阅读说明：本技术 一种升膜式蒸发器 (Climbing film evaporator ) 是由 魏双清 于 2019-10-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及蒸发器技术领域,且公开了一种升膜式蒸发器,包括筒壁,该升膜式蒸发器,通过将传统的加热管的顶部设置成直径较小的加热管,使得蒸汽柱带上来的膜状流体在直径较小的一段加热管中更加聚集,由于顶部的蒸汽温度较高,在下部进行蒸发后原料液形成的膜状流体的厚度会慢慢变薄,当其进入上部直径较小阶段的加热管时,其变薄甚至破裂的边缘会由于直径的缩小使得原料液重新聚集起来形成完整的膜状流体,这样一来就会自动的解决了“干壁”的现象发生,这样即使由于误操作或者控制蒸汽量过多或者原料液的供给量过少,都会通过加热管直径的缩小来最大化程度自动避免“干壁”的现象,降低了该蒸发器工作时的人力要求,也提高了装置的可靠性。(The invention relates to the technical field of evaporators, and discloses a climbing film evaporator, which comprises a cylinder wall, wherein the climbing film evaporator is characterized in that the top of a traditional heating pipe is arranged into a heating pipe with a smaller diameter, so that a film-shaped fluid brought by a steam column is more gathered in a section of the heating pipe with a smaller diameter, the thickness of the film-shaped fluid formed by a raw material liquid after evaporation at the lower part is gradually reduced due to higher steam temperature at the top, when the film-shaped fluid enters the heating pipe with a smaller diameter at the upper part, the thinned or broken edge of the film-shaped fluid can be reunited by the diameter reduction of the raw material liquid to form a complete film-shaped fluid, so that the phenomenon of 'dry wall' is automatically solved, and even if the steam quantity is too much controlled or the supply quantity of the raw material liquid is too little by misoperation, the phenomenon of 'dry wall' can be automatically avoided to the greatest extent by the reduction of the diameter of the heating pipe, the manpower requirement of this evaporimeter during operation has been reduced, the reliability of device has also been improved.)

一种升膜式蒸发器

技术领域

本发明涉及蒸发器技术领域，具体为一种升膜式蒸发器。

背景技术

升膜蒸发器是将预加热至接近沸点的原料液从蒸发器的底部进料口送入，再通过外部通入的加热蒸汽在加热室中对加热管进行加热，使得料液达到沸点，沸腾产生的蒸汽在加热管中心形成蒸汽柱，蒸汽柱使得沸腾的料液沿着加热管内壁形成一侧膜状的流体上升，到达顶部时蒸汽带着料液通过除沫器后进入分离器进行气液分离，完成对原料液的浓缩，但是现有的升膜蒸发器始终存在一些问题：

1.现有的升膜蒸发器由于蒸汽柱在带动原料液上升的过程中是通过蒸汽持续进行加热的，由于加热管的长径比在一百到一百五十之间，但是现有的加热管从上往下是一根直径相同的直管子，而如果对蒸汽的温度以及进料的量控制不好的话，就会对蒸发器产生损伤，尤其是原料液供给量过少或者蒸汽温度过高，会使得加热管内壁产生的蒸汽量大于蒸汽离开加热管内壁的量，蒸汽就会在加热管内壁聚集形成大气泡，甚至覆盖了内壁，使得液体不能润湿内壁，同时在加热管顶部产生“干壁”的现象，而这种量的控制又需要人为进行实时观测，较为不便。

2.现有的升膜蒸发器的加热蒸汽入口设置在加热室的中部，但是由于热蒸汽的上升效应，将入口设置在中部，会使得加热管中上部的温度过高，而底部的温度过低，但是该蒸发器的原理就是要通过底部的加热管对接近沸点的原料液加热至沸腾，使得其产生的气体慢慢形成蒸汽柱带动原料液上升，而底部温度过低的话就很影响原料液到达沸腾的时间，从而大大影响蒸发器的工作效率，同时加热蒸汽是直接对加热管的外壁进行冲击的，长久使用之后就会使得加热管的外壁变薄，加速其老化的速度，降低蒸发器的使用寿命。

发明内容

本发明提供了一种升膜式蒸发器，具备沸腾速度快、使用寿命长、蒸发效果好的优点，解决了上述背景技术中所提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种升膜式蒸发器，包括筒壁，所述筒壁一侧的上部固定安装有气液出料口，所述筒壁一侧的底部固定安装有原料液进料口，所述筒壁的底部固定安装有冷凝书出水口，所述筒壁底部的另一侧固定安装有加热蒸汽入口，所述筒壁内部固定安装有加热管，所述加热管的顶部固定安装有过滤器，所述加热管的底部固定安装有防护板。

优选的，所述加热蒸汽入口的安装位置与内部加热室底部的位置同高。

优选的，所述加热管的上部直径比下部的直径小且直径小的一段占整个加热管长度的四分之一。

优选的，所述过滤器包含有第一滤网和第二滤网，所述过滤器由第一滤网和第二滤网交替叠加形成的，所述第一滤网和第二滤网的底部一体化设有倒齿，所述倒齿的形状为倒三角形且其中一角垂直向下，所述第一滤网和第二滤网是两个平面上相互互补填充有面板的网格滤网。

优选的，所述防护板的形状为半圆形且安装在位于蒸汽进入加热室的一侧。

本发明具备以下有益效果：

1、该升膜式蒸发器，通过将传统的加热管的顶部设置成直径较小的加热管，使得蒸汽柱带上来的膜状流体在直径较小的一段加热管中更加聚集，这样底部直径大的加热管可以正常的进行原料液的加热沸腾，同时由于顶部的蒸汽温度较高，在下部进行蒸发后原料液形成的膜状流体的厚度会慢慢变薄，当其进入上部直径较小阶段的加热管时，其变薄甚至破裂的边缘会由于直径的缩小使得原料液重新聚集起来形成完整的膜状流体，这样一来就会自动的解决了“干壁”的现象发生，这样即使由于误操作或者控制蒸汽量过多或者原料液的供给量过少，都会通过加热管直径的缩小来最大化程度自动避免“干壁”的现象，降低了该蒸发器工作时的人力要求，也提高了装置的可靠性。

