CN101785930B - 管状薄膜蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了聚酯生产中使用的一种管状薄膜蒸发器，包括壳体，壳体顶部设有进料口和真空抽气口，壳体底部设有出料口，所述壳体内位于进料口下方设有至少一组蒸发单元，每组蒸发单元包括有接料漏斗和换热管，换热管直立设置并穿插在接料漏斗底部的圆孔中，换热管周边与接料漏斗之间留有环形间隙。在聚酯生产时，物料从换热管周边与接料漏斗之间留有的环形间隙中向下流出，并顺着换热管表面成膜状向下流淌，同时，物料与换热管之间进行热交换，自身反应生成的副产物不断逸出并被真空泵抽走。由于物料分布在换热管外，不会造成堵塞的问题，其成膜效果好，使用可靠，工作效率高，可用于PET、PEN、PBT、PTT等聚合物的生产中。
Description
技术领域
本发明涉及聚酯行业的一种生产设备，特别涉及缩聚反应中使用的一种蒸发器。
背景技术
现有聚酯生产中，随着缩聚反应的进行，物料的粘度逐渐加大，高粘度的物料会阻碍反应副产物的快速逸出，延缓反应的进行，需要使物料在真空状态下形成较大表面积的膜，同时予以加热，这样，反应副产物才能从物料中顺利逸出，反应才能更好地进行下去。为使反应能继续进行，目前，采用一种蒸发器，其结构主要包括有壳体，壳体顶部设有进料口和真空抽气口，壳体底部设有出料口，壳体内位于进料口下方设有两道支撑板，两支撑板之间设有若干列管。这种蒸发器，在两道支撑板间的列管外的空间中通入加热介质，物料从进料口进入，顺列管管口进入列管内，并从列管下端流出，再从出料口离开装置；物料经过列管时，在列管的内壁上形成膜状，和列管外的传热介质之间进行热交换，充分吸热并使反应副产物充分逸出，并被真空泵从真空抽气口抽走。其不足之处在于：由于物料粘度较大，在列管内容易粘合在一起，一方面影响物料成膜，另一方面容易堵塞列管，致使装置的工作效能降低，其使用可靠性差。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种管状薄膜蒸发器的技术方案，旨在解决现有技术中物料成膜效果差，工作效率低下的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种管状薄膜蒸发器，包括壳体，壳体顶部设有进料口和真空抽气口，壳体底部设有出料口，所述壳体内位于进料口下方设有至少一组蒸发单元，每组蒸发单元包括有接料漏斗和换热管，换热管直立设置并穿插在接料漏斗底部的圆孔中，换热管周边与接料漏斗之间留有环形间隙。
本发明在使用时，真空抽气口接真空泵，物料从进料口进入，并进入接料漏斗中，然后从换热管周边与接料漏斗之间留有的环形间隙中向下流出，物料顺着换热管表面成膜状向下流淌，同时，物料与换热管之间进行热交换，自身反应生成的副产物不断逸出并被真空泵抽走。与现有技术相比，本发明中，由于物料分布在换热管外，不会造成堵塞的问题，其成膜效果好，使用可靠，工作效率高，可用于PET、PEN、PBT、PTT等聚合物的生产中。
为提高装置的蒸发效率，所述蒸发单元成阵列设置有多组。多组蒸发单元同时工作，可极大地增加物料的成膜面积，提高蒸发效率。
本发明中，接料漏斗上部水平断面可呈方形，底部的水平断面为圆形。所述接料漏斗上部和底部的水平断面也可均为圆形。上述两种结构均具有制造简单，受料方便，易于排列的优点。
作为本发明的进一步改进，所述接料漏斗上口连接有落料托盘，落料托盘外周与壳体内壁之间经连接件固定连接。一方面通过落料托盘可以将蒸发单元可靠固定，另一方面，落料托盘可以接收较多物料，使各接料漏斗均能分配到足够的物料。
作为本发明的进一步改进，所述换热管包括外管和内管，外管一端封闭，内管从外管的另一端插入外管内并与外管的口部之间密封连接，密封连接端的外管上设有加热介质进出口，所述内管的伸出端和加热介质进出口分别连接有加热介质输送管。从内管的伸出端和加热介质进出口之一可通入加热介质，加热介质在换热管中迂回换热后再离开换热管，其结构简单，换热效果好。
上述技术方案可具有如下几种结构形式，其一：所述内管的伸出端和加热介质进出口设置在换热管下端，内管的伸出端、加热介质进出口和加热介质输送管设置在壳体内。其二：所述内管的伸出端和加热介质进出口设置在换热管下端并位于壳体外，换热管与壳体之间密封连接。其三，所述内管的伸出端和加热介质进出口设置在换热管上端并位于接料漏斗上方，内管的伸出端、加热介质进出口和加热介质输送管均设置在壳体内。上述几种方案均能使物料成膜效果好，同时便于安装布置。
