專利名稱：自動清洗式降膜蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)器，特別是涉及一種在工作同時能自動清洗換熱面的降膜換熱蒸發(fā)器。
現(xiàn)有除去污垢的方法主要是停車拆卸后采用人工、機械方法或化學(xué)方法清洗。從而造成減產(chǎn)損失。在線式免拆卸清洗裝置可以很好的解決這一問題。如超聲波振動法、氣體噴射法、海綿橡膠球系統(tǒng)和鋼絲刷系統(tǒng)等。這些方法一般只能用于某些換熱器。至于蒸發(fā)器，特別是升、降膜蒸發(fā)器，如發(fā)明人在國際專利WO95-052257所公開的板式降膜蒸發(fā)器，無法使用上述的在線式免拆卸清洗方法，一般均需停工拆卸后，采用人工、機械方法或化學(xué)方法進(jìn)行清洗，從而造成了較大的經(jīng)濟損失。
本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明的自動清洗式降膜蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)器和清洗裝置；所說的蒸發(fā)器為一個立式筐狀容器，包括容器上部的料液分布器，設(shè)置在料液分布器下方由上管板、下管板、降膜換熱蒸發(fā)板構(gòu)成的蒸發(fā)室和加熱室；清洗裝置包括清洗頭、清洗頭牽引和動力傳動機構(gòu)。
所述及的清洗頭包括空心橡膠擦和橡膠擦固定架。橡膠擦固定架嵌入蒸發(fā)室，空心橡膠擦固定在橡膠擦固定架的下方，空心橡膠擦通過管線與壓縮空氣源相連通，當(dāng)空心橡膠擦的空腔內(nèi)未充壓縮空氣處于卸壓狀態(tài)時，空心橡膠擦外緣與蒸發(fā)室的內(nèi)壁留有間隙，當(dāng)空心橡膠擦的空腔內(nèi)充滿一定壓力的壓縮空氣時，空心橡膠擦受壓膨脹，體積增大，使其外緣與蒸發(fā)室的內(nèi)壁間全線相互緊密接觸。
清洗頭通過清洗頭牽引和動力傳動機構(gòu)與設(shè)置在立式筐狀容器外部上方的電機相連接。
本發(fā)明的自動清洗式降膜蒸發(fā)器工作時，蒸發(fā)器與常規(guī)的蒸發(fā)器相同。清洗裝置獨立運作，不影響蒸發(fā)器蒸發(fā)過程的正常進(jìn)行。清洗裝置由定時裝置控制，每隔一段時間(間歇可調(diào))清洗裝置運作一次。開始清洗時，打開壓縮空氣閥門，對空心橡膠擦充壓，使各橡膠擦膨脹，以一定的壓力與蒸發(fā)室的內(nèi)壁全面接觸，電機轉(zhuǎn)動，通過清洗頭牽引和動力傳動機構(gòu)帶動清洗頭向下運動，對所有的換熱面進(jìn)行清洗，運動速度以0.3-2m/s為宜，使清洗頭運動的速度與料液降膜流速相當(dāng)，清洗時液膜不會破壞。清洗頭向下運動時將蒸發(fā)室分隔成上下兩部分，此兩部分的壓力差通過4根壓力平衡管平衡，清洗頭運行到蒸發(fā)器底部，即完成一次對換熱面的清洗；開啟放空閥門，使空心橡膠擦卸壓縮小，并使電機反轉(zhuǎn)，清洗頭上行，回到上封頭內(nèi)停歇，完成一次清洗運作過程。反復(fù)循環(huán)進(jìn)行，即可對蒸發(fā)器在線進(jìn)行清洗，調(diào)節(jié)壓縮空氣壓力，可改變橡膠擦和蒸發(fā)室內(nèi)表面之間的接觸壓力。