2、该升膜式蒸发器，通过将加热蒸汽入口设置在加热室的底部，不仅可以使得底部的加热管接受到高温的蒸汽，保证了接近沸腾的原料液能够迅速的加热至沸腾，从而快速的产生气泡，提高形成蒸汽柱的速度，从而提高蒸发器的工作效率，同时又由于上部的蒸汽在进行热量交换后温度降低下沉到底部，而加热蒸汽入口就在底部，能够及时补充热量，保证底部的温度始终维持在能够快速加热至沸腾的点，同时结合在蒸汽进口的地方设置防护板，可以避免蒸汽直接对加热管进行冲击，减少加热管的损伤，延长其使用寿命，降低使用成本。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构第一滤网俯视示意图；

图3为本发明结构第二滤网俯视示意图；

图4为本发明结构第一滤网侧视示意图；

图5为本发明结构加热管与防护板连接俯视示意图。

图中：1、筒壁；2、气液出料口；3、原料液进料口；4、冷凝书出水口； 5、加热蒸汽入口；6、加热管；7、过滤器；71、第一滤网；72、第二滤网； 73、倒齿；8、防护板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种升膜式蒸发器，包括筒壁1，筒壁1一侧的上部固定安装有气液出料口2，筒壁1一侧的底部固定安装有原料液进料口3，筒壁1 的底部固定安装有冷凝书出水口4，筒壁1底部的另一侧固定安装有加热蒸汽入口5，筒壁1内部固定安装有加热管6，加热管6的顶部固定安装有过滤器 7，加热管6的底部固定安装有防护板8。

其中，加热蒸汽入口5的安装位置与内部加热室底部的位置同高，通过在该位置安装加热蒸汽入口5送入加热蒸汽，不仅可以保证从底部原料液进料口3中进入的接近沸腾的原料液可以快速的进行加热沸腾，使得该装置产生的蒸汽效率提高，同时由于蒸汽的上升作用，从底部送入蒸汽可以使得整个加热室内部的热量从下往上是越来越高的，这样也有利于对原料液中需要蒸发的液体进行充分的吸热蒸发，可以提高单次蒸发的效果，并且从底部送入加热蒸汽也可以第一时间补充底部进行热量交换后热量降低的蒸汽，保证底部的温度始终维持在能够使得原料液快速加热沸腾的点，加热室内的热量分布更加合理化。

其中，加热管6的上部直径比下部的直径小且直径小的一段占整个加热管6长度的四分之一，由于加热管6内部的原料液在加热沸腾后由上升的蒸汽柱带动内壁上的膜状流体上升，且过程中是不断加热的，顶部设置的直径较小的加热管6可以使得在上升过程中厚度逐渐降低的膜状流体能够在其中聚集，从而增加其厚度，很好的解决了原料液在上升到靠近加热管6的顶部时由于加热时间过长导致膜状流体的膜破裂，使得蒸汽柱覆盖到加热管6内壁，从而产生“干壁”的问题，并且较小的管径会增加内部气液混合物的流速，便于其后续可以高效的通过过滤器7进行过滤除沫，同时将长度设置为总长度的四分之一可以实现在原料液未完全蒸发前就能够进行料液的聚集，进一步避免上述现象的发生，保证了设备的正产运行，延长设备的使用寿命。

其中，过滤器7包含有第一滤网71和第二滤网72，过滤器7由第一滤网 71和第二滤网72交替叠加形成的，第一滤网71和第二滤网72的底部一体化设有倒齿73，倒齿73的形状为倒三角形且其中一角垂直向下，第一滤网71 和第二滤网72是两个平面上相互互补填充有面板的网格滤网，通过第一滤网 71和第二滤网72的交替叠加，将其中一个过滤网底部的倒齿73设置在下面滤网的上部，利用倒齿73的倒置三角形状，可以保证企业混合物中气体能够沿着倒齿73的斜面向上穿出，而液体会由于第一滤网71和第二滤网72内互补填充的面板极速改变其行径路线，液体被阻挡在倒齿73的斜面上，然后顺着其斜面流下，不仅实现了气液过滤分离的效果，还能够使得阻挡下来的液体补充管径较小的加热管6内的液体，进一步避免“干壁”的现象。

其中，防护板8的形状为半圆形且安装在位于蒸汽进入加热室的一侧，通过在加热管6上安装有防护板8，可以在保证加热管6能够正常的对其中原料液进行加热至沸腾的同时，防止蒸汽直接对加热管6的外壁进行冲击，由于蒸汽中含有水分，直接的冲击会在高温的情况下加速加热管6管壁的腐蚀，通过防护板8可以很好的延长加热管6的使用寿命，降低设备的使用成本。

工作原理，通过原料液进料口3向加热室底部通入近沸腾的原料液，通过加热蒸汽入口5向加热室的内部注入加热蒸汽，蒸汽通过防护板8扩散到加热室内，底部的原料液经过加热沸腾后在加热管6中产生气泡，随着在加热管6中上升，蒸汽慢慢形成蒸汽柱，带动原料液形成膜状流体，然后再经过上部管径变小的加热管6，然后通过过滤器7，最后出来的气液混合体通过气液出料口2出去，而其中的冷凝液通过冷凝书出水口4从底部排出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。