本高新技术涉及蒸发器技术领域，具体涉及单端面热管防结垢蒸发器。
背景技术：
目前在环保行业，高盐废水和垃圾渗滤液在处理到后期阶段，都会需要运行可靠的浓缩设备，现有的浓缩设备基本采用双效、三效、mvr设备对物料进行浓缩减量处理。
双效、三效、mvr设备浓缩工作的具体方式为：
双效蒸发器一般采用外循环加热器方式。
三效蒸发器一般采用外循环加热器方式。
mvr蒸发器包括：外循环加热器、闪蒸罐、结晶罐、循环管道、循环泵、二次蒸汽管道、汽水分离器、蒸汽压缩机、真空泵、电加热蒸汽发生器，这是一个可以无限次循环利用二次蒸汽的蒸发器，正常运行情况下，完全依靠电力就可以运行。mvr蒸发器开机初期依靠电加热蒸汽发生器提供蒸汽，大型的mvr蒸发器需要外接低压饱和蒸汽完成启动过程。加热器管程中的物料受热成为过热状态，但是因为有上部管道中物料形成的压力并不沸腾，当物料被移送到闪蒸室，压力下降，一部分水汽化为二次蒸汽。二次蒸汽经管道进入汽水分离器，蒸汽部分进入蒸汽压缩机压缩后升温升压进入壳层作为热源加热管程中的物料，这个过程周而复始无限循环下去。上述的是一个理想的过程，实际的情况是高盐废水与垃圾渗滤液的浓缩都是在无机盐等物质接近甚至已经饱和的状态，管程内部加热面上的结垢只是时间问题。
现有技术存在如下技术缺陷：
第一、目前不论是双效或三效蒸发器或是mvr蒸发器绝大多数都是使用管壳式加热器，采用强制循环的方法运行。其优点是物料在管程中快速流动既可以增加换热效率，又可以利用物料的高速流动来减少结垢的产生。其缺陷是，在原理上加热器的工作范围是有限度的，其只能够在一定的浓度范围内运行，超过一定的浓度，管程的加热面上结垢是必然的。
第二、不论是强制循环加热器还是降膜或升膜等等其他方法运行的加热器超过一定的物料浓度都会存在管程内部结垢的问题。
第三、强制循环加热器形式的蒸发器还存在一个需要蒸发室的问题，加热之后过热的物料需要进入相对低压的蒸发室中进行闪蒸，完成一次浓缩步骤，经过连续多次这样的步骤，达到浓缩目的。蒸发室的存在让整个设备变得很高大复杂，同时增加了设备的制造成本。
技术实现要素：
本高新技术针对现有技术存在的不足，提出了单端面热管防结垢蒸发器，该蒸发器在实现浓缩的同时可有效避免结垢的产生。
单端面热管防结垢蒸发器包括壳体、导热管、第一端面、第二端面、除垢单元及支架；
所述单端面热管防结垢蒸发器竖直放置；
所述壳体包括圆柱形壳身及第一盖体和第二盖体；所述第一盖体通过法兰固定安装于圆柱形壳身上端面；所述第二盖体通过法兰固定安装于圆柱形壳身下端面；
所述第一端面位于第一盖体与圆柱形壳身上端面之间，所述第二端面位于第二盖体与圆柱形壳身下端面之间；
所述第一端面和第二端面的大小与圆柱形壳身直径相匹配，所述第一端面和第二端面上设置有多个开孔；
所述导热管一端封闭一端开口，导热管开口端焊接在第二端面的开孔上；
所述除垢单元设置于圆柱形壳身内部；
所述第一盖体上设置有进料口；所述第二盖体上设置有冷凝水出口及蒸汽入口；所述圆柱形壳身下部设置有浓渣出口，所述圆柱形壳身上部设置有二次蒸汽出口；
所述第二盖体固定放置于支架上。
进一步的，所述单端面热管防结垢蒸发器还包括一动力装置，所述动力装置固定安装于第一盖体之上。
进一步的，所述除垢单元包括刮垢装置和传动轴，所述刮垢装置安装于传动轴上，所述传动轴依次穿过并密封安装于第一盖体、第一端面及第二端面，所述刮垢装置安装与传动轴上，所述刮垢装置在传动轴的作用下做上下往复运动。
进一步的，所述刮垢装置包括连接环、连接杆及刮具；所述连接环固定连接在传动轴上；所述连接杆一端焊接在连接环上，一端焊接在刮具上；所述刮具为一夹具，所述夹具内壁设置有环状刮刀；所述环状刮刀内经略大于导热管外经；所述刮具数量与导热管数量相同。
进一步的，所述第一端面和第二端面由钢板裁剪成型。
进一步的，所述导热管为无缝钢管；所述导热管直径为50至150毫米，所述导热管长度为200至5000毫米。
进一步的，所述导热管与第二端面焊接后的垂直误差小于1°。
进一步的，所述蒸发器还包括布料系统，所述布料系统包括多个喷头，所述第一端面上设置有多个开孔，所述开孔处设置喷头。
进一步，所述蒸发器还包括布料系统，所述布料系统包括多个电控阀门，所述第一端面上设置有多个开孔，所述开孔处设置有电控阀门。
与现有技术相比，本高新技术的有益效果是：
1、热管加热的方式，使得壳体内部就是汽化室，不再需要单独的蒸发室；
2、物料在热管上是以薄膜的状态存在，是一个薄层蒸发的运行状态，相比较于薄膜刮板蒸发器，单位体积内的蒸发面积要大数倍，产能强大；
