降膜蒸发器分配器
一种降膜蒸发器分布器的制作方法
一种降膜蒸发器分布器的制作方法降膜蒸发器分布器是一种用于在降膜蒸发过程中均匀分布液体的装置。
它的制作方法可以分为以下几个步骤。
需要准备制作分布器所需的材料。
一般来说，分布器可以使用不锈钢、塑料或陶瓷等材料制作。
选择合适的材料取决于具体的工作条件和要求。
接下来，根据设计要求绘制分布器的形状和尺寸。
分布器通常是一个带有许多小孔或槽的板状结构。
在绘制分布器的过程中，需要考虑液体的流动特性和均匀分布的要求，确保分布器能够有效地将液体均匀分布到整个蒸发器的表面。
然后，使用适当的工具和设备将绘制好的分布器形状切割出来。
根据材料的不同，可以使用切割机、激光切割机或其他合适的切割设备进行切割。
确保切割出来的分布器形状准确无误。
接下来，根据设计要求，在分布器表面进行必要的加工和处理。
例如，可以使用钻床或冲压机等设备在分布器上钻孔或冲出槽，以实现液体的均匀分布。
加工和处理的具体方法取决于分布器的形状和设计要求。
进行分布器的组装和安装。
将切割好并加工处理过的分布器与蒸发器的其他部件进行连接和固定。
确保分布器与其他部件之间的连接牢固可靠，并且分布器能够正常工作。
需要注意的是，在制作降膜蒸发器分布器时，应严格按照设计要求进行操作，避免出现任何偏差或错误。
此外，在使用过程中，还应定期检查和维护分布器，确保其正常运行和长久使用。
降膜蒸发器分布器的制作方法包括准备材料、绘制分布器形状、切割分布器、加工处理分布器和组装安装等步骤。
通过合理的制作方法和严格的操作，可以制作出高质量的降膜蒸发器分布器，满足工业生产中的液体均匀分布需求。
大型降膜蒸发器液体分布器的设计_朱玉峰
105
第 23卷第 1 期
朱玉峰等 : 大型降膜蒸发器液体 分布器的设计 料液密度 , kg /m 3; 表面张力 , N /m。 5. 2 ( 1) 最小液位高度 能使盘式分布 器稳定 操作 的分布 盘上 最小 的液位 高度 称为 最小液位高度 , 用 hm in 表示。 当分布盘上的液位高度 h 低 于 hm in 时 , 分 布盘上的 液体流 动不稳 定 , 分布盘 的加工 误差 和安装误差对液体分布 效果影响显著加大 , 此时分布 器的分 布效果急剧下降。 为此 , 实 际操 作时分 布盘 上的 液位应 控制 在最小液位高度之上。 为使盘式分布器和降膜蒸发 器均能稳定正 常地工作 , 必 须保证分布盘上的 液位 高于最 小液 位高 度 hm in 且液体 的喷 淋量不得小于最小降流 强度 qm in , 两者缺一不可。 在小流量操 作时 有可能出现当分布盘上液位高于 hm in 时而降流强度 q小 于 qm in 的情况 , 这时蒸发器实际上已不能 正常操作 , 应特别引 起注意。
பைடு நூலகம்
104
机械与设计
的喷头 , 它的作用是实现料液的初始 分布。分布盘 底部的筛 板上按一定规律开 有筛 孔 , 料液 流经筛 孔实 现多点 布料 , 达 到均匀分布的目的 [ 8~ 9] 。为了使料液 分布更加均 匀 , 可采用 一组分布 盘。但 是 , 过多 的 分布 盘会 使 设备 的高 度 相应 增 大 , 一般三盘分布 器足 以满足 分布 要求。大 流量操 作时 , 可 采用一盘或两盘分布 器。 图 1 为笔者设计开发的一种盘式分布 器。它由分散盘和 挡圈组成的初始分布装置 [ 10] 及 3个多孔筛板分布盘组成。操 作时 , 料液从进料管进入分散盘后从分散盘的齿缝溢流 , 经分 散盘与挡圈间的环 隙落到上分 布盘上完 成初始分布 , 再分别 流经上、 中、 下三层分布 盘上的筛板 落到管板 的板桥上 , 溢流 入降液管 , 在其内壁呈膜状流下, 达到均匀布膜的目的。 图 2 导流管结构
降膜蒸发器分配器
降膜式蒸发器喷淋布液均匀性数值研究孙文卿141902009摘要：本章结合蒸发式冷凝器喷淋管和喷嘴布液的结构特点，建立喷淋系统的物理模型，采用FLUENT 软件，分别对不同总喷淋量、不同喷嘴直径、是否加装压力平衡管、等因素变化组合计算工况下喷淋管内的流体流动进行了数值模拟，并用平均相对误差量化比较和研究了影响喷嘴出口流量均匀性的主要因素。