綜上所述，本發(fā)明的自動清洗式降膜蒸發(fā)器能在蒸發(fā)器工作的同時可對其全部換熱面進(jìn)行有效清洗，可使降膜蒸發(fā)器換熱面上的熱阻長期保持在很低的水平，清洗時對蒸發(fā)操作的正常進(jìn)行沒有不利影響。根據(jù)不同的物料和工況，采用適當(dāng)?shù)那逑磿r間間隔和接觸壓力，能大幅度降低蒸發(fā)器中污垢帶來的經(jīng)濟損失，降低清洗的勞動強度。由于自動清洗式降膜蒸發(fā)器換熱面上的熱阻能長期控制在任意低的水平，因此傳熱系數(shù)能自始至終維持在很高的水平，使蒸發(fā)器的熱效率顯著提高，能耗大幅度降低。


圖1為本發(fā)明自動清洗式降膜蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)示意圖，它為圖2中所示A-A階梯剖面圖。
圖2為圖1中所示E-E剖面圖。
圖3為圖1中所示F-F剖面圖。
圖4為清洗頭與蒸發(fā)室配合圖。
圖5為圖4中所示B-B剖面圖。
圖6為圖4中所示C-C剖面圖。
由圖可見，蒸發(fā)器為一個立式筐狀容器，容器上部設(shè)有料液分布器15，料液分布器15下方設(shè)有上管板11，容器下部設(shè)有下管板4，上管板11和下管板4對稱開有多個縱向通道孔和一個橫向的通道孔，縱向通道孔和橫向通道孔形成“王字”，上管板11的通道孔和下管板4的通道孔之間連接有降膜換熱蒸發(fā)板6，上管板11和下管板4通道孔之間的空腔為蒸發(fā)室5，兩個蒸發(fā)室之間的密閉空間為加熱室7，蒸發(fā)器兩側(cè)的蒸發(fā)室5對稱設(shè)置一對半圓形導(dǎo)向槽21，在蒸發(fā)器兩側(cè)的加熱室7中設(shè)有氣壓平衡管10，平衡管10下方的容器下底壁上設(shè)有鏈孔3。
由圖1和圖2可見，所說的清洗裝置包括清洗頭9、清洗頭牽引和動力傳動機構(gòu)。
參見圖4、圖5和圖6，所述及的清洗頭9包括空心橡膠擦32、橡膠擦固定架34，橡膠擦固定架34為一個嵌入蒸發(fā)室5的“王”字型框架，其兩側(cè)對稱設(shè)有與導(dǎo)向槽21相配合導(dǎo)向滑塊30，以保證橡膠擦固定架34和蒸發(fā)室5之間的相對位置精度，同時便于其上下運動，橡膠擦固定架34的外緣與蒸發(fā)室5的內(nèi)壁間的間隙為1～3mm；橡膠擦固定架34上設(shè)有具有壓縮空氣入口36的壓縮空氣室35，橡膠擦固定架34上設(shè)有清洗頭加強筋31，以增加橡膠擦固定架34的強度和剛度；空心橡膠擦32牢固地粘貼在橡膠擦固定架34的下方，空心橡膠擦32通過管線33與壓縮空氣室35相連通，當(dāng)空心橡膠擦32處于卸壓狀態(tài)時，空心橡膠擦32外緣與蒸發(fā)室5的內(nèi)壁間的間隙為1～3mm，當(dāng)空心橡膠擦32的空腔內(nèi)充滿壓縮空氣受壓膨脹時，體積增大，其外緣與蒸發(fā)室5的內(nèi)壁間全線相互緊密接觸；參見圖1和圖2，所說的清洗頭運動牽引和動力傳動機構(gòu)包括設(shè)置在立式筐狀容器外部上方的電機22；與電機22相連接的伸入立式筐狀容器內(nèi)的左主動軸24，左主動軸24與容器壁之間設(shè)有動密封機構(gòu)；通過鏈傳動裝置23與左主動軸24進(jìn)行動力傳遞的、設(shè)置在筐狀容器器壁上的中間軸28，其變速比最好為1；一個一端通過齒輪29與中間軸28進(jìn)行動力傳遞的、伸入立式筐狀容器內(nèi)、另一端與設(shè)置在器壁上的壓縮空氣入口25相連通的中空右主動軸26，其變速比最好為