專利名稱：具有并聯(lián)板式換熱器的蒸發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采用板式換熱器的蒸發(fā)裝置。
現(xiàn)有的鹽化工和氯堿工業(yè)系統(tǒng)使用的蒸發(fā)裝置有自然循環(huán)蒸發(fā)器或強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，以及中間循環(huán)蒸發(fā)器。其運行是在不斷進(jìn)料和物料經(jīng)自然或強(qiáng)制循環(huán)后產(chǎn)生的溫差作用下進(jìn)行的。當(dāng)待蒸發(fā)的物料通過降液管進(jìn)入加熱室下部時，物料體積因受熱而膨脹，液體物料的密度降低，物料順著換熱器的換熱管內(nèi)壁上升，則物料被換熱管外的熱源加熱，加熱速度越快，物料的溫度升得越快，則物料由下向上的移動速度越高，即在蒸發(fā)裝置中形成了液體物料的循環(huán)運動，在循環(huán)中物料內(nèi)所含的水分不斷地蒸發(fā)。所以循環(huán)速度越高，其蒸發(fā)速度也越高。于是工業(yè)上又有采用強(qiáng)制循環(huán)泵耒強(qiáng)制物料在蒸發(fā)裝置中加速循環(huán)流動的，以達(dá)到不斷提高物料的溫度，加速水分的蒸發(fā)速度，提高蒸發(fā)效率。
目前蒸發(fā)器的通用的換熱器為列管式，其列管長度一般都超過5米，管徑約0.03米，以等邊三角形或同心圓方式排列。由于這類蒸發(fā)器的列管內(nèi)流通物料，管外流通熱源，所以在運轉(zhuǎn)一定時間以后，管內(nèi)壁上必然會形成一層物料固垢，從而影響換熱器的傳熱系數(shù)和傳熱效率。為此，在操作中規(guī)定必須定時清洗固垢，以保持原有的傳熱系數(shù)與傳熱效率。由于列管式換熱器的列管是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，加工方式以焊接為主，所以安裝后是不可變動的。由于這些因素而造成的操作繁雜，物料與熱量損耗大，操作不易穩(wěn)定等缺點卻是難以避免的。
本實用新型的目的是要提供一種取消列管式換熱器，而由幾個板式換熱器并聯(lián)后，與蒸發(fā)室相接所構(gòu)成的新型蒸發(fā)裝置。
本實用新型是這樣實施的較典型的蒸發(fā)器是一種采用列管式換熱器的強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，其物料可在列管內(nèi)流動，而熱源流是在管外流動，一般是蒸氣自上而下流動，而物料自下而上流動。而板式換熱器是物料與熱源流是在板與板之間相隔流動的，物料是從前半部分板塊間自上向下流動，而到后半部分是在板塊間從下向上流動，直至達(dá)出料口；而蒸氣是從后一部分的板塊間自上向下流動，到中部是自下向上流動，到前一部分再從上至下流動，使其熱交換效率相應(yīng)提高。
本蒸發(fā)裝置由蒸發(fā)室與若干個并聯(lián)的板式換熱器組成。它的蒸發(fā)室的下部設(shè)有集鹽器，在蒸發(fā)室的左下部裝一根升液循環(huán)管，此管的另一端接一個三通管，三通管端各接上一個三通排水閥，每個三通排水閥口與一個板式換熱器的排料口相接；在集鹽器的右上部設(shè)一降液循環(huán)管，此管的另一端與一臺循環(huán)泵的進(jìn)口相接，循環(huán)泵的出口連接一個三通管，三通管的三個出口處配上三個三通進(jìn)料閥，此閥的另一端各與一個板式換熱器的進(jìn)料管相接；板式換熱器的下部裝有蒸氣進(jìn)口管與冷凝水排出管。
板式換熱器的安裝是并聯(lián)的，各個板式換熱器的進(jìn)料口與出料口經(jīng)三通管匯總后與升液循環(huán)管的下管口和循環(huán)泵的出料口相連接。其使用臺數(shù)是由物料的性質(zhì)、蒸發(fā)的工藝條件、與生產(chǎn)能力耒確定的。