作为本发明的进一步改进，所述进料口有多个并与各接料漏斗一一对应并密封连接，各进料口连接在进料分配管上。
附图说明
图1为本发明一种结构示意图。
图2为图1的A-A向视图。
图3为一组蒸发单元结构示意图。
图4为本发明又一种结构示意图。
图5为图4的B-B向视图。
图6为本发明的第三种结构示意图。
图7为本发明的第四种结构示意图。
其中，1出料口，2加热介质进口管，3伸出端，4加热介质出口管，5加热介质进出口，6换热管，601外管，602内管，7环形间隙，8接料漏斗，9连接件，10落料托盘，11壳体，12真空抽气口，13进料口，14进料分配管。
具体实施方式
实施例1
如图1-3所示，为一种管状薄膜蒸发器，其壳体11为承压壳体，以便其在抽真空时，仍能保持其外形不变，壳体11顶部设有进料口13和真空抽气口12，进料口13可设置在壳体11顶部中心，壳体11底部设有出料口1，出料口1设置在最低位置为宜，壳体11内位于进料口13下方成阵列设有多组蒸发单元，每组蒸发单元包括有接料漏斗8和换热管7，接料漏斗8呈漏斗形，其上部大、下部小，上部水平断面呈方形，底部的水平断面为圆形，换热管7直立设置并穿插在接料漏斗8底部的圆孔中，换热管7周边与接料漏斗8之间留有环形间隙7；接料漏斗8上口连接有落料托盘10，落料托盘10外周与壳体11内壁之间经连接件9固定连接；换热管7由外管601和内管602组成，外管601上端封闭，内管602从外管601的下端插入外管内并与外管601的口部之间密封连接，密封连接端的外管601上设有加热介质进出口5，内管602的伸出端3和加热介质进出口5分别连接有加热介质输送管，该加热介质输送管中的一根为加热介质出口管4，另一根为加热介质进口管2，两者也可以互换连接；为方便连接，内管602的伸出端3、加热介质进出口5与加热介质输送管之间可采用软连接；上述内管602的伸出端3和加热介质进出口5均设置在换热管7的下端，内管602的伸出端3、加热介质进出口5和加热介质输送管设置在壳体11内，其连接机构无外露，热利用效率高，密封效果好。
该装置工作时，真空抽气口12连接真空泵，可以保持壳体11内处于真空状态，并可不断抽走从物料中逸出的反应副产物，物料从进料口13进入壳体11内，首先落在落料托盘10上，再流入到各接料漏斗8中，然后物料从环形间隙7中顺换热管7的外壁向下成膜状流淌，热的介质如蒸汽、导热油等可以从加热介质进口管2进入内管602中，然后从内管602上端进入外管601中，再下行从加热介质进出口5离开，最后汇集到加热介质出口管4，再离开装置；在换热管7中，加热介质将热能传递给物料，促进物料的反应继续进行，同时，促进物料中的反应副产物进一步逸出，反应后的物料从壳体11底部的出料口1离开装置。上述工作过程中，物料在换热管7外成膜均匀，蒸发效果好，不会堵塞。
实施例2
如图4-5，为又一种管状薄膜蒸发器，包括壳体11，壳体11顶部设有进料口13和真空抽气口12，壳体11底部设有出料口1，所述壳体11内位于进料口13下方设有多组蒸发单元，每组蒸发单元包括有接料漏斗8和换热管7，换热管7直立设置并穿插在接料漏斗8底部的圆孔中，换热管7周边与接料漏斗8之间留有环形间隙7，蒸发单元成阵列设置有多组；接料漏斗8的上部和底部的水平断面均为圆形；接料漏斗8上口连接有落料托盘，落料托盘10外周与壳体11的内壁之间经连接件9固定连接；换热管7由外管601和内管602组成，外管601一端封闭，内管602从外管601的另一端插入外管601内并与外管601的口部之间密封连接，密封连接端的外管601上设有加热介质进出口5，该加热介质进出口可以是进口，也可以是出口，其区别随连接方式的变化而变化，所述内管602的伸出端3连接加热介质输送管中的加热介质进口管2，加热介质进出口5连接加热介质出口管4；内管602的伸出端3和加热介质进出口5设置在换热管7下端并位于壳体11外，换热管7与壳体11之间密封连接，该结构中换热管7与加热介质的输送管之间的连接安装均在壳体11外，方便处理连接部位的泄露，同时，换热管7的安装和更换方便。
实施例3