关键词：降膜蒸发器、喷嘴布液、压力平衡管引言水平管降膜蒸发器是一种正在研究和发展中的高效换热部件，其降膜流动和传热传质性能的规律还不十分清楚，故其应用和推广受到较大的制约。
本文的核心研究内容是设计水平管降膜蒸发器的结构，并寻求其喷淋系统均匀布液的规律，据此建立几何模型和单元数值仿真模型，初步探索水平管降膜流动和蒸发传热传质性能。
1、水平管降膜蒸发器的特点相比于满液式蒸发器，水平管式降膜蒸发器有很多优点：（1）制冷剂的充注量少制冷剂的充注量要比满液式蒸发器节约25%左右，一方面降低了制冷剂的投入和维护成本，另一方面也大大降低了制冷剂泄漏的概率，从而使制冷剂的筛选范围扩大。
（2）传热性能好由于溶液沿管壁呈传热效果较好的膜状流动，液膜很薄，且有波动性质，有利于液膜与管壁间的传热。
并且在液固、气液界面上都可能发生相变，所以降膜蒸发表现出很高的换热性能。
（3）传热温差损失小因为降膜蒸发器没有液位静压引起的沸点升高而带来的温差损失。
避免了蒸发器壳体的直径较大时液体静压力对蒸发温度的影响。
另外对于密度较大的制冷剂，静压高度的影响会更加显著。
（4）结构更加紧凑较高的传热性能允许蒸发温度升高，改善了系统的循环效率；另外高的传热系数可以减小蒸发器体积，节省空间投入成本。
（5）改善去油效果因为水平管式降膜蒸发器中润滑油沉积在蒸发器底部，直接经由回油泵抽出即可。
（6）需装置液体分布器为了使制冷剂沿换热管轴向、环向均匀连续布膜，需在换热管的上方装置液体分布器。
其结构直接影响到液体的分布及成膜质量。
详谈降膜蒸发器的分布器
第34卷第4期2020年7月天津化工Tianjin Chemical IndustryVol.34No.4Jul.2020•综述•详谈降膜蒸发器的分布器刘向阳(天津渤化永'化工股*有限公司，天津300450)摘要：本文介绍了降膜蒸发器结构、特点和蒸发原理。
详细对降膜蒸发器的各种分布器进行了介绍。
本文将重点介绍一种用于热敏物质的降膜蒸发器的分离式分布器,供同行参考。
希望对同行就降膜蒸发器和分布器的选用提供一些建议。
关键词：降膜蒸发器；分布器；热敏物质doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2020.04.001中图分类号：TQ051.6文献标志码:A文章编号：1008-1267(2020)04-0001-031概述降膜蒸发器是一种常见的蒸发分离设备。
降膜蒸发器一般为立式列管换热器，由分布器、换热器和分离器组成。
管程中液体物料成膜状沿管壁流下，壳程通入加热介质。
具体为液体物料从蒸发器的顶部进入，经过分布器将物料分布成膜状，在重力和压力的共同作用下沿换热管内壁呈膜状下降，在下降的过程中物料与壳程的加热介质进行热交换而被加热，液体物料沿加热管往下流，并被加热，直至加热器底部。
由于压力的作用物料仍未蒸发，热物料进入分离器后由于体积的突，物料被蒸，物成为蒸被分离。
的液体和蒸发的蒸汽进入分离器进行分离，液从分离器底部流，物从顶部，达到蒸发分离的目的。
由于物料成膜状流动，使总传热数，换热同物料是自由体下动，与加热介质，热物质，蒸发的用。
为使物料成膜状，使用分布器，见的种流分布器分布器分布器。
是在加热管口加一流管，用重力和流体的使物料成膜状流动，是的，作为介的重，将介一种用于热物质蒸发的分离式、分布器，物料经过一分离器分布后，在分离分布器沿与换热管同的流下而在换热管中成膜状流动。
由于分布器与换热器管，物料主分布器上，达到热敏物质的。
同行。
2降膜蒸发器的特点2.1降膜蒸发器用被蒸发液体在直管中成膜流动，在的内与热流体进行热交换使物蒸发，达到分离的目的，蒸发：蒸发、的液，.用于蒸发的液。
降膜蒸发器分布器的种类及其异同点
降膜蒸发器分布器的种类及其异同点降膜蒸发器分布器的种类及其异同点降膜蒸发器作为一种高效蒸发设备以其特有的优点逐渐被应用于化工、轻工.食品加工等行业。
