板式蒸发技术2018.3.22

板壳式蒸发器的结构设计作者：葛盼高燕平建刚来源：《中国高新科技·上半月》2018年第02期摘要：板壳式换热器同时具备板式换热器换热效率高、结构紧凑、结垢小及管壳式换热器耐高压、耐高温、密封性可靠的优点，是高效换热器的一个发展方向，可应用在化工、能源等众多领域。

文章介绍了一种较大直径的圆形可拆卸的板壳式蒸发器的结构设计。

关键词：节能降耗；板芯加固；板芯定位；防振措施；除沫装置文章编号：2096—4137（2018）03—051—02 DOI：10.13535/ki.10—1507/n.2018.03.171板壳式蒸发器的工作原理和结构相较于国外，我国的圆形板壳式换热器起步较晚，很多企业仍处于研发阶段。

目前国内的板壳式换热器工作原理和基本结构如图1所示。

板壳式换热器的冷热介质分别走板程和壳程，利用板片实现冷热流体的换热。

板片由专用压机一次整体压制成型，使板片两侧形成特定的纹路，冷热流体可实现全逆流换热。

板芯两端的盖板与筒体焊接连接，该焊接的收缩应力正好对板芯产生压缩，从而可起到加强及定位板芯的作用，但此结构设计仅适用于板芯尺寸不大的场合。

我公司研发设计的板壳式蒸发器如图2所示，其工作原理与板壳式换热器相当，壳程冷流体（液态）从壳程底部进入换热器，在换热器内部被板程热流体加热直至相变成气态，随后从壳程上方管口离开换热器进人工艺管道。

因蒸发器壳程介质存在相变，设备两端封头与板芯之间及板芯上方必须留出足够的蒸发空间。

板芯上方设置丝网除沫器和出口挡板，下方设置滑道及液体分布器。

另外，壳体部件上还设置压力表、温度计、安全阀、液位计等安全附件。

2板壳式蒸发器结构设计需要解决的问题为适应将来炼油装置规模持续扩大的需求，需要换热面积较大的板壳式蒸发器，因此板芯公称直径和公称长度都较大，板芯重量一般超过5t，自身的重量另其刚度不足；蒸发器两端封头与板芯间必须留出蒸发空间，此时两端封头已无法对板芯起到加强的作用，板芯自身强度不足；板芯长度较长，进口介质流体分布不均匀，影响换热效果；板芯的安装定位、设备运输时的稳定性、设备运行时的防振措施等在设计时也需要进行考虑。

专利名称：一种高效的板式蒸发器专利类型：实用新型专利
发明人：武金龙
申请号：CN201820246216.X 申请日：20180211
公开号：CN208097433U
公开日：
20181116
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种高效的板式蒸发器，包括壳体，所述壳体内设置有加热器，所述加热器包括多个加热板片，所述加热板片包括两张尺寸相同的钢板，所述两张尺寸相同的钢板通过激光焊机的缝焊形成一张换热板片。

本实用新型焊接面积增大，以提高强度；三级布液模式实现、导流、消能、均布、匀整的目的；提高了承载金属截面积，单点承载强度是点焊的3倍以上；提高板片两端的局部承压能力；在确保整体强度的前提下，减少了板片焊圈数量，从而减少了焊圈对蒸汽的流动阻力，减少温差损失；布液更加均匀，蒸发效率得到了提高；蒸发站的整体蒸发强度提高，设备运行周期延长。

申请人：山东圣普特节能环保科技有限公司
地址：262700 山东省潍坊市寿光市东环路3369号
国籍：CN
代理机构：济南舜源专利事务所有限公司
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(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.04.24C N 103060480 A (21)申请号 201110315511.9(22)申请日 2011.10.18C13B 25/00(2011.01)C13B 25/02(2011.01)C13B 25/04(2011.01)(71)申请人中国轻工业南宁设计工程有限公司地址530031 广西壮族自治区南宁市星光大道42号(72)发明人林燕 李进华(74)专利代理机构广西南宁汇博专利代理有限公司 45114代理人邓晓安(54)发明名称板式蒸发器以及在精制糖厂蒸发系统中的应用(57)摘要在精制糖糖厂生产中，带有3效预热器的两效蒸发系统，先将物料经过3效板式预热器加热，使之达到合适的蒸发温度，然后进入板式蒸发器进行蒸发浓缩。

