入泵口、9.出泵口、10.切线逆流循环水泵、11.
24.超声除垢装置。
具体实施方式
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“上”、“下”、“侧面”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.实施例1
27.一种应用于液体蒸发的切线逆流螺旋式蒸发器装置，其特征在于，所述的蒸发器系统包括蒸发罐1、螺旋式加热器2；所述的蒸发器罐体分为上下两个部分，下部为螺旋式加热器2，上部为蒸发罐1，所述的蒸发罐1的各项参数可以满足对应的蒸发量和蒸发强度而设计制作；所述的螺旋式加热器2集成在所述的蒸发罐1的下部；所述的切线逆流循环水泵10分别与蒸发罐1和螺旋式加热器2相连。
28.进一步地，所述的螺旋式加热器2包括蒸发管管束3，所述的蒸发管管束3采用非对称设计，每一根蒸发管均以螺旋结构按内外多层环套、奇偶层螺旋相反的方式缠绕安置在所述的蒸发器内；每层的管束通过调整其数量、弯曲半径、管束的间距来设计每一条加热管近乎相等的沿程阻力，保证介质热量交换的均匀高效。
29.进一步地，所述的蒸发罐1的顶部设有被加热介质入口4、真空口5，所述的蒸发罐1的侧面部设有热介质泵口6，所述的螺旋式加热器2底部设有热源出口7。
30.进一步地，所述的蒸发器系统包括切线逆流循环水泵，所述的切线逆流循环水泵10的入泵口8和出泵口9依次分别与蒸发罐1和螺旋式加热器2相连。
31.进一步地，所述的热介质泵口6通过加热器壳侧延着切逆流线方向进入所述的螺旋式加热器2。
32.进一步地，所述的蒸发罐1下部外壁和螺旋式加热器2外壁设有多个超声除垢装置11，所述的超声除垢装置可以根据被蒸发液体的特性蒸发温度选择适合的超声强度和介入时间。
33.进一步地，所述的热介质泵口6处热源管道的布置方式，可根据实际需要采用如下三种布置方式：a.集中式布置热源从一个位置进入蒸发罐，b.分散式集中式布置热源从多个位置进入蒸发罐，每个位置分布不同或相同数量的加热管，c.分散式布置进入蒸发罐体的加热管给一根单独进入蒸发罐，在一个或多个水平面上，外部使用母管连接，以上三种方式均不影响下部螺旋换热器的设计。
34.进一步地，所述的蒸发器本体采用双层结构布置，内部保持真空状态，减少热量损失。
35.实施例2
36.在实际生产中，该应用于液体蒸发的切线逆流螺旋式蒸发器装置的工作过程如下：
37.热源通过热源入口直接进入螺旋式加热器，经过螺旋式加热器内的不锈钢蒸发管管束3，在螺旋式加热器2内实现换热，从螺旋式加热器2下部排出，完成放热过程。
38.被加热液体由蒸发罐1上部的被加热介质入口4进入蒸发罐体，达到需要的液位高度后，热源从螺旋式加热器2的热源入口位置壳侧延切线方向进入螺旋式加热器，进入螺旋式加热器2的液体延螺旋式加热器2内壁涡流式螺旋上升，热源通过螺旋式加热器2内的蒸发管管束3在蒸发管罐体内部分进入蒸发罐体开始进行加热，充分实现与加热介质的双向螺旋逆流换热；同时循环泵启动，通过入泵口从蒸发罐中部抽出液体；最终浓缩液体由从下部排出。切线强制逆流换热循环的采用，使被加热液体延切线方向进入螺旋式加热器2壳侧，进入罐体的液体延罐体内壁涡流式螺旋上升，充分实现与加热介质的逆流换热；形成管侧和壳侧螺旋换热的流程，最大程度的热量交换，发挥了设备最高的效率。

