本發(fā)明涉及化工機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種阻垢型水平管降膜蒸發(fā)器。

背景技術(shù)：

目前，蒸發(fā)器按成膜形式可以分為降膜蒸發(fā)器和升膜蒸發(fā)器，其中管式降膜蒸發(fā)器因其傳熱系數(shù)高而被廣泛應(yīng)用，管式降膜蒸發(fā)器又根據(jù)換熱管的放置不同分為豎直管降膜蒸發(fā)器和水平管降膜蒸發(fā)器，由于蒸發(fā)器中物料是以膜狀流動(dòng)，因此流速較低，容易結(jié)垢，若布膜不均勻容易造成局部過(guò)熱，造成干燒損壞換熱管，因此，降膜蒸發(fā)器不能處理高粘、易結(jié)垢、物料中含較多固形物的蒸發(fā)場(chǎng)合，水平管降膜蒸發(fā)除了水平放置降低了進(jìn)料泵的揚(yáng)程外，應(yīng)用限制跟豎直管類(lèi)似。

而這類(lèi)沒(méi)有刮膜裝置的管式降膜蒸發(fā)器存在如下問(wèn)題： 1，沒(méi)有刮膜裝置時(shí)流體在重力作用下流動(dòng)，隨著蒸發(fā)濃縮，流體粘度進(jìn)一步增加，會(huì)有一部分物料粘附在管子外壁，導(dǎo)致污垢熱阻增加，影響傳熱效果。2，由于液體粘附，導(dǎo)致這部分液體受熱時(shí)間長(zhǎng)，容易變質(zhì)，局部受熱多導(dǎo)致析出晶體、干燒管壁。3、由于污垢的不斷累積導(dǎo)致?lián)Q熱管束堵塞，氣體上升空間變小影響設(shè)備處理效果。4、為了解決以上三點(diǎn)問(wèn)題必須頻繁清洗設(shè)備，浪費(fèi)時(shí)間，浪費(fèi)資金。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種阻垢型水平管降膜蒸發(fā)器，以解決現(xiàn)有水平管降膜蒸發(fā)器不能用于易結(jié)垢、易結(jié)晶、固含量高、粘度高等場(chǎng)合的弊端。

為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種阻垢型水平管降膜蒸發(fā)器，包括封蓋型汽液分離室及安裝于其中的蒸發(fā)器管束，封蓋型汽液分離室的前、后、下端及兩側(cè)方分別連接方形蒸汽管箱、凝液分離管箱、濃縮液收集封蓋及側(cè)蓋板，所述蒸發(fā)器管束上安裝刮膜組件，該刮膜組件由刮膜動(dòng)力組件帶動(dòng)。

所述刮膜組件包括刮卡和卡槽；該刮卡包括卡環(huán)，該卡環(huán)通過(guò)卡座和卡座板連接為一體；卡槽的上和/或下端面上加工有T型槽，該T型槽內(nèi)嵌套卡座板而使刮卡和卡槽組成刮膜組件；若干該刮膜組件兩端安裝于刮膜組件固定柱上使上下位置的卡環(huán)環(huán)繞住蒸發(fā)器的換熱管，而刮膜組件固定柱的上下兩端和絲杠螺紋傳動(dòng)；該絲杠安裝在蒸發(fā)器管束的固定管板的上下兩端。

所述刮卡兩側(cè)有下翻的折邊為卡環(huán)，該卡環(huán)兩端徑向有帶倒角折邊。

所述卡座為中空?qǐng)A管，相適配地，在卡座板上同心開(kāi)有等大的通孔；定位彈簧安裝于卡座中，該定位彈簧的一端穿過(guò)卡座板上的通孔與卡槽的T型槽底面接觸。

所述卡槽兩端設(shè)有限位柱。

所述刮膜動(dòng)力組件主要包括：電機(jī)，齒輪箱，換向機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)軸，傳動(dòng)絲桿，所述電機(jī)主軸依次和齒輪箱、換向機(jī)構(gòu)連接，而該換向機(jī)構(gòu)安裝于豎直方向的傳動(dòng)軸上，該豎直方向的傳動(dòng)軸的兩端和水平方向的傳動(dòng)軸通過(guò)錐齒輪傳動(dòng)，而水平方向的傳動(dòng)軸（305）的兩端和絲杠通過(guò)錐齒輪傳動(dòng)。