本发明是二效蒸发，在经过蒸发后的糖浆都经过气液分离器对糖浆和汁汽进行气液分离。

分离后的糖汁进入下效蒸发(煮糖工段煮炼)，汁汽抽去作为下一效蒸发器或预热器热源。

本蒸发系统使用板式蒸发器，对热能利用效率高，故能使用较低温度的热源，对于提高糖厂热力利用有着显著效果。

同时，板式蒸发器具有热效率高，结垢速率低，运行周期长，操作灵活简便等特点，且整套系统占地面积小，对于厂房空间局限要求不高，适用范围广，是一种值得推广的新型蒸发系统。

(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图3页(10)申请公布号CN 103060480 A*CN103060480A*1/1页1.一种精制糖厂蒸发系统，包括蒸发器和汽水分离器，其特征在于：使用板式蒸发器取代外循环式列管式蒸发罐和多降液管蒸发罐，将五效真空蒸发变成三效预热器的两效蒸发系统，它包括预热器(PH1、PH2、PH3)、板式蒸发器(1、3)和汽水分离器(2、4)，糖汁由泵输出后接一效预热器(PH1)，加热汽源使用二效板式蒸发器(3)经汽水分离器(4)分离后的汁汽；一效预热器(PH1)糖汁出口管接去二效预热器(PH2)，加热汽源使用一效板式蒸发器(1)经汽水分离后的汁汽；二效预热器(PH2)糖汁出口管接三效预热器(PH3)，三效预热器(PH3)加热汽源使用降温降压后的混合蒸汽；一效板式蒸发器(1)接混合蒸汽管作为加热汽源，一效板式蒸发器(1)出口接汽水分离器(2)经分离后，糖汁去往二效板式蒸发器(3)，分离后的汁汽接二效板式蒸发器(3)及二效预热器(PH2)作为加热汽源使用，而二效汽水分离器(4)出口管接一效预热器和冷凝器。

板式蒸发器的工作原理
板式蒸发器属于板式换热器的一种特殊应用形式，采用升降膜式蒸发，物料从板间通过，并被蒸汽加热而蒸发分离。

由于特殊的物料和蒸汽换热板片的安装结构，物料通道和加热通道交替形成。

板式蒸发器换热板片组安装在固定压紧板和移动压紧板之间，侧面用夹紧螺栓固定。

加热板片之间用无胶嵌入式垫片密封。

垫片无需特殊工具即可安装或拆卸。

物料和加热介质在各自的相应通道内呈逆流流动，在规定的板间距和特制板型上产生强烈的湍流，从而得到理想的热能传递。

强烈的热传递使物料发生沸腾，同时生成的蒸汽带动或残留液形成向上爬升的液膜，进入板片组的蒸汽通道内。

残留液和蒸汽在下游的离心分离器中得以分离。

宽的入口管道和向上运动保证了热交换器在全部横截面上达到理想分布。

板式蒸发器的特点
（1）可以使用不同的加热介质：由于换热板片的特殊几何形状，蒸发系统不仅可用蒸汽来加热，也可用热水加热。

（2）产品质量高：板式蒸发器设计结构紧凑，连接管线短，整体尺寸小，占地面积小。

（3）灵活的处理量：若想增大或减小板式蒸发器的处理量（或换热面积），只需通过增加或减少板片数量即可实现。

（4）易于维护和清洗：板式蒸发器属于可拆式换热器，要想进行维护和清洗，只需松开夹紧螺栓，移动活动压紧板，即可拆卸换热板片进行维护和清洗。

收稿日期:2003204222作者简介:张佩剡(19692),男(汉族),新疆石河子人,工程师,学士,主要从事化工设备的设计工作。

文章编号:100027466(2003)0520055202热力压缩技术在板式蒸发装置中的应用张佩剡,席浩君,宋金虎(兰州石油机械研究所,甘肃兰州　730050)摘要:介绍了将热力压缩技术用于低温蒸发的工艺、主要技术特点以及引射器的结构原理,阐述了热力压缩技术在板式蒸发装置中的应用前景。