運轉(zhuǎn)時，物料由降液循環(huán)管的進(jìn)料閥進(jìn)入，通過循環(huán)泵進(jìn)入板式換熱器的進(jìn)口，經(jīng)加熱后從換熱器的出口流出，通過升液循環(huán)管進(jìn)入蒸發(fā)室，物料經(jīng)蒸發(fā)后一部分進(jìn)入集鹽器，從排料閥中排出，大部分隨同新進(jìn)入的物料通過循環(huán)泵，再次進(jìn)入板式換熱器，進(jìn)入與原有的操作相同的重復(fù)循環(huán)之中，最后達(dá)到蒸發(fā)水分的目的。
當(dāng)操作一定周期后，發(fā)現(xiàn)傳熱系數(shù)降至一規(guī)定值時，將需要清洗的板式換熱器的進(jìn)料三通閥的開關(guān)轉(zhuǎn)至切斷進(jìn)料，啟開進(jìn)水的位置，并將此換熱器出口處的三通排水閥開關(guān)轉(zhuǎn)至切斷通向升液循環(huán)管，打開通向清洗水槽的位置，于是打開淡水供應(yīng)閥，向待清洗的板式換熱器中輸入淡水，洗滌換熱板，直至清洗完成，其洗滌水流入清洗水槽，洗滌水可循環(huán)使用，直至飽和時方可更換新的淡水。此時，除去正在洗滌的一臺板式換熱器外，其它的板式換熱器仍在正常運轉(zhuǎn)，所以不會影響原設(shè)計的生產(chǎn)能力，同時又可保持最高的傳熱系數(shù)與蒸發(fā)能力。
采用本實用新型的板式換熱器蒸發(fā)裝置可以加配自動化控制的洗刷板式換熱器的儀器設(shè)備。根據(jù)不同的物料和通過實際洗刷換熱器的間隔時間，確定洗刷的周期性操作內(nèi)容，再編入操作程序。同時在蒸發(fā)裝置中采用溫度控制器、蒸發(fā)器液面測控器、蒸發(fā)器內(nèi)壓力控制器和執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)，最后將全部操作控制信號輸入到總控制柜的記錄器內(nèi)，即可達(dá)到自動控制洗刷板式換熱器的目的。因為蒸發(fā)的目的是蒸發(fā)掉物料中多余的水分，一般都將溫度作為控制參數(shù)；蒸發(fā)工序的運轉(zhuǎn)是否正常，主要是控制蒸發(fā)器中物料液面的穩(wěn)定性；所以在操作中可以從物料溫度的變化耒控制進(jìn)料或排料的多少。而液面與溫度的信號通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制自動閥門的開或關(guān)，將所有的參數(shù)顯示與控制機(jī)構(gòu)都引入一臺總控制柜上，于是可以實施全部板式換熱器的洗刷系統(tǒng)自動化。
采用多個并聯(lián)的板式換熱器與蒸發(fā)室構(gòu)成的蒸發(fā)裝置，具有比列管式換熱器高出2—3倍的傳熱系數(shù)，而且板式換熱器還具有以下特點；1、可塑性根據(jù)物料的性質(zhì)與蒸發(fā)量的大小可以增加或減少換熱板的數(shù)量或加熱器的組合臺數(shù)。即加熱面積不足可以加上幾塊換熱板，加熱面積過大可以卸掉幾塊加熱板；采用換熱器的多少臺與如何聯(lián)結(jié)，可隨設(shè)計要求而改變。而列管式換熱器在制造完成后是不能變動的；2、清洗方便，不影響生產(chǎn)；當(dāng)操作中發(fā)生換熱器堵塞，而這種堵塞是用水無法清除時，可以將堵塞的那臺換熱器卸開，使用機(jī)械耒清理。而未堵的換熱器仍然與蒸發(fā)室連接，處于正常運轉(zhuǎn)之中，因此不必停產(chǎn)。這在采用列管式換熱器的蒸發(fā)裝置中是無法辦到的。當(dāng)發(fā)生堵塞時，只能停產(chǎn)拆卸，更換新的列管換熱器后方可恢復(fù)生產(chǎn)；同樣在洗滌換熱時，可洗一臺，而讓其它各臺仍維持工作；3、物料流向的可變性板式換熱器中物料與熱源的流向是可以根據(jù)物料性質(zhì)的改變而改變的，如順流、逆流、錯流；在列管式換熱器中是無法實現(xiàn)的，它是永恒不變的；4、靈活性板式換熱器的安裝方式、安裝位置可根據(jù)廠房的布置需要而變動，沒有列管式換熱器要求的安裝條件；5、不必保溫板式換熱器的傳熱系數(shù)特高，所以不要求在設(shè)備外加保溫。
