[发明专利]全自动除垢多效蒸发器

说明书

技术领域

本发明涉及蒸发器加热器列管内壁污垢消除技术领域，尤其是涉及一种采用固体颗粒自动除垢的蒸发器装置。 

技术背景

蒸发器结垢是蒸发浓缩过程中普遍存在的问题，蒸发器结垢主要分为以下几类：硬性结垢，水溶性结垢，纤维和皂化物结垢，硅酸铝结垢，结垢现象主要是发生在加热器列管中，垢层大大的削弱了传热，降低传热系数，增加能耗，影响产品的产量和质量，严重时会影响生产，甚至造成停产。现有的除去污垢的方法主要是停车拆卸后采用人工、机械或化学方法清洗，从而造成减产损失。 

因此从上世纪，国内外对这一领域进行了广泛而又深入的研究。但抑制结垢方面多为改变工艺条件，降低传热效率为代价，提高能耗和工业投资成本。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能够简化除垢工艺，加强传热，增加传热系数，使得蒸发器在除垢的过程中连续生产的全自动除垢蒸发器。 

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种全自动除垢蒸发器，该蒸发器包括加热器和蒸发室，所述加热器的底部设置有能够使流体均匀分布到所述加热器列管中的颗粒分布器；所述加热器和蒸发室之间还设置有颗粒分离器。 

采用上述结构的全自动除垢蒸发器，由于在加热器的底部设置有能够使流体均匀分布到所述加热器列管中的颗粒分布器，其产生的有益效果是使得进入加热器的含有颗粒的液体均匀分布进入加热器列管中，实现匀速平推流的理想状态，防止中间列管内流体流速过快，而周边列管因流速过慢，固体颗粒无法顺利通过列管，造成部分列管结垢的现象。由于有固体颗粒的杂乱运动，增大了流体对加热壁面的剪应力，使壁面附近溶液的过饱和度降低，延缓了溶液中溶质的析出，有效地防止污垢的形成。同时，颗粒破坏了边界层，导致沸腾传热系数增大。流体从加热器上端出料，进入颗粒分离器。分离器内流体流速减慢，固体颗粒下沉，实现汽液固分离。此外，在所述加热器和蒸发室之间还设置有颗粒分离器，分离器内流体流速减慢，固体颗粒下沉，实现气液固分离，气液流体进入蒸发室进行蒸发，一部分液体进行再循环。 

作为本发明的进一步改进，所述颗粒分离器内设有加速环，还设有颗粒分离室和颗粒存储室，其产生的有益效果是：三相混合流体从侧向进入颗粒分离室，由于内置加速环的存在，让液体流速加快，从而使液体在加速环所形成的离心力的作用下在经过圆柱形的颗粒分离室时产生高速旋转的涡流，做循环的旋转运动，比流体重的颗粒被甩到分离室的外壁，颗粒顺着外壁滑落到收集室，气液体流经位于中心位置的涡流管，然后从出口流出。 

作为本发明的进一步改进，所述颗粒存储室还设有颗粒进口，其产生的有益效果是有利于初次加入除垢颗粒，该颗粒进口还可以设置成以45℃斜角安装。 

作为本发明的进一步改进，所述颗粒分离器与颗粒循环器的第一进口通过下降管相连接，所述第一进口位于颗粒循环器的第二进口上方偏后位置处，所述颗粒循环器的出口与所述加热器相连。采用这样的结构设置，其产生的有益效果是，由于颗粒从第一进口进入，循环液体从第二进口进入，将第一进口位于颗粒循环器的第二进口上方偏后位置处，这样，第二进口进入的液体由于有一定的速度，会在进口后面的一定范围内形成负压液流，这样，从第一进口进入的颗粒可以根据第二进口进入的液体的流速从而与液体混合后，再从出口处进入加热器中。 

作为本发明的进一步改进，所述蒸发室设有泡沫捕集器，所述泡沫捕集器上设置有捕集器丝网，其产生的有益效果是：汽液相进入蒸发室，大量液体形成二次蒸汽从二次蒸汽出口排出，对于因浓度升高而易形成泡沫的液体，蒸发时形成的泡沫遇到泡沫捕集器的捕集器丝网后破裂。 

作为本发明的进一步改进，所述颗粒分布器安装在距离所述加热器的下管板5~10mm处。经过发明人多次创造性的劳动，发现将颗粒分布器安装在距离所述加热器的下管板5~10mm处可以更好的实现匀速平推流，防止中间列管内流体流速过快，而周边列管因流速过慢的现象产生。 

本发明要要解决的另一个问题是提供一种降低能耗，节约资源，蒸发速度快，循环度大的全自动除垢多效蒸发器。 

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，将前述的全自动除垢蒸发器至少两个单元组合排列起来，其产生的有益效果是，节约了能源，提高了物料的浓缩比，提高了循环度，蒸发速度快。 

附图说明

下面结合附图和本发明的实施方式进一步详细说明： 

图1是全自动除垢蒸发器的结构示意图；

图2是颗粒分离器结构示意图；

图3是颗粒团在列管内流动示意图；