3、设备的结构相对简单化，虽然加热器本身的单位体积加热面小于目前的常规管壳式加热器，但是由于整个系统被简化，实际使用的钢材量和空间体积都有一定程度的下降；
4、带有除垢器的设计，使得运行上拥有更大的自由度，物料的浓缩比例可以大幅度的上升；
5、所述蒸发器没有制造上的死角，也没有打不开的隐蔽结构，维修简单方便；
6、所述蒸发器产能大，体积小，节省基础建设的投资效果极其显著；
7、所述蒸发器运行可靠，没有加热面结垢而必须停车检修的问题，解决了从事高盐废水零排放企业的面临的历史难题。
附图说明
为了更清楚地说明本高新技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本高新技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本高新技术所述单端面热管防结垢蒸发器剖面结构示意图；
图2为本高新技术所述单端面热管防结垢蒸发器外观结构整体示意图；
图中：1圆柱形壳身、2第一盖体、3第二盖体、4第一端面、5第二端面、6导热管、7支架、8进料口、9二次蒸汽出口、10浓渣出口、11连接杆、12蒸汽入口、13冷凝水出口、14动力装置、15连接环、16刮具、17传动轴。
具体实施方式
下面将结合本高新技术实施例中的附图，对本高新技术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高新技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本高新技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本高新技术保护的范围。
如图1至图2所示，所述单端面热管防结垢蒸发器包括壳体、导热管6、第一端面4、第二端面5、除垢单元及支架7；
所述单端面热管防结垢蒸发器竖直放置；
所述壳体包括圆柱形壳身1及第一盖体2和第二盖体3；所述第一盖体2通过法兰固定安装于圆柱形壳身1上端面；所述第二盖体3通过法兰固定安装于圆柱形壳身1下端面；
所述第一端面4位于第一盖体2与圆柱形壳身1上端面之间，所述第二端面5位于第二盖体3与圆柱形壳身1下端面之间；
所述第一端面4和第二端面5的大小与圆柱形壳身1直径相匹配，所述第一端面4和第二端面5上设置有多个开孔；
所述导热管6一端封闭一端开口，导热管6开口端焊接在第二端面5的开孔上；
所述除垢单元设置于圆柱形壳身1内部；
所述第一盖体2上设置有进料口8；所述第二盖体2上设置有冷凝水出口13及蒸汽入口12；所述圆柱形壳身1下部设置有浓渣出口10，所述圆柱形壳身1上部设置有二次蒸汽出口9；
所述第二盖体3固定放置于支架7上。
所述单端面热管防结垢蒸发器还包括一动力装置14，所述动力装置14固定安装于第一盖体2之上。
所述除垢单元包括刮垢装置和传动轴17，所述刮垢装置安装于传动轴17上，所述传动轴17依次穿过并密封安装于第一盖体2、第一端面4及第二端面5，所述刮垢装置安装于传动轴17上，所述刮垢装置在传动轴17的作用下做上下往复运动。
所述除垢单元包括动力装置14及刮垢装置，所述动力装置14设置于第一盖体2之上，所述动力装置14上设置有传动轴17，所述传动轴17竖直设置于圆柱形壳身1内部，所述传动轴17在动力装置14的作用下做上下往复运动，所述刮垢装置安装于传动轴17的下端。
所述刮垢装置包括连接环15、连接杆11及刮具16；所述连接环15固定连接在传动轴17上；所述连接杆11一端焊接在连接环15上，一端焊接在刮具16上；所述刮具16为一夹具，所述夹具内壁设置有环状刮刀；所述环状刮刀内经略大于导热管外经；所述刮具数量与导热管数量相同。
所述第一端面4和第二端面5由钢板裁剪成型。
所述导热管6为无缝钢管；所述导热管直径为50至150毫米，所述导热管长度为200至5000毫米。
所述导热管6与第二端面5焊接后的垂直误差小于1°。
所述蒸发器还包括布料系统，所述布料系统包括多个喷头，所述第一端面上设置有多个开孔，所述开孔处设置喷头。
所述蒸发器还包括布料系统，所述布料系统包括多个电控阀门，所述第一端面上设置有多个开孔，所述开孔处设置有电控阀门。
本高新技术所述单端面热管防结垢蒸发器的工作原理为：
按照本技术方案组成成型单端面热管防结垢蒸发器。
通过蒸汽入口向导入管内输入饱和蒸汽；原料通过进料口输入第一盖体与第一端面之间，然后通过布料系统布入圆柱形壳身中，刮垢装置在动力装置的作用下做往复运动刮除结垢，圆柱形壳内产生的蒸汽通过二次蒸汽出口排除，浓缩的浓渣通过浓渣出口排除；导热管内的饱和蒸汽降温后形成的冷凝水通过冷凝水出口排除。