关　键　词:蒸发器;热力压缩;引射器;应用中图分类号:T Q 0511602 文献标识码:B 蒸发是化工、轻工、食品及医药等工业生产中常用的1种单元操作。

蒸发的目的是使溶液中的溶剂与溶质分离,本质上为分离过程。

板式蒸发装置由于具有传热系数高、清洗方便和占地面积小等优点,因此被广泛地应用于轻工、食品和饮料行业,特别是果蔬汁行业。

在果蔬浊汁这类热敏性物料的浓缩中,如何保持物料的天然特性并防止变性非常重要。

研究和实践证明,能否在低温条件下实现该类物料的浓缩过程是关键环节。

板式蒸发带二次蒸汽热力压缩装置能够实现低温蒸发,可以理想地解决这一问题。

1　工艺流程和技术特点热力压缩就是利用蒸汽引射器将低压蒸汽的质量提高,以达到蒸汽能量再利用的目的。

压缩二次蒸汽的方法有机械压缩和热力压缩。

机械压缩在传热温差很小时比较经济,但不宜用于料液沸点升高显著或有严重结垢的物料蒸发。

当蒸发在很低的温度和压强下进行时,选用热力压缩。

只需要在一效蒸发器蒸汽进口和一效分离器二次蒸汽出口处接一个引射器即可,将高压工作蒸汽通过蒸汽引射器,把二次蒸汽的压力提高,从而有效地提高热能利用的经济性。

(1)工艺流程　板式蒸发成套装置以新型板片式升降膜蒸发器为主要设备,配以高效旋风分离器,加热蒸汽经过蒸汽引射器后吸入引射蒸汽,混合蒸汽的温度降低,实现了物料在真空下的低温蒸发,混合蒸汽进入蒸发器后实行再次回用的蒸发操作。