如图6所示，为第三种一种管状薄膜蒸发器，其与上述两实施例的不同之处在于：内管602的伸出端3和加热介质进出口5设置在换热管7上端并位于接料漏斗8上方，内管602的伸出端3、加热介质进出口5和加热介质输送管均设置在壳体11内。
实施例4
如图7所示，为第四种一种管状薄膜蒸发器，其与实施例1的不同之处在于进料口13有多个并与各接料漏斗一一对应并密封连接，各进料口13连接在进料分配管14上。
本发明并不局限于上述实施例，作为上述结构的明显变形和等效替换均落入本发明的保护范围内，例如，在壳体内可设置一组或一组以上的蒸发单元；换热管还可以是现有技术中已有的其他结构形式的加热管；为保证换热管固定可靠，可以在壳体内设置支撑装置。
Claims (10)
1.一种管状薄膜蒸发器，包括壳体，壳体顶部设有进料口和真空抽气口，壳体底部设有出料口，其特征在于：所述壳体内位于进料口下方设有至少一组蒸发单元，每组蒸发单元包括有接料漏斗和换热管，换热管直立设置并穿插在接料漏斗底部的圆孔中，换热管周边与接料漏斗之间留有环形间隙。
2.根据权利要求1所述的管状薄膜蒸发器，其特征在于：所述蒸发单元成阵列设置有多组。
3.根据权利要求2所述的管状薄膜蒸发器，其特征在于：所述接料漏斗上部水平断面呈方形，底部的水平断面为圆形。
4.根据权利要求2所述的管状薄膜蒸发器，其特征在于：所述接料漏斗上部和底部的水平断面均为圆形。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的管状薄膜蒸发器，其特征在于：所述接料漏斗上口连接有落料托盘，落料托盘外周与壳体内壁之间经连接件固定连接。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的管状薄膜蒸发器，其特征在于：所述换热管包括外管和内管，外管一端封闭，内管从外管的另一端插入外管内并与外管的口部之间密封连接，密封连接端的外管上设有加热介质进出口，所述内管的伸出端和加热介质进出口分别连接有加热介质输送管。
7.根据权利要求6所述的管状薄膜蒸发器，其特征在于：所述内管的伸出端和加热介质进出口设置在换热管下端，内管的伸出端、加热介质进出口和加热介质输送管设置在壳体内。
8.根据权利要求6所述的管状薄膜蒸发器，其特征在于：所述内管的伸出端和加热介质进出口设置在换热管下端并位于壳体外，换热管与壳体之间密封连接。
9.根据权利要求6所述的管状薄膜蒸发器，其特征在于：所述内管的伸出端和加热介质进出口设置在换热管上端并位于接料漏斗上方，内管的伸出端、加热介质进出口和加热介质输送管均设置在壳体内。
10.根据权利要求1所述的管状薄膜蒸发器，其特征在于：所述进料口有多个并与各接料漏斗一一对应并密封连接，各进料口连接在进料分配管上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20100728 Assignee: Zhejiang Guxiandao Industrial Fiber Co., Ltd. Assignor: Yan Xuming Contract record no.: 2013330000006 Denomination of invention: Tubular film evaporator Granted publication date: 20120425 License type: Exclusive License Record date: 20130116 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211201 Address after: 225000 No. 301, Wangjiang Road, Yangzhou Economic and Technological Development Zone, Jiangsu Province Patentee after: Yangzhou Huitong Technology Co.,Ltd. Address before: 225001 room 2-102, Jiangling garden, Huaihai Road, Guangling District, Yangzhou City, Jiangsu Province Patentee before: Yan Xuming |