一、降膜蒸发器溢流式分布器管子的上端沿管璧切线方向钻孔(图1)或开槽(图2)形成液体通道v液体靠管板上的液位静压而流下一般说,通道数越多,通道越小就越有利于液体沿管壁均勾分布,但通道过小,则易被脏物堵塞通道,一旦通道被堵会引起液体更严重的不均匀分布,同时,通道越小,加工误差所引起的偏差也越大.所以一般取小孔的直径或槽宽为2~～ 3mm,通道数3～4个。
二、降膜蒸发器插头型分布器插头型分布器是在管子顶端放一插头,利用插头与管子内壁间的间隙来促使液体形成液膜。
.插头形式有螺旋沟槽式]∵锥体式[呵、细管式l和空心球式(图3一6)。
液体通过螺旋沟槽时，液体流向变成螺旋形(在过渡段)，管子,这样球与管手间形成的环隙较小;反之,当流量较大时.分布室内的液面高度较大,其位置靠近定距板,这样球与管子间形成较大的环隙,所以空心球式分布器适用于流量有变化的情况.。
三、降膜蒸发器多层淋降板式分布器四、多层淋降板式分布器：是在管板的上方安装几块带孔的分布板(…般为三块),分布板的上方设置一挡板。
液体从设备的顶部进入蒸发器的分布室,先流到挡板上再流到分布板上,经过几块分布板的再分布使液体均匀地分布到管板的板桥间,然后溢流进加热管成膜。
其中分布板上孔的大小和孔的布置是该分布器设计的关键因素。
综合以上几种液体分布器的特点,插头型分布器可以在单根管子内壁形成均匀的液膜,但流动阻力大,易堵管,安装检修不便,所以适用于处理清洁物料。
溢流型分布器的加工精度和安装精度一-般要求较高。
这两种液体分布器的共同特点是只能保证液体在单根管子内璧均匀布膜,不能保证液体在所有管子上分配均匀,尤其当管数很多时会困为大直径管板上的液位差大而破坏液体分布的均匀性,因此,只适用于管数较少的情况。
降膜式蒸发器液体分布器制造及安装注意事项
上钻 有小 孑 ，主要作 用是 将来 料通过 分 布板呈 喷 Ｌ 淋发 散状 向上 分配盘 供料 ，这 样供料 即均 匀又 防
止 了 由于料液 的 冲击 而产 生 的飞溅 ，上分 配盘 由
以线 锥矫 正 ：液体分 布器 制造 成 型后盘 面是否 发 生变 形是关 键 ，盘 面平 面度制 造允 许误 差不得 大 于 ２ １ ０ ． 与 水 平 面 保 持 平行 ． 装 过 程 中以 ／０ ０ 且 安
液 体分 布 器 是 降膜 式蒸 发 器 的关 键 部件 ， 其 主要 作用 是将料 液均 匀 的分配 给每根 降膜 管并保 证每 根 降膜 管 中的料 液呈 液膜状 沿着 管壁 向下 流 动 。如果 制造及 安装 一经 出现 问题就会 影 响蒸发
器 的正常工 作 ，如 ：局部 或全部 降膜 管不 能形成
下 分 布器 （ 底） 间距 离 在 １Ｏ 器 之 ｌｍｍ左 右 ． 布料 板 至 上 分 布 器器 底 距 离 在 １０ ｍ ２ ０ ｍ之 间 ， ８ｒ ２ｒ ａ ａ 分
其结 果是结 垢 或结焦 严重 。因此分 布器变 形 直接 会影 响布料 成膜 ， 响使用 效果 。 影
２２ 下分 布器 ｄ ： 的错位 问题 ． ，Ｌ ｉ
小 孔料 液减 少或 断料 ， 料液难 以分 配均 匀 ， 致局 导
部 降膜 管料 液 分 配减 少 甚 至 断料 出 现 干壁 现象 。
第 ４ ０卷第 １ 期
２１ 年 １ ０１ 月
发 酵 科 技 通 讯
求 ， 分布器 距 管板距 离 在 ５ ｒ ６ ｒ 之 间 ， 下 ０ ｍ～ ０ ｍ ａ ａ 不 宜 过高 过高 易 出现料液 飞溅 ， 甚至 影 响布膜 。上 、
降膜式 蒸发 器管板 管孔 的排 列大 多为 正三 角 形 排列 ， 下分 布器 上４ ： 的排 列 与之相 同。 ，Ｌ ｆ 下分 布
一种用于低压制冷系统降膜蒸发器的分配器
专利名称：一种用于低压制冷系统降膜蒸发器的分配器专利类型：发明专利
发明人：王明君,肖仁华,文志成,张鹏
申请号：CN202111607114.9
申请日：20211227
公开号：CN113970198A
