液體分布器及帶液體分布器的降膜蒸發器制造技術

本實用新型專利技術公開了液體分布器及帶液體分布器的降膜蒸發器，包含位于換熱器頂部的鹽水分布箱、管板、液體分布器、換熱管、鹽水槽、循環泵、液體循環管，鹽水槽上部設有數根豎直的換熱管，每根換熱管設有一個本實用新型專利技術所述的液體分布器。該液體分布器主要由導流體，以及將導流體活動或固定支撐于垂直管降膜蒸發器的換熱管內上部相應位置，使導流體的頂蓋底面邊緣與垂直管降膜蒸發器的管板上表面間隔一定空隙形成進液通道的支撐部件組成。本實用新型專利技術液體分布器導流體的構造一方面縮小了液體低速區的面積，從而可以減少懸浮固體的沉積；另一方面促使換熱管內壁形成光滑的液流，夾帶的氣泡量極少，更易形成均勻液膜。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于換熱蒸發設備
，涉及液體分布器及帶液體分布器的降膜蒸發器。
技術介紹
垂直管降膜蒸發器利用泵使液體從低點循環到管殼式換熱器的頂部。一旦進入頂部，液體被分配到一個或多個垂直換熱圓管的內表面。垂直管降膜蒸發器具有傳熱系數高、物料加熱時間短、傳熱溫差損失小、節約能源、不易結垢、易于處理熱敏性物料等優點，而被 廣泛應用于化工以及冶金、輕工、化纖、食品加工、醫藥、海水淡化、污水處理等工業部門。為使液體均勻地分布到每根加熱管中，并沿加熱管內壁在重力和自蒸發的二次蒸汽的作用下形成均勻液膜自上而下流動，必須設置液體分布裝置。液體分布裝置的結構是否合理，相應液體分布是否均勻，將直接影響降膜蒸發器的傳熱效率及操作的穩定性，從而影響生產能力、產品質量及設備壽命。由于液體通常含有溶解的和懸浮的固體，因此常在分布裝置內部結垢，影響液體分布的均勻性，同時也影響了分布裝置的壽命。降膜蒸發器的傳熱效果受換熱管中液體流速及液膜厚度的影響。液體沿著管內壁向下流時，被引入換熱管外表面的熱能加熱。一旦液體達到沸點，部分液體被蒸發成水蒸氣。水蒸氣和液體一起沿著換熱管內表面流下。傳統的降膜蒸發器在蒸發器頂部安裝分布板以確保液體均勻分配到所有垂直換熱管中。液體進入分布板頂部，因為重力作用，穿過分布板上的小孔流下。分布板上小孔的數目、尺寸和排列方向決定了進入每根換熱管的液體分配情況。已經申請專利的液體分布設備(美國專利號4，248，296)是一種引導液體以切線方向進入垂直換熱管的插件，使垂直換熱管內表面產生壁厚均勻的液膜。液體從分布設備一側的兩個孔進入。孔設置在特定的角度以優化液體的分布效果。這樣的角度設置可以使液體中的懸浮固體沉降在換熱器上管箱。另外，此發布設備頂部有空穴，懸浮固體在此沉積。沉積的固體會降低液體分配效率。另一已經申請專利的液體分布設備(美國專利號3，995，663)是一個管子內插件使液體從頂部垂直圓孔進入，被一倒圓錐體將液體在換熱管內壁均勻分布。但這種液體分布設備易形成湍流，湍流的液體會引進氣泡，影響均勻液膜的形成。因為液體是從該設備頂部流入，設備兩側會形成低速區，以致懸浮固體沉積在此區域。沉積的固體會降低液體分配效率。此外，設備的特性要求將圓錐體安裝在液流的中心，會沉積固體，并造成液流的擾動。液流的擾動會形成氣泡，從而破壞液膜的均勻分布。上述設備配有滑動配合的圓筒，便于將液體分布管子內壁面。這種構造相當于將分布設備與換熱管內壁的傳熱面隔離。使用過程中，滑動配合的圓筒因結晶會附著在換熱管的內表面，造成圓筒不能移動
技術實現思路
本技術的目的是針對現有技術的上述不足，提供一種液體分布器。本技術的另一目的是含有該液體分布器的垂直管降膜蒸發器。本技術的目的可通過如下技術方案實現一種垂直管降膜蒸發器用液體分布器，所述的液體分布器主要由主體四周呈凹面且其頂蓋底截面積大于垂直管降膜蒸發器的換熱管管口截面積的導流體，以及將導流體活動或固定支撐于垂直管降膜蒸發器的換熱管內上部相應位置，使導流體的頂蓋底面邊緣與垂直管降膜蒸發器的管板頂面間隔一定空隙形成進液通道的支撐部件組成；液體沿所述的進液通道、導流體的凹面進入并分布于換熱管內表面。其中，所述的導流體主體的底面直徑大于等于換熱管內徑的O. 3倍，且小于換熱管內徑。所述的進液通道的高度為換熱管內徑的O. 3 3倍。所述的導流體沿垂直管降膜蒸發器的換熱管的中心軸對稱分布.所述的頂蓋為半球狀、半橢圓狀、板狀，或任意一種底面為平面，且底面積大于換熱管管口面積的形狀。