[实用新型]液体分布器及带液体分布器的降膜蒸发器

说明书

技术领域

本实用新型属于换热蒸发设备技术领域，涉及液体分布器及带液体分布器的降膜蒸发器。 

背景技术

垂直管降膜蒸发器利用泵使液体从低点循环到管壳式换热器的顶部。一旦进入顶部，液体被分配到一个或多个垂直换热圆管的内表面。垂直管降膜蒸发器具有传热系数高、物料加热时间短、传热温差损失小、节约能源、不易结垢、易于处理热敏性物料等优点，而被广泛应用于化工以及冶金、轻工、化纤、食品加工、医药、海水淡化、污水处理等工业部门。为使液体均匀地分布到每根加热管中，并沿加热管内壁在重力和自蒸发的二次蒸汽的作用下形成均匀液膜自上而下流动，必须设置液体分布装置。液体分布装置的结构是否合理，相应液体分布是否均匀，将直接影响降膜蒸发器的传热效率及操作的稳定性，从而影响生产能力、产品质量及设备寿命。由于液体通常含有溶解的和悬浮的固体，因此常在分布装置内部结垢，影响液体分布的均匀性，同时也影响了分布装置的寿命。 

降膜蒸发器的传热效果受换热管中液体流速及液膜厚度的影响。液体沿着管内壁向下流时，被引入换热管外表面的热能加热。一旦液体达到沸点，部分液体被蒸发成水蒸气。水蒸气和液体一起沿着换热管内表面流下。传统的降膜蒸发器在蒸发器顶部安装分布板以确保液体均匀分配到所有垂直换热管中。液体进入分布板顶部，因为重力作用，穿过分布板上的小孔流下。分布板上小孔的数目、尺寸和排列方向决定了进入每根换热管的液体分配情况。 

已经申请专利的液体分布设备（美国专利号4,248,296）是一种引导液体以切线方向进入垂直换热管的插件，使垂直换热管内表面产生壁厚均匀的液膜。液体从分布设备一侧的两个孔进入。孔设置在特定的角度以优化液体的分布效果。这样的角度设置可以使液体中的悬浮固体沉降在换热器上管箱。另外，此发布设备顶部有空穴，悬浮固体在此沉积。沉积的固体会降低液体分配效率。 

另一已经申请专利的液体分布设备（美国专利号3,995,663）是一个管子内插件使液体从顶部垂直圆孔进入，被一倒圆锥体将液体在换热管内壁均匀分布。但这种液体分布设备易形成湍流，湍流的液体会引进气泡，影响均匀液膜的形成。因为液体是从该设备顶部流入，设备两侧会形成低速区，以致悬浮固体沉积在此区域。沉积的固体会降低液体分配效率。此外，设备的特性要求将圆锥体安装在液流的中心，会沉积固体，并造成液流的扰动。液流的扰动会形成 气泡，从而破坏液膜的均匀分布。 

上述设备配有滑动配合的圆筒，便于将液体分布管子内壁面。这种构造相当于将分布设备与换热管内壁的传热面隔离。使用过程中，滑动配合的圆筒因结晶会附着在换热管的内表面，造成圆筒不能移动。 

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种液体分布器。 

本实用新型的另一目的是含有该液体分布器的垂直管降膜蒸发器。 

本实用新型的目的可通过如下技术方案实现： 

一种垂直管降膜蒸发器用液体分布器，所述的液体分布器主要由主体四周呈凹面且其顶盖底截面积大于垂直管降膜蒸发器的换热管管口截面积的导流体，以及将导流体活动或固定支撑于垂直管降膜蒸发器的换热管内上部相应位置，使导流体的顶盖底面边缘与垂直管降膜蒸发器的管板顶面间隔一定空隙形成进液通道的支撑部件组成；液体沿所述的进液通道、导流体的凹面进入并分布于换热管内表面。 

其中，所述的导流体主体的底面直径大于等于换热管内径的0.3倍，且小于换热管内径。 

所述的进液通道的高度为换热管内径的0.3～3倍。 

所述的导流体沿垂直管降膜蒸发器的换热管的中心轴对称分布. 

所述的顶盖为半球状、半椭圆状、板状，或任意一种底面为平面，且底面积大于换热管管口面积的形状。 

所述的导流体的主体四周呈光滑凹面；或者所述的导流体的主体自上而下依次由倒圆台体、圆柱体、正圆台体无间隙连接形成四周呈凹面的整体，倒圆台体底面连有与底面直径相同的圆柱体，圆柱体底面连有正圆台体，圆柱体底面直径与正圆台体顶面直径相同；正圆台体底面直径大于等于换热管内径的0.3倍，且小于换热管内径。 

所述的支撑部件的个数为2～6个，为多边形筋板，其一边与导流体的凹面无缝隙连接，其余各边中至少有相邻两边相互垂直，支撑部件依靠该相邻的垂直边架于垂直管降膜蒸发器的管板上，使导流体活动或固定支撑于垂直管降膜蒸发器的换热管内上部相应位置，导流体的顶盖底面边缘与垂直管降膜蒸发器管板顶面形成进液通道；