下面將根據(jù)附圖對本實用新型作進(jìn)一步的闡述附


圖1是采用板式換熱器的蒸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是采用板式換熱器的蒸發(fā)裝置的自動化控制的示意圖；附圖3是本蒸發(fā)裝置的板式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是列管式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5是原列管式強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。參照附圖，較典型的蒸發(fā)器是一種采用列管式換熱器(7′)的強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，其物料是在列管內(nèi)流動，而熱源流是在管外流動，一般是蒸氣自上而下流動，而物料自下而上流動。而板式換熱器(7)是物料與熱源流是在板與板之間相隔流動的，物料是從前半部分板塊間自上向下流動，而到后半部分是從下向上流動，直至達(dá)出料口；而蒸氣是從后一部分的板塊間自上向下流動，到中部是自下向上流動，到前一部分再從一至下流動，使其熱交換效率相應(yīng)提高。
本蒸發(fā)裝置由蒸發(fā)室(3)與板式換熱器(7)組成的。蒸發(fā)室(3)的頂部按原設(shè)計仍設(shè)有汽液分離器(1)和二次蒸汽出口(2)，其下部設(shè)有集鹽器(13)，而改進(jìn)后的設(shè)計是在蒸發(fā)室(3)的左下部裝一根升液循環(huán)管(8)，此管(8)的另一端接一個三通管(9)，三通管(9)的三個管口各接一個三通排水閥(10)，每個三通排水閥(10)與一個板式換熱器(7)的排料口相接；在集鹽器(14)的右下側(cè)接上一根降液循環(huán)管(4)，此管(4)上接有一個進(jìn)料閥(5)，在循環(huán)管(4)的另一端與一臺循環(huán)泵(6)的進(jìn)口相接，循環(huán)泵(6)的出口連接一個三通管，三通管的三個出口各配上一個三通進(jìn)料閥(11)，三通進(jìn)料閥(11)的另一端與板式換熱器(7)的進(jìn)料管相接；而板式換熱器(7)的下部裝有蒸氣進(jìn)口管與冷凝水排出管。
板式換熱器(7)的安裝是并聯(lián)的，各個板式換熱器(7)的進(jìn)料口與出料口經(jīng)三通管匯總后與升液循環(huán)管(8)的下管口和循環(huán)泵(6)的出料口相連接。使用臺數(shù)是由物料的性質(zhì)。蒸發(fā)的工藝條件、與生產(chǎn)能力耒確定的。
運轉(zhuǎn)時，物料由降液管(4)上的進(jìn)料閥(5)進(jìn)入，通過循環(huán)泵(6)進(jìn)入板式換熱器(7)的進(jìn)口，經(jīng)加熱后從換熱器(7)的出口流出，通過升液循環(huán)管(8)進(jìn)入蒸發(fā)室(3)，物料經(jīng)蒸發(fā)后一部分進(jìn)入集鹽器(13)，從排料閥(12)中排出，大部分隨同新進(jìn)入的物料通過循環(huán)泵(6)，再次進(jìn)入板式換熱器(7)，進(jìn)入與原有的操作相同的循環(huán)中，最后達(dá)到蒸發(fā)水分的目的。當(dāng)操作一定周期后，發(fā)現(xiàn)傳熱系數(shù)降至一規(guī)定值時，將需要清洗的板式換熱器(7)的進(jìn)料三通進(jìn)料閥(11)轉(zhuǎn)至切斷進(jìn)料，啟開進(jìn)水的位置，并將此換熱器(7)的出口處的三通排水閥(10)轉(zhuǎn)至切斷通向升液循環(huán)管(8)的位置，打開通向清洗槽的位置，此時打開淡水供應(yīng)閥，向待清洗的板式換熱器中輸入淡水，直至清洗完成。此時其它的板式換熱器(7)仍在正常運轉(zhuǎn)，所以不會影響原設(shè)計的生產(chǎn)能力，同時又可保持最高的傳熱系數(shù)與換熱能力。