本發(fā)明通過(guò)刮膜組件的設(shè)計(jì)，可以在刮膜的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)消除垢沉積和二次布膜的雙重作用，可以防止結(jié)垢和因布膜不均勻帶來(lái)的干燒設(shè)備，克服了目前降膜蒸發(fā)器在處理對(duì)象上的限制，特別適用于高粘、固形物高、易結(jié)晶、易結(jié)垢的場(chǎng)合。刮膜動(dòng)力組件有自動(dòng)換向系統(tǒng)和變頻系統(tǒng)，可以靈活控制刮膜組件運(yùn)動(dòng)速度，實(shí)現(xiàn)刮膜和布膜的平衡調(diào)節(jié)。側(cè)板可靈活拆卸，進(jìn)汽管箱和冷凝水管箱焊接到管板上，省掉管板法蘭，節(jié)省金屬消耗，側(cè)板的靈活拆卸同樣省去清洗時(shí)抽管束的弊端，節(jié)省空間和設(shè)備投資。刮膜設(shè)計(jì)可以完全消除因流速過(guò)低導(dǎo)致的污垢附著，可以長(zhǎng)期保持高的總傳熱系數(shù)，和長(zhǎng)的清洗周期，提高蒸發(fā)器效率。特有的分段設(shè)計(jì)，可以設(shè)置成兩段進(jìn)汽，這樣就可以實(shí)現(xiàn)MVR系統(tǒng)和蒸汽蒸發(fā)系統(tǒng)整合在一臺(tái)設(shè)備里，解決了MVR系統(tǒng)不適用于高沸點(diǎn)升的難題。

本發(fā)明可以在化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、高鹽廢水處理等諸多行業(yè)推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明管束結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3a為本發(fā)明刮膜組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3b為本發(fā)明刮卡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明刮膜組件和刮膜動(dòng)力組件裝配示意圖；

圖5為本發(fā)明刮膜動(dòng)力組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明噴淋布膜組件結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，一種阻垢型水平管降膜蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)器管束100，刮膜組件200，刮膜動(dòng)力組件300，噴淋布膜組件400，封蓋型汽液分離室500，方形蒸汽管箱600，凝液分離管箱700，濃縮液收集封蓋800，側(cè)蓋板900，鞍座1000，所述封蓋型汽液分離室500的下方焊接濃縮液收集封蓋800，方形蒸汽管箱600和凝液分離管箱700分別焊接于封蓋型汽液分離室500的前端和后端，側(cè)蓋板900通過(guò)螺栓連接于封蓋型汽液分離室500的兩側(cè)而組成阻垢型水平管降膜蒸發(fā)器的外殼，該外殼內(nèi)安裝蒸發(fā)器管束100，蒸發(fā)器管束100上方安裝噴淋布膜組件400。所述蒸發(fā)器管束100上安裝刮膜組件200，刮膜動(dòng)力組件（300）帶動(dòng)刮膜組件200運(yùn)動(dòng)。

如圖3a、圖3b、圖4、圖5所示，所述刮膜組件200包括刮卡201和卡槽202；該刮卡201包括卡環(huán)2011，該卡環(huán)2011通過(guò)卡座2012和卡座板2013焊接為一體；卡槽202的上和/或下端面上加工有T型槽，該T型槽內(nèi)嵌套卡座板2013而使刮卡201和卡槽202組成刮膜組件200；若干該刮膜組件200兩端安裝于刮膜組件固定柱307上使上下位置的卡環(huán)2011環(huán)繞住蒸發(fā)器的換熱管，而刮膜組件固定柱307的上下兩端和絲杠306螺紋傳動(dòng)；該絲杠306安裝在蒸發(fā)器管束100的固定管板101的上下兩端，即在水平方向上。

如圖3a、圖3b所示，所述刮卡201兩側(cè)有下翻的折邊為卡環(huán)2011，該卡環(huán)2011兩端徑向有帶倒角折邊。卡環(huán)具有限位作用，保證卡環(huán)對(duì)應(yīng)的卡在換熱管上，還具有刮擦左右，卡環(huán)性狀與換熱管形狀相同，能夠均勻的將粘附在換熱管上的物料刮掉。帶倒角這邊的作用是將掛卡刮下來(lái)的物料導(dǎo)流到下一層換熱管，防止物料在刮卡底部堆積。

所述卡座2012為中空?qǐng)A管，相適配地，在卡座板2013上同心開(kāi)有等大的通孔；定位彈簧安裝于卡座2012中，該定位彈簧的一端穿過(guò)卡座板2013上的通孔與卡槽202的T型槽底面接觸。由于刮卡板2013與卡槽202的平面有間隙，不可能設(shè)計(jì)成精度很高的接觸，如果不加彈簧會(huì)很容易發(fā)生滑動(dòng)，在安裝時(shí)必須保證刮卡和管子對(duì)應(yīng)，限位后不容易滑動(dòng)，安裝和維修時(shí)方便操作。另外，刮卡的刮膜效果好壞和壽命長(zhǎng)短取決于卡子與管子的接觸力度，太松刮膜不徹底，太緊容易過(guò)度磨損，限位彈簧可以很好的進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述卡槽202兩端設(shè)有限位柱2021?？ú?02固定于刮膜組件固定柱307上，限位柱2021可以使每個(gè)卡槽的相對(duì)位置與管束中管子的相對(duì)位置保持一致，進(jìn)一步確保刮卡與管子接觸程度。