所述的導流體的主體四周呈光滑凹面；或者所述的導流體的主體自上而下依次由倒圓臺體、圓柱體、正圓臺體無間隙連接形成四周呈凹面的整體，倒圓臺體底面連有與底面直徑相同的圓柱體，圓柱體底面連有正圓臺體，圓柱體底面直徑與正圓臺體頂面直徑相同；正圓臺體底面直徑大于等于換熱管內徑的O. 3倍，且小于換熱管內徑。所述的支撐部件的個數為2 6個，為多邊形筋板，其一邊與導流體的凹面無縫隙連接，其余各邊中至少有相鄰兩邊相互垂直，支撐部件依靠該相鄰的垂直邊架于垂直管降膜蒸發器的管板上，使導流體活動或固定支撐于垂直管降膜蒸發器的換熱管內上部相應位置，導流體的頂蓋底面邊緣與垂直管降膜蒸發器管板頂面形成進液通道；或者所述的支撐部件由3 6個連接在頂蓋底面的成螺旋形的葉片及各葉片后部下端一體向下連接的支撐片組成，各葉片尖端外緣軌跡形成的圓的直徑略大于換熱管的外徑，使得各葉片的尖端抵壓在換熱管的上端口上或管板上，導流體的頂蓋底面邊緣與垂直管降膜蒸發器的管板頂面間隔一定空隙形成進液通道，各葉片螺旋部分的高度(即螺旋部分的尖端距導流體頂蓋底面的垂直距離)即為進液通道高度；各支撐片的寬度與換熱管內壁和導流體對應位置外壁之間的距離緊密配合，使得各葉片的支撐片緊靠在換熱管內壁和導流體對應位置外壁之間，從而將導流體活動或固定支撐于垂直管降膜蒸發器的換熱管內上部相應位置。一種垂直管降膜蒸發器用液體分布器，所述的液體分布器主要由四周呈凹面的導流體、將導流體活動或固定支撐連接于垂直管降膜蒸發器的換熱管內上部相應位置，導流體的上表面露出換熱管上口的支撐部件組成；所述的導流體上表面直徑大于換熱管的外徑，使導流體凹面的上部邊緣與垂直管降膜蒸發器的管板頂面之間間隔一定空隙形成進液通道，液體沿進液通道、導流體的凹面進入并分布于換熱管內表面。所述的導流體的底面直徑大于等于換熱管內徑的O. 3倍，且小于換熱管內徑。所述的進液通道的高度為換熱管內徑的O. 3 3倍。所述的導流體沿垂直管降膜蒸發器的換熱管的中心軸對稱分布。所述的導流體四周呈光滑凹面；或者所述的導流體自上而下依次由倒圓臺體、圓柱體、正圓臺體無間隙連接形成四周呈凹面的整體，倒圓臺體上表面直徑大于換熱管的外徑，倒圓臺體底面連有與底面直徑相同的圓柱體，圓柱體底面連有正圓臺體，圓柱體底面直徑與正圓臺體頂面直徑相同；正圓臺體底面直徑大于等于換熱管內徑的O. 3倍，且小于換熱管內徑。所述的支撐部件的個數為2 6個，為多邊形筋板，一邊與導流體的凹面無縫隙連接，其余各邊中至少有相鄰兩邊相互垂直，支撐部件依靠該相鄰的垂直邊架于垂直管降膜蒸發器的管板上，使導流體活動或固定支撐于垂直管降膜蒸發器的換熱管內上部相應位置，并使導流體凹面的上部邊緣與垂直管降膜蒸發器的管板頂面之間間隔一定空隙形成進液通道。一種帶液體分布器的垂直管降膜蒸發器，包含位于換熱器頂部的鹽水分布箱、管板、液體分布器、換熱管、鹽水槽、循環泵、液體循環管，鹽水槽上部設有數根豎直的換熱管，換熱管頂部設有管板，管板在每根換熱管頂端的對應位置開孔，使其恰好能固定于換熱管頂部，每根換熱管設有一個本技術所述的液體分布器，所述的液體分布器的導流體通過支撐部件支撐設置于每根換熱管內上部；鹽水槽的底部通過液體循環管與循環泵的進液·口相連，循環泵的出液口通過液體循環管與位于換熱器頂部的鹽水分布箱連接。有益效果本技術垂直管降膜蒸發器的每根換熱管頂部設有特殊設計的液體分布器，液體通過鹽水分布箱分布到管板上，并浸過導流體頂部，并從頂蓋的底面邊緣與垂直管降膜蒸發器的管板頂面之間形成進液通道或者從導流體凹面的上部邊緣與垂直管降膜蒸發器的管板頂面之間形成進液通道以向內的放射線狀進入液本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種垂直管降膜蒸發器用液體分布器，其特征在于所述的液體分布器（14）主要由導流體的主體(6)四周呈凹面且其頂蓋（1）底截面積大于垂直管降膜蒸發器的換熱管（8）管口截面積的導流體（15），以及將導流體（15）活動或固定支撐于垂直管降膜蒸發器的換熱管（8）內上部相應位置，使導流體（15）的頂蓋（1）底面邊緣與垂直管降膜蒸發器的管板（7）頂面間隔一定空隙形成進液通道的支撐部件（5）組成；液體沿所述的進液通道、導流體（15）的凹面進入并分布于換熱管（8）內表面。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭宏新，馬明，劉豐，劉世平，李東，郭神宇，劉峰，
申請(專利權)人：江蘇中圣高科技產業有限公司，
類型：實用新型
國別省市：