采用本實用新型的板式換熱器蒸發(fā)裝置可以加配自動化控制的洗刷換熱器(7)的儀器設(shè)備。因根據(jù)不同的物料，通過實際洗刷換熱器(7)的間隔時間，確定洗刷的周期性操作內(nèi)容，并編入操作程序。同時在蒸發(fā)裝置中采用溫度測控器(T)、蒸發(fā)器液面測控器(H)、蒸發(fā)器內(nèi)部壓力控制器(P)和執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)(J)，最后將全部操作控制信號輸入到總控制柜的記錄器(K)內(nèi)，即可達(dá)到自動控制洗刷板式換熱器的目的。
因為蒸發(fā)的目的是蒸發(fā)掉物中多余的水分，一般都將溫度作為控制參數(shù)，蒸發(fā)工序的運轉(zhuǎn)是否正常，主要是控制蒸發(fā)器中物料液面的穩(wěn)定性，所以在操作中可以從物料溫度的變化耒控制進(jìn)料或排料的多少耒實現(xiàn)。而液面與溫度的信號通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制自動閥門的開或關(guān)，將所有的參數(shù)顯示與控制機(jī)構(gòu)都裝入一臺總控制柜上，于是可以實施整個換熱器的洗刷系統(tǒng)自動化。
上述特點是采用列管式換熱器(7′)的蒸發(fā)器所不能比擬的，其基本原因是列管式換熱器在加工定型后是固定的，不可改變的。
權(quán)利要求1.一種具有并聯(lián)的板式換熱器的蒸發(fā)裝置是由蒸發(fā)室(3)與換熱器(7)組成，其特征是此蒸發(fā)裝置的換熱器(7)是一種板式換熱器；它的安裝方式是在蒸發(fā)室(3)的左下部裝一根升液循環(huán)管(3)，此管(8)的另一端接一個三通管(9)，三通管(9)的三個管口各接一個三通排水閥(10)，每個三通排水閥(10)與一個板式換熱器(7)的排料口相接；在集鹽器(14)的右下側(cè)接上一根降液循環(huán)管(4)，此管(4)上接有一個進(jìn)料閥(5)，在循環(huán)管(4)的另一端與一臺循環(huán)泵(6)的進(jìn)口相接，循環(huán)泵(6)的出口連接一個三通管，三通管的三個出口各配上一個三通進(jìn)料閥(11)，三通進(jìn)料閥(11)的另一端與一個板式換熱器(7)的進(jìn)料管相接；而板式換熱器(7)的下部裝有蒸氣進(jìn)口管與冷凝水排出管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的蒸發(fā)裝置，其特征在于多個板式換熱器(7)的安裝是并聯(lián)的，各個板式換熱器(7)的進(jìn)料口與出料口經(jīng)三通管匯總后與升液循環(huán)管(8)的下管口和循環(huán)泵(6)的出料口相連接。
專利摘要本蒸發(fā)裝置由蒸發(fā)室與并聯(lián)的板式換熱器組合而成。蒸發(fā)室的左下部裝一升液循環(huán)管，管端接一個三通管，三通管管口各接一個三通排水閥，三通排水閥與板式換熱器的排料管相接；在集鹽器的右下側(cè)接一降液循環(huán)管，此管與循環(huán)泵相接，循環(huán)泵再接一個三通管，三通管口各配上一個三通進(jìn)料閥，閥口與板式換熱器的進(jìn)料管相接；板式換熱器的下部裝有蒸氣進(jìn)口管與冷凝水排出管。在正常運行的條件下可對任一板式換熱器進(jìn)行拆修或清洗。
文檔編號B01D1/00GK2228367SQ95239689
公開日1996年6月5日 申請日期1995年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月26日
發(fā)明者李昌東 申請人:李昌東