其工艺流程见图1。

板式蒸发器的工作原理板式蒸发器是一种常用的传热设备，广泛应用于化工、食品、制药等领域。

它通过加热传递热量，将液体中的溶质浓缩或者将溶剂蒸发出来，实现液体的浓缩和分离。

下面我们来详细了解一下板式蒸发器的工作原理。

首先，板式蒸发器由上下两个密封的腔室组成，上腔为蒸发器，下腔为冷凝器。

在蒸发器内部，有许多平行排列的板片，液体从上至下流过这些板片，与蒸汽进行传热和传质。

当液体进入蒸发器后，首先经过预热，然后在板片上形成薄膜，蒸汽通过板片与薄膜进行传热传质，使得溶质被蒸发出来，溶剂得以浓缩。

而冷凝器则是用来冷却蒸汽，将其凝结成液体，继续循环利用。

其次，板式蒸发器的工作原理主要依靠传热和传质过程。

在蒸发器内部，液体与蒸汽之间进行热量和质量的交换，使得溶质被蒸发出来，溶剂得以浓缩。

这种传热传质过程是通过板片的表面积增大和液体薄膜的形成来实现的，从而提高了传热传质效率。

另外，板式蒸发器还可以根据需要进行多效式设计，即将多个板式蒸发器串联起来，形成多级蒸发系统。

这样可以充分利用热能，提高生产效率，实现更高程度的浓缩和分离。

而且，板式蒸发器还可以根据不同的工艺要求进行调整，包括板片的倾斜角度、流体的流速等参数，从而实现对不同物料的处理。

最后，需要注意的是，在使用板式蒸发器时，应该根据具体工艺要求选择合适的操作条件，包括温度、压力、流速等参数。

同时，需要定期对板式蒸发器进行维护和清洁，以保证其正常运行和传热传质效率。

此外，还应该注意安全问题，避免因操作不当而导致事故发生。

总之，板式蒸发器是一种重要的传热设备，其工作原理主要依靠传热传质过程，通过板片的表面积增大和液体薄膜的形成来实现高效的浓缩和分离。

在实际应用中，需要根据具体工艺要求选择合适的操作条件，并且定期进行维护和清洁，以确保其正常运行和安全使用。

上海艾克森蒸发浓缩装置投标投标技术说明（一）板式蒸发器与管壳式蒸发器对比的优点（二）ACCESSEN板式蒸发器运行原理及特点介绍（三）ACCESSEN板式蒸发浓缩系统运行原理及控制介绍（四）ACCESSEN板式蒸发器操作和维护介绍（五）ACCESSEN板式蒸发器部分业绩（一）板式蒸发器与管壳式蒸发器对比的优点艾克森公司板式蒸发器和冷凝器与传统的管壳式蒸发器和冷凝器相比，使用ACSvap（艾克森板式蒸发器）和ACScond（艾克森板式冷凝器）所带来的是难以想象的收益。

它们不仅占地面积更小，因而节省了宝贵的空间，同时大大降低了投资成本，减少了维护，却不需要牺牲可靠性和安全性。

在节能上，板式蒸发器及冷凝器能进行逆流传热蒸发大大拉近两端温差，而管壳式只能交叉传热，从而使加热蒸气用量减少。

1、热传导效率高特殊的波纹状板型产生高强度的湍流，比起传统的管壳式蒸发器，它的传热系数得到了极大的提高。

ACSV ap在高浓度和高粘度时特别有效，并且可以在温差仅3-5℃时工作，当ACSV ap用在TVR和MVR系统时，这是一个很大的优势。

就本次投标TVR系统来说，用管壳式蒸发器就使用蒸汽热泵，二次蒸汽引射比会很小，只能在1：0.5. 因为管壳式蒸发器第一效蒸发最少温差得维持在15℃，这就意味进入管壳式蒸发器的蒸汽温度需要较高，只能通过抽吸少量低温的二次蒸汽。

而用板式蒸发器，蒸汽引射比可以维持在1：1.25以上，大大节省了生蒸汽耗量。

2、结垢更少，维修方便整个板片内的高强度湍流不仅仅减少了结垢，而且使得化学清洗更加有效。

与管壳式相比，由于滞留量少，所以只需很少的清洗剂。

ACSV ap的灵活设计意味着热传导表面容易检查，而且容易用机械方法清洗，只需拆掉紧固螺栓并松开压紧板。

3、易于扩容ACSV ap一个受欢迎的特性是，要增加或减少容量，只需在现有的框架上增加或拆掉板片组即可。

与管壳式蒸发器（在安装时，其生产能力就已固定不变了）相比，这是一个主要的优势。

浙江板式蒸发器用途浙江板式蒸发器是一种用于蒸发过程的设备，广泛应用于化工、制药、食品、环保等不同领域。

它的主要用途包括以下几个方面。

首先，浙江板式蒸发器用于溶剂回收。

在化工行业中，很多工艺中都需要使用溶剂进行反应，而蒸发过程可以将反应后产生的混合溶剂分离并回收。

通过将反应溶液加热，液体中的溶剂被蒸发出来，而其他组分则可以留在器内。

蒸发后的溶剂经过冷凝器冷凝后，可以回流至反应系统中再次使用，从而达到溶剂的回收重复利用。

其次，浙江板式蒸发器用于浓缩工艺。

在火力发电、制药、食品等行业中，常常需要将液态物质的浓度加大，以便减少体积或提高产品质量。

板式蒸发器采用对流和传导的方式，通过热交换器来实现物质的连续浓缩。

通过控制加热器的温度和流速，可以有效地对物料进行蒸发，并将蒸发后的浓缩物料收集和分离，从而实现液体物质的浓缩。

再次，浙江板式蒸发器用于提取工艺。

在化工和制药行业中，有些产品需要从原材料中提取出特定的有用成分。

通过控制板式蒸发器中的加热温度和真空度，可以使原材料中的有用成分（如药物、植物提取物等）在适当的条件下挥发成蒸汽，并在冷凝器中重新凝结为液体，从而实现物质的分离和提取。