如圖5所示，所述刮膜動(dòng)力組件300主要包括：電機(jī)301，齒輪箱303，換向機(jī)構(gòu)304，傳動(dòng)軸305，傳動(dòng)絲桿306，所述電機(jī)301主軸依次和齒輪箱303、換向機(jī)構(gòu)304連接，而該換向機(jī)構(gòu)304安裝于豎直方向的傳動(dòng)軸305上，該豎直方向的傳動(dòng)軸305的兩端和水平方向的傳動(dòng)軸305通過(guò)錐齒輪傳動(dòng)，而水平方向的傳動(dòng)軸305的兩端和絲杠306通過(guò)錐齒輪傳動(dòng)。電機(jī)301用螺栓固定在電機(jī)底座30上，電機(jī)底座302焊接在側(cè)蓋板9外側(cè)。啟動(dòng)電機(jī)，通過(guò)調(diào)速后動(dòng)力輸入換向機(jī)構(gòu)，換向后帶動(dòng)傳動(dòng)絲桿運(yùn)動(dòng)，使刮膜組件沿?fù)Q熱管運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到定距管板后觸發(fā)反向開(kāi)關(guān)，齒輪箱和換向機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)傳動(dòng)絲桿翻轉(zhuǎn)，刮膜組件沿原路返回，如此往復(fù)，完成刮膜和布膜動(dòng)作。

所述絲杠306上方設(shè)有保護(hù)罩。保護(hù)罩用螺栓固定在蒸發(fā)器板束的管板上。由于噴淋下來(lái)的物料中含有固體或隨著蒸發(fā)固體會(huì)析出，如果沒(méi)有保護(hù)罩3061，這些原因產(chǎn)生的固體會(huì)對(duì)絲杠腐蝕加速或影響絲杠順滑程度。

所述方形蒸汽管箱600和凝液分離管箱700可通過(guò)設(shè)置中間隔板的方法設(shè)置為兩段，相應(yīng)的，方形蒸汽管箱600和凝液分離管箱700將分別設(shè)置雙接管，通道彼此獨(dú)立。該雙接管的工作過(guò)程為：如圖1所示，蒸汽管箱600與凝液分離管箱700應(yīng)對(duì)應(yīng)設(shè)置（假如管束從上到下有10橫排管子，那么在第五排管子處設(shè)置一層隔板，兩頭做同樣設(shè)置，蒸汽從上部進(jìn)入，在管內(nèi)冷凝成水，水在凝液分離管箱的出水接管直接排除不會(huì)流到下一層，下一層同樣進(jìn)蒸汽，同樣冷凝后單獨(dú)排除，但這兩股蒸汽的溫度是不同的，這樣的好處是可以克服因物料從上而下的不斷濃縮導(dǎo)致沸點(diǎn)升高，升高到一定程度后就必須再進(jìn)入另一臺(tái)相同的蒸發(fā)器用更高的溫度加熱以保證繼續(xù)濃縮。而這種結(jié)構(gòu)可以分別利用兩種熱源加熱同一物料，節(jié)省一臺(tái)設(shè)備。

如圖2所示，本發(fā)明的蒸發(fā)器管束100包括固定管板101，定距管板102，換熱管103，定距管板102四角上分別有軸承通孔1041為方便絲杠306的通過(guò)。

如圖6所示，本發(fā)明的噴淋布膜組件400包括：進(jìn)料總管401，進(jìn)料總管上裝有壓力表，進(jìn)料總管焊接在封蓋型汽液分離室500上，物料分支管402，物料分支管焊接于進(jìn)料總管上，噴頭403以螺紋連接形式連接在物料分支管上。

所述的側(cè)蓋板900上面有均布的視鏡兼手孔，在與換向機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)位置設(shè)有雙端面機(jī)械密封腔，密封腔體上設(shè)有壓力表和接管，接管與真空系統(tǒng)對(duì)接。

所述蒸發(fā)器管束中的定距管板102與固定管板101的距離為1.5米，數(shù)量為1到9。方便系列化生產(chǎn)。

本發(fā)明中濃縮液收集封蓋800和封蓋型汽液分離室500的接口可相應(yīng)的設(shè)置1到5個(gè)。根據(jù)設(shè)備實(shí)際處理量來(lái)定。

本發(fā)明工作過(guò)程：物料經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱到泡點(diǎn)以上溫度，用高壓泵經(jīng)噴淋布膜組件均勻分布到蒸發(fā)器管束上，噴淋過(guò)程伴隨閃蒸過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)部分蒸發(fā)，物料沿著管束由上至下分布，分布過(guò)程中逐漸濃縮，物料中的雜質(zhì)、固形物、以及部分過(guò)濃縮產(chǎn)生的晶體會(huì)部分附著在換熱管束上，隨著刮膜組件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這些附著物會(huì)松動(dòng)，并隨著噴淋液下降，最終在濃縮液收集封蓋處排出系統(tǒng)。