1，當(dāng)電機轉(zhuǎn)動時，左主動軸24與右主動軸26轉(zhuǎn)速相等，轉(zhuǎn)動方向相反，右主動軸26與容器壁之間設(shè)有動密封機構(gòu)；對稱設(shè)置在左、右主動軸24、26上的主動鏈輪16；設(shè)置在立式筐狀容器底部從動鏈輪盒38中的從動軸1，從動鏈輪盒38底部最好設(shè)置排液閥，以排除從動鏈輪盒38中的液體；對應(yīng)地配置在主動鏈輪16下方、從動軸1上的從動鏈輪2，主動鏈輪16和從動鏈輪2的大小相等；一端固連在清洗頭9上側(cè)的鏈條8，鏈條8在蒸發(fā)室5內(nèi)垂直向上，繞過主動鏈輪16后通過平衡管10垂直向下，穿過筐狀容器底部的鏈孔3，再繞過從動鏈輪盒38中的從動鏈輪2，在蒸發(fā)室5內(nèi)垂直向上，固定在清洗頭9的下方；由圖1可見，鏈孔3上焊接有鏈條套管37，其作用是防止液體從鏈孔3中流出，鏈條8穿過鏈條套管37；一個固定在右主動軸26上的輸氣管輪盤27；纏繞在輸氣管輪盤27上、一端與橡膠擦固定架34上的壓縮空氣室35相連通，另一端與右驅(qū)動軸26內(nèi)端相連通的輸氣管19；由圖1可見，筐狀容器內(nèi)設(shè)有與鏈條8相配合的刮料器14，以保持鏈條8的清潔。
權(quán)利要求
1.一種自動清洗式降膜蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器為一個立式筐狀容器，包括由上管板(11)、下管板(4)、蒸發(fā)板(6)構(gòu)成的蒸發(fā)室(5)和加熱室(7)，其特征在于(1)蒸發(fā)器兩側(cè)的蒸發(fā)室(5)對稱設(shè)置一對半圓形導(dǎo)向槽(21)，蒸發(fā)器兩側(cè)的加熱室(7)中設(shè)有氣壓平衡管(10)；(2)該降膜蒸發(fā)器還包括清洗裝置，該清洗裝置包括清洗頭(9)、清洗頭牽引和動力傳動機構(gòu)，所述及的清洗頭(9)包括空心橡膠擦(32)、橡膠擦固定架(34)，橡膠擦固定架(34)為一個嵌入蒸發(fā)室(5)的框架，其兩側(cè)對稱設(shè)有與導(dǎo)向槽(21)相配合導(dǎo)向滑塊(30)，橡膠擦固定架(34)上設(shè)有具有壓縮空氣入口(36)的壓縮空氣室(35)，空心橡膠擦(32)固定在橡膠擦固定架(34)下方，空心橡膠擦(32)通過管線(33)與壓縮空氣室(35)相連通；清洗頭(9)通過清洗頭牽引和動力傳動機構(gòu)與設(shè)置在立式筐狀容器外部上方的電機(22)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的自動清洗式降膜蒸發(fā)器，其特征在于，所說的清洗頭運動牽引和動力傳動機構(gòu)包括與電機(22)相連接的伸入立式筐狀容器內(nèi)的左主動軸(24)；通過鏈傳動裝置(23)與左主動軸(24)進(jìn)行動力傳遞的、設(shè)置在筐狀容器器壁上的中間軸(28)；一個一端通過齒輪(29)與中間軸(28)進(jìn)行動力傳遞的、伸入立式筐狀容器內(nèi)、另一端與設(shè)置在器壁上的壓縮空氣入口(25)相連通的中空右主動軸(26)；對稱設(shè)置在左、右主動軸(24)、(26)上的主動鏈輪(16)；設(shè)置在立式筐狀容器底部從動鏈輪盒(38)中的從動軸(1)；對應(yīng)地配置在主動鏈輪(16)下方、從動軸(1)上的從動鏈輪(2)；一端固