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种用于低压制冷系统降膜蒸发器的分配器，包括气液分离器、通道组件和滴淋盘；气液分离器包括底板一和所述顶板一配合形成的气液分离腔，顶板一包括连接的进液板和储气板，进液板上设有进液口，储气板上设有出气口，出气口与导气罩连通，底板一上设有出液口；通道组件包括配合形成密封腔体的顶板二和底板二，顶板二上设有进液管和多个排液孔，进液管与出液口相对应，多个排液孔沿着顶板二的长度方向设置；滴淋盘包括长方形壳体，滴淋盘的底板三上设有多个滴淋孔，通道组件设置在滴淋盘内，气液分离器在滴淋盘的端板上。
排液孔减小了液体制冷剂流至滴落盘的速度，解决了飞溅的问题，使滴淋盘内的制冷剂分布均匀，保证换热管的换热效果。
申请人：顿汉布什(中国)工业有限公司
地址：264003 山东省烟台市莱山区顿汉布什路1号
国籍：CN
代理机构：烟台上禾知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：李萍
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降膜式蒸发器喷淋布液均匀性数值研究
孙文卿141902009
摘要：本章结合蒸发式冷凝器喷淋管和喷嘴布液的结构特点，建立喷淋系统的物理模型，采用FLUENT 软件，分别对不同总喷淋量、不同喷嘴直径、是否加装压力平衡管、等因素变化组合计算工况下喷淋管内的流体流动进行了数值模拟，并用平均相对误差量化比较和研究了影响喷嘴出口流量均匀性的主要因素。
关键词：降膜蒸发器、喷嘴布液、压力平衡管
引言
水平管降膜蒸发器是一种正在研究和发展中的高效换热部件，其降膜流动和传热传质性能的规律还不十分清楚，故其应用和推广受到较大的制约。
本文的核心研究内容是设计水平管降膜蒸发器的结构，并寻求其喷淋系统均匀布液的规律，据此建立几何模型和单元数值仿真模型，初步探索水平管降膜流动和蒸发传热传质性能。
1、水平管降膜蒸发器的特点
相比于满液式蒸发器，水平管式降膜蒸发器有很多优点：
（1）制冷剂的充注量少
制冷剂的充注量要比满液式蒸发器节约25%左右，一方面降低了制冷剂的投入和维护成本，另一方面也大大降低了制冷剂泄漏的概率，从而使制冷剂的筛选范围扩大。
（2）传热性能好
由于溶液沿管壁呈传热效果较好的膜状流动，液膜很薄，且有波动性质，有利于液膜与管壁间的传热。
并且在液固、气液界面上都可能发生相变，所以降膜蒸发表现出很高的换热性能。
（3）传热温差损失小
因为降膜蒸发器没有液位静压引起的沸点升高而带来的温差损失。
避免了蒸发器壳体的直径较大时液体静压力对蒸发温度的影响。
另外对于密度较大的制冷剂，静压高度的影响会更加显著。
（4）结构更加紧凑
较高的传热性能允许蒸发温度升高，改善了系统的循环效率；另外高的传热系数可以减小蒸发器体积，节省空间投入成本。
（5）改善去油效果
因为水平管式降膜蒸发器中润滑油沉积在蒸发器底部，直接经由回油泵抽出即可。
（6）需装置液体分布器
为了使制冷剂沿换热管轴向、环向均匀连续布膜，需在换热管的上方装置液体分布器。
其结构直接影响到液体的分布及成膜质量。
因而，液体分布器是水平管降膜蒸发器的关键部件之一，其设计显得尤其重要。
2、喷淋布液均匀性数值研究
水平管降膜蒸发器孔口出流均匀性对传热传质效果有直接影响。
若蒸发管束上制冷剂液体分布不均，则液膜较厚处的热阻较大，液膜较薄处可能会干壁。
换热管上制冷剂液体布膜均匀性除了受来流液柱分布的影响外，还会受到惯性力、重力、液固附着力和液体表面张力的影响。
其中惯性力以液体质量流量形式表现出来。
液体质量流量越大，则液体表面张力的影响越小。
液固附着力以液固接触角形式表现出来。
液固附着力越大，液膜越容易铺展开。
表面张力越大，液体越容易聚集成滴，液膜均匀性越差。
矩形布液器的孔口出流主要是液柱重力流动，在受液管排上的液体铺展主要靠液固附着力来进行，容易出现液体还未铺满就流下去的现象。
