[发明专利]一种MVR降膜蒸发器

说明书

本发明公开了一种MVR降膜蒸发器，包括进汽管、上管板、布膜器、筒体、螺旋扭曲变形换热管、冷凝液出口管、下管板、汇流室和分离室；布膜器通过上管板连接在筒体上端，汇流室通过下管板连接在筒体下端，进汽管与筒体上部连通，冷凝液出口管与筒体下部连通，分离室侧面通过汽液通道与汇流室相连；螺旋扭曲变形换热管为多根，铺设在筒体内，两端分别安装在上管板和下管板上，构成连通布膜器与汇流室的换热管束。本发明可以获得更好的成膜效果、更高的管内介质雷诺数，提高了降膜蒸发器的处理能力，具有较强的抗结垢能力和抗振动能力，无需折流板，降低了MVR压缩机克服蒸汽阻力的功耗。

技术领域

本发明涉及节能环保领域，具体涉及一种MVR降膜蒸发器。

背景技术

蒸发设备广泛应用于制药、轻工食品、石油化工、生物工程等行业。MVR蒸发器和传统蒸发器相比，具有明显的节能环保优势，而且降低了运营成本，是传统多效蒸发器最好的升级换代设备。随着国家和社会对环境保护和节能减排的日益重视，MVR蒸发器取代传统蒸发器成为一种趋势。

工业废水由于浓度高、毒性大，一般生化法和化学法处理很难达到排放标准或处理成本过高，较合理的工艺仍是要进行高倍浓缩，采用MVR蒸发器处理工业废水不仅可以达标排放还能回收利用部分有价成分，可以达到零排放或近零排放和清洁生产要求，可以用于很多工业废水处理领域，如电镀行业、涂料生产行业、医药和农药行业、金属加工行业、造纸行业和原油生产行业等污水处理。降膜蒸发器是MVR蒸发系统中较常采用的一种蒸发器形式，具有停留时间短、运行能耗低、处理量大的特点，特别适合于处理热敏性物料。

目前MVR降膜蒸发器，由于换热管普遍采用昂贵的钛材以提高换热元件的抗腐蚀能力，蒸发器投资成为MVR系统中最高的单体设备，直接影响了MVR系统的总投资和运行成本。大型化是降膜蒸发器的一种发展趋势，但困扰MVR降膜蒸发器大型化的另一个问题是换热管束的抗震动和结垢问题，甚至影响到了系统运行的可靠性和稳定性。现有的圆管式换热器由于普遍采用带折流板的列管式换热器结构，一是系统壳侧阻力偏大，综合换热系数不高；二是大型长竖管降膜蒸发器的直圆管成膜效果难以保证，易形成局部干斑导致换热表面结垢的现象，换热器使用过程中换热性能衰减很大，需要频繁清洗，维修工作量大；三是大型化后对传统直圆管蒸发器抗震动结构设计要求更高。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种新型MVR降膜蒸发器，以解决现有MVR降膜蒸发器换热面积偏大、成本高和抗震能力不足的问题，并有助于提高MVR蒸发器抗结垢能力和降低压缩机运行功耗。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种MVR降膜蒸发器，包括进汽管、上管板、布膜器、筒体、螺旋扭曲变形换热管、冷凝液出口管、下管板、汇流室和分离室；

布膜器通过上管板连接在筒体上端，汇流室通过下管板连接在筒体下端，进汽管与筒体上部连通，冷凝液出口管与筒体下部连通，分离室侧面通过汽液通道与汇流室相连；

螺旋扭曲变形换热管为多根，铺设在筒体内，两端分别安装在上管板和下管板上，构成连通布膜器与汇流室的换热管束，各螺旋扭曲变形换热管之间具有间隙，构成蒸汽流动的壳程通道，各螺旋扭曲变形换热管管腔构成物料流动的管程通道。

进一步地，所述布膜器包括连接在上管板上的布膜器孔板和连接在布膜器孔板上的布膜器壳体，布膜器孔板与布膜器壳体构成布膜腔室，螺旋扭曲变形换热管上端面伸出布膜器孔板上表面，布膜器壳体上端面设置有进料管；

布膜腔室内设置有三级布膜结构，包括出口物料分流器、溢流式中间布水盘和下部布水盘；出口物料分流器连接在进料管下方，下部布水盘连接在螺旋扭曲变形换热管上方，其上开设有若干布水孔，溢流式中间布水盘连接在出口物料分流器与下部布水盘之间，下部布水盘还连接有伸入到螺旋扭曲变形换热管内的插入式成膜器，每个插入式成膜器对应一根螺旋扭曲变形换热管。