CN101791484B - 降膜刮板式多管蒸发浓缩器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种降膜刮板式多管蒸发浓缩器，属于加热设备，外壳内腔内有物料腔和蒸汽腔，物料腔连通进料管和出料管，蒸汽腔连通蒸汽进管和蒸汽出管，其特征在于外壳为纵向的圆筒状外壳，蒸汽腔为封闭的环形空腔，物料腔和蒸汽腔相互间隔，蒸汽腔之间的物料腔中置有搅拌杆，搅拌杆上设有刮板，刮板与蒸汽腔外壁相接触，搅拌杆连接在搅拌轴上，搅拌轴向上穿出外壳连接动力轴，进料管连通外壳内腔的顶部，出料管连通外壳内腔的底部，外壳内腔的下部连接有气液分离器，气液分离器的出液口连通出料管。集降膜式蒸发器、刮模式外循式蒸发器和釜式蒸发器的优点于一体，占地面积小，加热面积大，热效率高，产量高，能耗低，利于推广应用。

Description

降膜刮板式多管蒸发浓缩器
技术领域
本发明涉及一种降膜刮板式多管蒸发浓缩器，属于加热设备。
背景技术
料液通过加热蒸发掉溶剂，从而提高浓度、析出晶体的方法是医药化工领域常用的生产单元。因为可能产生晶体，目前存在的装备形式多数是以釜式或外循环形式或刮模式蒸发器，这些方式中，釜式蒸发器，能耗利用率低，产量低，占地面积大；外循环式，单批浓缩时间长，过程占料量大，如为强制外循环，则动力消耗巨大，终点产物浓度较低；刮板式蒸发浓缩器，不能有太大的加热面积，固此应用也受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降膜刮板式多管蒸发浓缩器，占地面积小，加热面积大，热效率高，产量高，能耗低。
本发明所述的降膜刮板式多管蒸发浓缩器，外壳内腔内有物料腔和蒸汽腔，物料腔连通进料管和出料管，蒸汽腔连通蒸汽进管和蒸汽出管，其特征在于外壳为纵向的圆筒状外壳，蒸汽腔为封闭的环形空腔，物料腔和蒸汽腔相互间隔，蒸汽腔之间的物料腔中置有搅拌杆，搅拌杆上设有刮板，刮板与蒸汽腔外壁相接触，搅拌杆连接在搅拌轴上，搅拌轴向上穿出外壳连接动力轴，进料管连通外壳内腔的顶部，出料管连通外壳内腔的底部，外壳内腔的下部连接有气液分离器，气液分离器的出液口连通出料管。
进出的蒸汽通过蒸汽腔加热物料腔，物料(即料液)从上而下沿蒸汽腔的外壁流淌并不断被加热，加热产生的汽体经过气液分离器(如可以选用旋风式气液分离器等)后，气体可排空，液体从出液口被引至出料管，可继续经循环浓缩处理，也可经出料泵出料。在整个过程中，由动力轴驱动的搅拌轴带动搅拌杆做圆周运动，搅拌杆上的刮板将蒸汽腔外壁上的结晶、结焦刮掉，保证热效率。动力轴可以是电机轴，也可以是电机驱动的减速器输出轴。外壳设计为组合式结构，由中间段和上下封盖构成，制造、安装、维修方便，中间段的外壳可以为盘管或夹套，提高热效率。外壳上增设液位控制器，方便控制液位。
本发明中：
在外壳内腔的顶部对应进料管设有布料盘，布料盘上的下料孔对应蒸汽腔的外顶部，布料盘连接在搅拌轴上，结构紧凑，又有利于物料的均匀分布。同理，蒸汽腔的外顶部与下料孔对应设有布液槽，布液槽的护板上分布有出液开口，可进一步保证物料能够在蒸汽腔外壁上均匀流淌，呈膜状分散，获得良好的热蒸发效果。
最好将刮板设计为对称的活页式刮板，在两刮板之间设弹簧，以保证刮板与蒸汽腔外壁相接触。为了获得进一步的清理效果，将搅拌杆在物料腔中设置对称的两个，刮板设为间隔的多段，两个搅拌杆上的刮板错位分布，灵活无死角。