而工业上常见的喷嘴出流主要是小液滴锥形区域喷射流动，在受液管排上的覆盖面较大，即使流量较小，也容易均匀布膜。
本章将对喷淋管和喷嘴布液的喷淋问题进行数值模拟，以了解喷淋管和喷嘴布液的若干规律，为水平管降膜蒸发器改用喷淋管和喷嘴布液的技术研发提供参考。
3、物理模型
加装压力平衡管后的喷嘴式喷淋系统的物理模型如图所示。
在泵的动力输送下，制冷剂液体经y 方向的竖直供液管及z 方向的水平分配管流到x 方向图中已编号的 5 根喷淋管内。
其中，第1，3，5 根喷淋管下方各均布15 个喷嘴，第2，4根喷淋管下方各均布16 个喷嘴。
在每根喷淋管上方，由5 个均布的压力平衡孔连通喷淋管与所加装的压力平衡管。
喷淋系统的详细结构尺寸见表所示，其中喷嘴直径d 依研究计算工况变化。
4、喷淋工况
喷淋工况按以下因素变化组合：总喷淋量取Q=100 m3/h，200 m3/h，300 m3/h，400 m3/h，500m3/h，喷嘴直径取d=8 mm，12 mm，16 mm，20 mm，再取有无压力平衡管2 种情况，共40 种数值计算工况。
4.1喷淋管布置对喷嘴流量均匀性的影响
数值计算完成后，提取各工况(Q=100 m3/h，d=8 mm，无平衡管Q=500m3/h，d=20 mm，有平衡管两种代表性工况)下 1 号、2 号和 3 号喷淋管的喷嘴出口体积流量数据，由此分析各种因素变化对喷嘴流量均匀性的影响。
图4-2(a)取的工况为：总喷淋量最小（Q=100 m3/h）、喷嘴最小（内径d=8 mm）且无压力平衡管。
可以看出三根喷淋管的喷嘴流量分布曲线基本重叠在一起，可以认为喷淋管1，2 和3 中喷嘴流量分布大致相同。
图4-2(b)取的工况为：总喷淋量最大（Q=500 m3/h）、喷嘴最大（内径d=20mm）且有压力平衡管。
可以看出图中三根喷淋管的喷嘴流量分布曲线同样是基本重叠在一起的。
图4-2(a)与4-2(b)取为两种极端工况，但从各图中 3 条曲线的重叠性来看，无论工况如何，三根喷淋管喷嘴流量分布规律之间基本无差别。
又由五根喷淋管的结构对称性推知，水平分配管可将来自竖直供液管的液体基本均匀地分配到五根喷淋管内。
4.2总喷淋量对喷嘴流量均匀性的影响
喷嘴直径d=8 mm，无压力平衡管和d=16 mm，有压力平衡管，在Q=100m3/h，200 m3/h，300 m3/h，400 m3/h，500m3/h 五种总喷淋量下3 号喷淋管的喷嘴出口体积流量数据，以分析总喷淋量对喷嘴流量均匀性的影响。
图4-3(a)所示为d=8 mm，无压力平衡管，5 种总喷淋量下，喷淋管3 各喷嘴流量的分布曲线。
可以看出，任何一条曲线都近似水平，说明在d=8 mm 时，任何一种总喷淋量下，各喷嘴流量基本相等。
图4-3(b) 所示为d=16 mm，有压力平衡管，5 种总喷淋量下，喷淋管3 各喷嘴流量的分布曲线。
图中的五条曲线从下到上，随着Q 的增大，曲线中部下凹逐渐加剧。
图说明，喷嘴直径增大到d=16 mm 后，总喷淋量较小时，喷嘴流量还比较均匀。
但当总喷淋量越来越大时，喷嘴流量均匀性越来越差。
5、总结
影响降膜式蒸发器的换热性能因素有很多，其中，布液器的形式就是其中的关键因素，通过本文的探讨，水平管可以均匀的布液，喷嘴直径增大到d=16 mm 后，喷嘴流量的均匀性受流量的影响较大。
参考文献：
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【3】费继友，李连生．水平管降膜式蒸发器管间流动模式的研究［Ｊ］．制冷与空调，2006，6（4），102－104
【4】翟玉燕，黄兴华．基于分布参数模型的水平管式降膜蒸发器模拟［Ｊ］．机械工程学报，2009
【5】杨丽，王文，白云飞．水平管降膜式蒸发器传热优化研究［Ｊ］．工程热物理学报，2009 【6】Roques JF.Falling film evaporation a single tube and a tube bundle[D].Switzerland,EPFL,2004。