此外，浙江板式蒸发器还可用于废水处理。

在环保工程中，废水处理是非常重要的一环。

通过蒸发技术可以将废水中的水分蒸发掉，从而将废水体积减少，达到处理的目的。

板式蒸发器能够在较低的温度和真空度下进行操作，从而减少对环境的污染。

最后，浙江板式蒸发器还可用于食品和饮料行业。

在食品加工过程中，板式蒸发器可用于浓缩果汁、提取醇、脱咖啡因等。

通过蒸发技术可以将水分蒸发，使产品更浓缩，提高了产品的保存性和品质。

综上所述，浙江板式蒸发器作为一种重要的分离设备，广泛应用于溶剂回收、浓缩、提取、废水处理及食品加工等领域。

随着技术的不断发展，板式蒸发器将更加高效、节能，并且能够适应更广泛的工艺要求。

板式蒸发器是一种性能高、紧凑、新型的蒸发设备。

尤其在压力低于1.5MPa、温度低于150℃条件下更具特色，其性能超过管式蒸发设备。

板式蒸发器的选购，建议找专业的环保设备生产制造厂家，板式蒸发器厂家哪家比较好？下面江苏瑞达科技给大家介绍一下板式蒸发器的相关信息。

传热效率高：板片波纹的设计以高度的薄膜导热系数为目标，传热效率很高，一般来说，板式蒸发器的传热系数K值在3000到6000w/㎡.℃范围内，这就表明，板式蒸发器只需要管壳式蒸发器面积的1/2到1/4即可达到同样蒸发效果。

占地面积小，易于维护：板式蒸发器的结构极为紧凑，在蒸发量相同的条件下，所占空间仅为管式降膜蒸发器的1/3到1/4，其高度仅为管式降膜蒸发器的1/10左右，且检修只需要松开夹紧螺杆，即可在原空间范围内完全接触到换热板的表面，且拆装方便。

设备换热面积可调整：每件热元件（板片）的尺寸，小的可到0.03㎡，大的可达4㎡以上，每台设备的换热面积，小的可达0.5㎡，大的可达1900㎡以上。

由于换热板容易拆卸，通过调节换热板的数目或者变更流程就可以获得合适的传热效果和容量，只要利用蒸发器中间架，换热板部件就有多种独特的机能。

这样就为用户提供了随时可变更处理量和改变传热系数K值或者增加新功能的可能。

热损失小：因结构紧凑和体积小，蒸发器的外表面积也很小（和管式降膜蒸发器相比），因而热损失也很小，通常设备不再需要保温。

压力损失少：在相同传热系数的条件下，板式蒸发器通过合理的选择流速，压力损失可控制在管式蒸发器的1/3的范围内。

使用安全可靠：在板片之间的密封设备上设计了2道密封，同时还设有信号孔，一旦发生泄漏，可将其排除蒸发器外部，既防止了蒸汽和物料相混，又起到了安全报警的作用。

江苏瑞达环保科技有限公司是一家以技术研发为先导的高科技环保公司，致力于为客户提供清洁生产、“三废”治理、资源综合利用等方面的技术咨询、研发、设计及工程总承包服务。