連在清洗頭(9)上側(cè)的鏈條(8)，鏈條(8)在蒸發(fā)室(5)內(nèi)垂直向上，繞過主動鏈輪(16)后通過平衡管(10)垂直向下，穿過開在筐狀容器底部、平衡管10下方的鏈孔(3)，再繞過從動鏈輪盒(38)中的從動鏈輪(2)，在蒸發(fā)室(5)內(nèi)垂直向上，固定在清洗頭(9)的下方；一個固定在右主動軸(26)上的輸氣管輪盤(27)；纏繞在輸氣管輪盤(27)上、一端與橡膠擦固定架(34)上的壓縮空氣室(35)相連通，另一端與右驅(qū)動軸(26)內(nèi)端相連通的輸氣管(19)；
3.如權(quán)利要求1所述的自動清洗式降膜蒸發(fā)器，其特征在于，筐狀容器內(nèi)設(shè)有以保持鏈條(8)的清潔與鏈條(8)相配合的刮料器(14)。
4.如權(quán)利要求2所述的自動清洗式降膜蒸發(fā)器，其特征在于，鏈孔(3)上焊接有鏈條套管(37)，鏈條(8)穿過鏈條套管(37)。
5.如權(quán)利要求2所述的自動清洗式降膜蒸發(fā)器，其特征在于，左主動軸(24)與中間軸(28)變速比為1。
6.如權(quán)利要求2所述的自動清洗式降膜蒸發(fā)器，其特征在于，中間軸(28)與中空右主動軸(26)變速比為1。
7.如權(quán)利要求2所述的自動清洗式降膜蒸發(fā)器，其特征在于，主動鏈輪(16)和從動鏈輪(2)的大小相等。
8.如權(quán)利要求1所述的自動清洗式降膜蒸發(fā)器，其特征在于，橡膠擦固定架(34)的外緣與蒸發(fā)室(5)的內(nèi)壁間的間隙為1～3mm。
9.如權(quán)利要求1所述的自動清洗式降膜蒸發(fā)器，其特征在于，橡膠擦固定架(34)上設(shè)有清洗頭加強筋(31)。
10.如權(quán)利要求2所述的自動清洗式降膜蒸發(fā)器，其特征在于，右主動軸(26)和左主動軸(24)與容器壁之間設(shè)有動密封機構(gòu)。
11.如權(quán)利要求2所述的自動清洗式降膜蒸發(fā)器，其特征在于，從動鏈輪盒(38)底部設(shè)置排液閥。
全文摘要
一種自動清洗式降膜蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)器和清洗裝置。蒸發(fā)器包括由上管板、下管板、降膜換熱蒸發(fā)板構(gòu)成的蒸發(fā)室和加熱室。由空心橡膠擦和橡膠擦固定架構(gòu)成的清洗頭嵌入蒸發(fā)室，當(dāng)空心橡膠擦的空腔內(nèi)充滿一定壓力的壓縮空氣時，體積增大，其外緣與蒸發(fā)室的內(nèi)壁間全線相互緊密接觸。清洗頭通過清洗頭牽引和動力傳動機構(gòu)與設(shè)置在立式筐狀容器外部上方的電機相連接，實現(xiàn)上下運動，對降膜換熱蒸發(fā)板進(jìn)行清洗。清洗裝置獨立運作，不影響蒸發(fā)器蒸發(fā)過程的正常進(jìn)行。本發(fā)明的自動清洗式降膜蒸發(fā)器能在蒸發(fā)器工作的同時可對其全部換熱面進(jìn)行清洗，使降膜蒸發(fā)器換熱面上的熱阻長期保持在很低的水平，蒸發(fā)器的熱效率顯著提高，能耗大幅度降低。
文檔編號B01D1/22GK1391969SQ02111949
公開日2003年1月22日 申請日期2002年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月4日
發(fā)明者秦玉堯 申請人:華東理工大學(xué)