一种氯化钾制备用蒸发器的制作方法

1.本实用新型涉及蒸发技术领域，特别涉及一种氯化钾制备用蒸发器。


背景技术：

2.工业制备氯化钾采用与氯化钠在不同温度下溶解度的差异进行分离的方法，加热到100至110摄氏度，已结晶分离析出氯化钾母液溶浸钾盐矿，其中氯化钾转入溶液，氯化钠和其他不溶物残留在不溶性残渣中，离心分离出残渣，将澄清液冷却后得到氯化钾结晶，此法所得产品质量好，对矿石适应性强，适用于氯化钾晶体单体分离颗粒小，组分比较复杂的钾盐矿。
3.目前，在制备氯化钾过程中，使用电热方式进行加热，耗能较大，并且该方法无法与其他工艺产生的废热进行回收利用，导致整体能源利用率不高。因此，如何降低氯化钾制备过程中的能耗是目前企业为降低氯化钾生产成本亟需要解决的重要技术问题之一。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种氯化钾制备用蒸发器，以解决现有技术中存在的能源利用率不高的问题。
5.为了解决上述问题，本实用新型提供一种氯化钾制备用蒸发器，其采用的技术方案如下：
6.一种氯化钾制备用蒸发器，包括三个结构相同的蒸发单元，分别为第一蒸发单元、第二蒸发单元和第三蒸发单元，
7.所述蒸发单元包括筒体和管箱，所述筒体的一侧连接所述管箱，所述管箱内部通过隔断板将所述管箱分隔为第一管箱体和第二管箱体，所述第一管箱体上设置蒸汽进口端，所述第二管箱体上设置蒸汽出口端，所述筒体内固定有换热管，所述换热管的一端与所述第一管箱体连通，其另一端与所述第二管箱体连通，所述筒体上设置有进料端口和出料端口，所述出料端口内设置有出料阀；
8.所述第一蒸发单元的蒸汽进口端通过第一蒸汽管路连接蒸汽源，所述第一蒸发单元的蒸汽出口端通过第二蒸汽管路连接所述第二蒸发单元的蒸汽进口端，所述第二蒸发单元的蒸汽出口端通过第三蒸汽管路连接所述第三蒸发单元的蒸汽进口端，所述第三蒸汽单元的蒸汽出口端连接冷凝器；
9.所述第三蒸发单元的出料端口通过第一物料管路连接所述第二蒸发单元的进料端口，所述第一物料管路上设置第一物料泵，所述第二蒸发单元的出料端口通过第二物料管路连接所述第一蒸发单元的进料端口，所述第二物料管路上设置有第二物料泵。
10.作为优选的技术方案，所述第二蒸汽管路上设置第一蒸发泵。
11.作为优选的技术方案，所述第三蒸汽管路上设置第二蒸发泵。
12.作为优选的技术方案，所述管箱通过安装板配合螺栓组件与所述筒体的一侧固定连接。
13.作为优选的技术方案，所述换热管的两端分别通过所述安装板固定。
14.作为优选的技术方案，所述筒体的左侧设置有温度计接口。
15.作为优选的技术方案，所述筒体的左侧设置有用于安装液位计的液位计接口。
16.作为优选的技术方案，所述筒体的上端设置有用于安装电热组件的电热组件接口。
17.作为优选的技术方案，所述筒体的上端设置有用于安装压力计的压力计接口。
18.作为优选的技术方案，所述筒体的上端设置有回料口，所述回料口通过回料管连接所述出料端口，所述回料管上设置回料泵。
19.本实用新型的有益效果是：根据本实用新型实施例的一种氯化钾制备用蒸发器，料液首先在第三蒸发单元通过经两次换热后的蒸汽进行预热至所要达到的第一目标温度后，进入到第二蒸发单元，然后在第二蒸发单元通过经一次换热后的蒸汽进行升温，提升至第二目标温度后，进入到第一蒸发单元，利用具有最高温度的蒸汽进行最后升温至最终目标温度，结合蒸汽的特性，使用梯度升温的方式，提高了能量的利用率，降低了氯化钾的制备成本。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
21.图1示出了根据本实用新型实施例的一种氯化钾制备用蒸发器的结构示意图。
22.图2示出了根据本实用新型实施例的一种氯化钾制备用蒸发器的蒸发单元的结构图。
23.图3示出了根据本实用新型实施例的一种氯化钾制备用蒸发器的蒸发单元在具有回流口时的管路布局示意图。
24.图中，100为蒸发单元，101为第一蒸发单元，102为第二蒸发单元，103为第三蒸发单元，1001为筒体，1002为管箱，10021为第一管箱体，10022为第二管箱体，1003为隔断板，1004为蒸汽进口端，1005为蒸汽出口端，1006为换热管，1007为进料端口，1008为出料端口，1009为进料阀，1010为出料阀，1011为安装板，1012为温度计接口，1013为液位计接口，1014为电热组件接口，1015为压力计接口，1016为回料口，1017为回料管，1018为回料泵，200为第一蒸汽管路，300为第二蒸汽管路，400为第三蒸汽管路，500为冷凝器，600为第一物料管路，700为第一物料泵，800为第二物料管路，900为第二物料泵，1000为第一蒸发泵，1100为第二蒸发泵，1200为蒸汽源。
具体实施方式
25.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况
下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