公司成立于2011年，厂区占地面积320000㎡，总注册资金16800万元。

板式蒸发器的工作原理
首先，板式蒸发器的工作原理是基于物质的蒸发和冷凝过程。

当液体物质进入板式蒸发器后，通过加热，液体中的部分成分将变成蒸汽，而未蒸发的液体则继续向下流动。

在板层间隙中，蒸汽与液体发生接触和传热，使得液体中的挥发性成分蒸发出来，从而实现液体和气体的分离。

蒸汽则在板层间隙中上升，最终被冷凝器冷却成液体，从而得到所需的产品。

其次，板式蒸发器的工作原理还涉及到传热和传质的过程。

在板层间隙中，蒸汽与液体接触时，热量从蒸汽传递到液体中，使得液体蒸发。

同时，液体中的挥发性成分也会随着蒸汽一起蒸发出来，从而实现了传质的过程。

这样一来，板式蒸发器不仅可以实现液体和气体的分离，还可以实现液体中成分的分离和浓缩。

最后，板式蒸发器的工作原理还与板层间隙的结构有关。

板式蒸发器通常由多个板层叠加而成，板层间隙的宽度和高度对传热和传质过程有着重要影响。

合理的板层间隙结构可以有效地提高传热效率和传质效率，从而提高板式蒸发器的工作效果。

总的来说，板式蒸发器的工作原理是基于物质的蒸发和冷凝过程，涉及传热和传质的过程，同时也与板层间隙的结构有关。

通过合理的设计和操作，板式蒸发器可以实现液体和气体的分离，实现液体中成分的分离和浓缩，从而在化工、制药、食品等领域发挥重要作用。

大力推广板式蒸发器：在全国碱回收系统全板式蒸发站技术研
讨会上的报告
赵叔浙
【期刊名称】《中华纸业》
【年(卷),期】1999(020)006
【总页数】2页(P57-58)
【作者】赵叔浙
【作者单位】中国造纸协会环境保护专业委员会
【正文语种】中文
【中图分类】TS733.9
【相关文献】
1.全板式蒸发站在草浆碱回收中的应用 [J], 苏进文
2.板式降膜蒸发器在氧化铝碱液蒸发上的应用 [J], 皮溅清;王仰俊
3.碱回收板式蒸发器的改造 [J], 吴茂峰;渠伟;刘作
4.板式降膜蒸发器在氧化铝碱液蒸发上的应用 [J], 郝向东;皮溅清;樊俊钊
5.碱回收系统“国产板式蒸发器”达到国际水平 [J], 赵叔浙
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广州华德板管蒸发冷却式技术工作原理及构成介绍导读：广州华德旗下品牌华德羿歌致力于创新研发和生产系列蒸发冷空调，拥有全球领先水平的自主知识产权。

广州华德于2014年创新性推出“智慧供冷”中央空调商业模式，用户无需购买冷源，只需付费用冷。

2015年研发出基于全球自主知识产权“板管蒸发冷却式”技术的磁悬浮空调及商用冷凝燃气模块炉。

板管蒸发冷却，又叫板管蒸发式冷凝，是采用板管蒸发式冷凝器部件的空调产品应用的一种空调冷却方式，采用水和空气作为冷却介质，利用水的蒸发带走冷凝器内部汽态制冷剂的冷凝热。

空调冷凝器按冷却方式可分为三类：1）空气冷却式（风冷式）；2）水冷式；3）蒸发冷却式。

蒸发冷却在结构上将冷凝器和冷却塔合二为一，省略冷却水从冷凝器到冷却塔的传递阶段；充分利用水的蒸发潜热冷却工艺流体，而板管蒸发冷却是蒸发冷却的一种，其换热器采用板管型的板式结构。

采用蒸发冷却方式的板管冷凝器，工作时冷却水由水泵送至冷凝管组上部喷嘴，均匀地喷淋在冷凝板管外表面，在两侧表面形成一层很薄的水膜，高温汽态制冷剂由冷凝板管上部进入，被板管外的冷却水吸收热量冷凝成液体从下部流出，吸收热量的水一部分蒸发为水蒸汽，其余落在下部集水盘内，供水泵循环使用，风机强迫空气掠过冷凝管板促使水膜蒸发，强化冷凝板管外放热，并使吸热后的水滴在下落的进程中被空气冷却，蒸发的水蒸汽随空气被风机排出，未被蒸发的水滴被脱水器阻挡住落回水盘。

水盘中设浮球阀，自动补充冷却水量。

如图1所示。

板管蒸发冷却是蒸发冷却方式的其中一种，采用该方式的蒸发式冷凝PVC 换热片2所示。

图1—凝器是由板片、高效—工作原理板管型的板效脱水器、理 板式换热器、集水槽、图器、专用、水泵、箱图2—板管用轴流风机箱体等部件管蒸发式冷机、喷淋嘴件组成。

如冷凝器构成嘴、如图成。