技术特征：
1.一种应用于液体蒸发的切线逆流螺旋式蒸发器装置，其特征在于，所述的蒸发器装置包括蒸发罐(1)、螺旋式加热器(2)以及切线逆流循环水泵(10)；所述的蒸发器罐体分为上下两个部分，下部为螺旋式加热器(2)，上部为蒸发罐(1)，所述的蒸发罐(1)的各项参数可以满足对应的蒸发量和蒸发强度而设计制作；所述的螺旋式加热器(2)集成在所述的蒸发罐(1)的下部；切线逆流循环水泵(10)分别与蒸发罐(1)和螺旋式加热器(2)相连；所述的螺旋式加热器(2)包括蒸发管管束(3)，所述的蒸发管管束(3)采用非对称设计，每一根蒸发管均以螺旋结构按内外多层环套、奇偶层螺旋相反的方式缠绕安置在所述的蒸发器内；每层的管束通过调整其数量、弯曲半径、管束的间距来设计每一条加热管近乎相等的沿程阻力。2.根据权利要求1所述的一种应用于液体蒸发的切线逆流螺旋式蒸发器装置，其特征在于，所述的蒸发罐(1)的顶部设有被加热介质入口(4)、真空口(5)，所述的蒸发罐(1)的侧面部设有热介质泵口(6)，所述的螺旋式加热器(2)底部设有热源出口(7)。3.根据权利要求1所述的一种应用于液体蒸发的切线逆流螺旋式蒸发器装置，其特征在于，所述的蒸发器装置包括切线逆流循环水泵(10)，所述的切线逆流循环水泵(10)的入泵口(8)和出泵口(9)依次分别与蒸发罐(1)和螺旋式加热器(2)相连。4.根据权利要求2所述的一种应用于液体蒸发的切线逆流螺旋式蒸发器装置，其特征在于，所述的热介质泵口(6)通过加热器壳侧沿着切逆流线方向进入所述的螺旋式加热器(2)。5.根据权利要求1所述的一种应用于液体蒸发的切线逆流螺旋式蒸发器装置，其特征在于，所述的蒸发罐(1)下部外壁和螺旋式加热器(2)外壁设有多个超声除垢装置(11)，所述的超声除垢装置可以根据被蒸发液体的特性蒸发温度选择适合的超声强度和介入时间。6.根据权利要求2所述的一种应用于液体蒸发的切线逆流螺旋式蒸发器装置，其特征在于，所述的热介质泵口(6)处热源管道的布置方式，可根据实际需要采用如下三种布置方式：a.集中式布置使热源从一个位置进入蒸发罐，b.分散式集中式布置使热源从多个位置进入蒸发罐，每个位置分布不同或相同数量的加热管，c.分散式布置使进入蒸发罐体的加热管给一根单独进入蒸发罐，在一个或多个水平面上，外部使用母管连接，以上三种方式均不影响下部螺旋换热器的设计。7.据权利要求1所述的一种应用于液体蒸发的切线逆流螺旋式蒸发器装置，其特征在于，蒸发器本体采用双层结构布置，内部保持真空状态，减少热量损失。

技术总结
本实用新型提供了一种应用于液体蒸发的切线逆流螺旋式蒸发器装置，包括蒸发罐、螺旋式加热器、切线逆流循环水泵；所述的蒸发罐与所述的螺旋式加热器为一体式设计，螺旋式加热器布置在蒸发罐下部；所述的切线逆流循环水泵分别通过管道与蒸发罐和螺旋式加热器相连，另外在蒸发罐下侧外壁和螺旋式加热器外壁设有超声波除垢装置。整个蒸发器结构紧凑，实现换热蒸发一次完成。可以提高蒸发能力、有效消除管道抖振、提高蒸发器的使用寿命、保证介质热量交换的均匀高效。量交换的均匀高效。量交换的均匀高效。


技术研发人员：张炜 刘瑞萍
受保护的技术使用者：西安东方能源工程有限公司
技术研发日：2021.08.06
技术公布日：2022/5/25