29.本实用新型实施例提供一种氯化钾制备用蒸发器，如图1所示，该氯化钾制备用蒸发器包括三个结构相同的蒸发单元100，分别为第一蒸发单元101、第二蒸发单元102和第三蒸发单元103，
30.如图2所示，所述蒸发单元100包括筒体1001和管箱1002，所述筒体1001的一侧连接所述管箱1002，所述管箱1002内部通过隔断板1003将所述管箱1002分隔为第一管箱体10021和第二管箱体10022，所述第一管箱体10021上设置蒸汽进口端1004，所述第二管箱体10022上设置蒸汽出口端1005，所述筒体1001内固定有换热管1006，所述换热管1006的一端与所述第一管箱体10021连通，其另一端与所述第二管箱体10022连通，所述筒体1001上设置有进料端口1007和出料端口1008，所述进料端口1007内设置有进料阀1009，所述出料端口1008内设置有出料阀1010。
31.请结合图2所示，图2中的箭头表示料液和蒸汽的流向，蒸发单元100的具体工作原理为：料液通过进料端口1007进入至筒体1001内，然后通过进料阀1009关闭进料端口1007，蒸汽通过蒸汽进口端1004进入到第一管箱体10021内，然后通过换热管1006进入到第二管箱体10022中，并从蒸汽出口端1005流出，在蒸汽流动过程中，与在筒体1001内的料液进行换热，对料液进行升温。在升温达到预设的目标温度后，打开出料阀1010，料液从出料端口1008中流出。
32.请继续参考图1所示，所述第一蒸发单元101的蒸汽进口端通过第一蒸汽管路200连接蒸汽源1200，所述第一蒸发单元101的蒸汽出口端通过第二蒸汽管路300连接所述第二蒸发单元102的蒸汽进口端，所述第二蒸发单元102的蒸汽出口端通过第三蒸汽管路400连接所述第三蒸发单元103的蒸汽进口端，所述第三蒸汽单元103的蒸汽出口端连接冷凝器500；
33.所述第三蒸发单元103的出料端口通过第一物料管路600连接所述第二蒸发单元102的进料端口，所述第一物料管路600上设置第一物料泵700，所述第二蒸发单元102的出料端口通过第二物料管路800连接所述第一蒸发单元101的进料端口，所述第二物料管路800上设置有第二物料泵900。
34.在已经清楚蒸发单元100的具体工作原理的情况下，本实用新型提供的氯化钾制备用蒸发器的具体工作原理为：料液的流向与蒸汽的流向相反，即蒸汽源1200（例如可以实
现为蒸汽发生器）发出的蒸汽进入到第一蒸发单元101内与第一蒸发单元101内的料液进行换热，第一蒸发单元101内的料液经过换热后即能达到最高的温度，然后经过一轮换热的蒸汽会进入到第二蒸发单元102中进行二次换热，最后进入至第三蒸发单元103中进行三次换热。从料液的角度来看，首先料液会受到经过二次换热后的蒸汽的作用进行预热升温，经过一定时间处理后，在第一物料泵700的作用下转入至第二蒸发单元102，而第二蒸发单元102内的料液会先通过第二物料泵900转入至第一蒸发单元101内，第一蒸发单元101内的料液达到目标加热温度会先转出，以此循环，综合考虑蒸汽的热能缩减，对料液进行梯度升温，提高蒸汽的热能利用率，降低了氯化钾的制备成本。
35.在一些实施例中，如图1所示，所述第二蒸汽管路300上设置第一蒸发泵1000，以对蒸汽流速进行调控。
36.在一些实施例中，如图1所示，所述第三蒸汽管路400上设置第二蒸发泵1100，以对蒸汽流速进行调控。
37.在一些实施例中，如图2所示，所述管箱1002通过安装板1011配合螺栓组件与所述筒体1001的一侧固定连接。
38.更具体地，所述换热管1006的两端分别通过所述安装板1011固定。
39.在一些实施例中，如图2所示，所述筒体1001的左侧设置有温度计接口1012，在实际实施时可通过温度计接口1012装入温度计，以实现对料液的温度监控。
40.在一些实施例中，如图2所示，所述筒体1001的左侧设置有用于安装液位计的液位计接口1013，在实际实施时可通过液位计接口1013装入液位计，以对筒体1001的液位进行实时监控。
41.在一些实施例中，如图2所示，所述筒体1001的上端设置有用于安装电热组件的电热组件接口1014。在实际实施时可通过电热组件接口1014装入电热组件，在温度长时间未能达到目标温度时，可通过电热组件进行热能的补充，以保证整体循环的进行。
42.在一些实施例中，如图2所示，所述筒体1001的上端设置有用于安装压力计的压力计接口1015。在实际实施时可压力计接口1015装入压力计，以对筒体1001的压力进行监控。
43.在一些实施例中，如图3所示，所述筒体1001的上端设置有回料口1016，所述回料口1016通过回料管1017连接所述出料端口1008，所述回料管1017上设置回料泵1018。该蒸发单元100的设计主要应用于第一蒸发单元101，也就是说，在最后一个升温过程中，可以打开出料阀1010，通过回料泵1018使得筒体1001内的料液进行来回流动，增加料液与换热管的接触，提升整体的换热效率。可以理解的是，除第一蒸发单元101外的其他两个蒸发单元如有快速换热的需求也可以应用如上的管路布局。
44.以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。