本高新技术所述技术方案有效避免了结垢的堆积，避免因除垢停机维护，减少设备维护保养，提高了产能；刮垢装置的设计一方面有效刮除了导热管上的结垢，另一方面在上下往复运动过程中加快了蒸汽结晶的过程，有效提高产能节省能源；所述蒸发器结构简单、无制造死角，维修保养简单方便。有效解决了现有技术存在的结垢难题。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本高新技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本高新技术优选实施例只是用于帮助阐述本高新技术。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本高新技术的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本高新技术。本高新技术仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
技术特征：
1.单端面热管防结垢蒸发器，其特征在于：所述蒸发器包括壳体、导热管、第一端面、第二端面、除垢单元及支架；
所述单端面热管防结垢蒸发器竖直放置；
所述壳体包括圆柱形壳身及第一盖体和第二盖体；所述第一盖体通过法兰固定安装于圆柱形壳身上端面；所述第二盖体通过法兰固定安装于圆柱形壳身下端面；
所述第一端面位于第一盖体与圆柱形壳身上端面之间，所述第二端面位于第二盖体与圆柱形壳身下端面之间；
所述第一端面和第二端面的大小与圆柱形壳身直径相匹配，所述第一端面和第二端面上设置有多个开孔；
所述导热管一端封闭一端开口，导热管开口端焊接在第二端面的开孔上；
所述除垢单元设置于圆柱形壳身内部；
所述第一盖体上设置有进料口；所述第二盖体上设置有冷凝水出口及蒸汽入口；所述圆柱形壳身下部设置有浓渣出口，所述圆柱形壳身上部设置有二次蒸汽出口；
所述第二盖体固定放置于支架上。
2.如权利要求1所述的单端面热管防结垢蒸发器，其特征在于：所述单端面热管防结垢蒸发器还包括一动力装置，所述动力装置固定安装于第一盖体之上。
3.如权利要求1所述的单端面热管防结垢蒸发器，其特征在于：所述除垢单元包括刮垢装置和传动轴，所述刮垢装置安装于传动轴上，所述传动轴依次穿过并密封安装于第一盖体、第一端面及第二端面，所述刮垢装置安装与传动轴上，所述刮垢装置在传动轴的作用下做上下往复运动。
4.如权利要求3所述的单端面热管防结垢蒸发器，其特征在于：所述刮垢装置包括连接环、连接杆及刮具；所述连接环固定连接在传动轴上；所述连接杆一端焊接在连接环上，一端焊接在刮具上；所述刮具为一夹具，所述夹具内壁设置有环状刮刀；所述环状刮刀内经略大于导热管外经；所述刮具数量与导热管数量相同。
5.如权利要求1所述的单端面热管防结垢蒸发器，其特征在于：所述第一端面和第二端面由钢板裁剪成型。
6.如权利要求1所述的单端面热管防结垢蒸发器，其特征在于：所述导热管为无缝钢管；所述导热管直径为50至150毫米，所述导热管长度为200至5000毫米。
7.如权利要求1所述的单端面热管防结垢蒸发器，其特征在于：所述导热管与第二端面焊接后的垂直误差小于1°。
8.如权利要求1所述的单端面热管防结垢蒸发器，其特征在于：所述蒸发器还包括布料系统，所述布料系统包括多个喷头，所述第一端面上设置有多个开孔，所述开孔处设置喷头。
9.如权利要求1所述的单端面热管防结垢蒸发器，其特征在于：所述蒸发器还包括布料系统，所述布料系统包括多个电控阀门，所述第一端面上设置有多个开孔，所述开孔处设置有电控阀门。
技术总结
单端面热管防结垢蒸发器包括壳体、导热管、第一端面、第二端面、除垢单元及支架；所述壳体包括圆柱形壳身及第一盖体和第二盖体；所述第一盖体和第二盖体分别通过法兰固定安装于圆柱形壳身上、下端面；所述第一端面位于第一盖体与圆柱形壳身上端面之间，所述第二端面位于第二盖体与圆柱形壳身下端面之间；所述导热管一端封闭一端开口，导热管开口端焊接在第二端面的开孔上。有益效果在于：有效避免了结垢的堆积，避免因除垢停机维护，减少设备维护保养，提高了产能；刮垢装置的设计一方面有效刮除了导热管上的结垢，另一方面在上下往复运动过程中加快了蒸发结晶的过程，有效提高产能节省能源；所述蒸发器结构简单、无制造死角，维修保养简单方便。
技术开发人、权利持有人：戴端芳;孟祥雷;高虹;吕勃锋;王金豹;王晓华