在环形蒸汽腔的一侧有从底部插入的蒸汽插管，蒸汽插管连通蒸汽进管，环形蒸汽腔的另一侧底部连接蒸汽导管，蒸汽导管连通蒸汽出管，保证蒸汽的长距离行程，获取良好的蒸汽加热效果。
将外壳内腔底部设计为圆弧形，设有对应的弧形搅拌叶(即锚状搅拌叶)，弧形搅拌叶连接在搅拌轴上，保证物料的充分搅拌。
本发明降膜刮板式多管蒸发浓缩器，集降膜式蒸发器、刮模式外循式蒸发器和釜式蒸发器的优点于一体，占地面积小，加热面积大，热效率高，产量高，能耗低，利于推广应用。本发明可根据物料特性进行并联和串联成多效蒸发系统，构成多效浓缩器，或与冷却结晶设备组合成连续多效蒸发浓缩结晶机组。
附图说明
图1、本发明一实施例结构示意图。
图2、布液槽结构示意图。
图3、活页式刮板结构示意图。
图中：1、循环泵  2、支承座  3、蒸汽导管  4、蒸汽进管  5、蒸汽插管  6、蒸汽腔外壁  7、刮板  8、外壳  9、布液槽  10、进料管  11、减速机  12、机座  13、上封盖  14、法兰  15、布料盘  16、下料孔  17、排气管  18、蒸汽出管  19、气液分离器  20、连接管  21、出液口  22、出料泵  23、弧形搅拌叶  24、出料管  25、搅拌轴  26、护板  27、出液开口  28、搅拌杆  29、铰链轴  30、弹簧  31、活页式刮板。
具体实施方式
结合上述实施例附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明所述的降膜刮板式多管蒸发浓缩器，外壳8为纵向的圆筒状外壳，有上封盖13和下封盖或称接料仓，由法兰14等连接，外壳内腔内有物料腔和蒸汽腔，物料腔连通进料管10和出料管24，蒸汽腔连通蒸汽进管4和蒸汽出管18，外壳内腔的顶部对应进料管10设有布料盘15，布料盘15上的下料孔16对应蒸汽腔的外顶部，蒸汽腔的外顶部与下料孔16对应设有布液槽9，布料盘15连接在搅拌轴25上。蒸汽腔为封闭的环形空腔，环形蒸汽腔的一侧(图示中的左侧)有从底部插入的蒸汽插管5，蒸汽插管5连通蒸汽进管4，环形蒸汽腔的另一侧底部连接蒸汽导管3，蒸汽导管3连通蒸汽出管18。物料腔和蒸汽腔相互间隔，蒸汽腔之间的物料腔中置有搅拌杆，搅拌杆上设有刮板7，刮板7与蒸汽腔外壁6相接触，搅拌杆可直接连接在布料盘15上实现与搅拌轴25连接，搅拌杆在物料腔中设置对称的两个，刮板7设为间隔的多段，两个搅拌杆上的刮板错位分布，如图示中的左右两侧的搅拌杆，搅拌轴25向上穿出外壳8连接由减速机11驱动的动力轴，减速机11安装在机座12上，进料管10连通外壳内腔的顶部，出料管24连通外壳内腔的底部，外壳内腔的下部通过连接管20连接气液分离器19，气液分离器19的出液口21连通出料管24。外壳内腔底部为圆弧形，设有对应的弧形搅拌叶23，弧形搅拌叶23连接在搅拌轴25上，搅拌轴25由支承座2支撑。
如图2所示，蒸汽腔的外顶部与下料孔16对应设有布液槽，布液槽的护板26上分布有出液开口27。
如图3所示，刮板7为对称的活页式刮板31，活页式刮板31通过铰链轴29连接在搅拌杆28上，两刮板31之间设有弹簧30。活页式刮板31加之有弹簧30的调节，既适应了刮板空间有变化的自动灵活调节，又保证了活页式刮板31与蒸汽腔外壁6紧密接触，保证清理效果。
工作过程：
进出的蒸汽通过蒸汽腔加热物料腔，物料(即料液)从进料管10进入外壳内腔，在布料盘15的分散下，沿着下料孔16进入布液槽，再从布液槽的出液开口27流出，从上而下沿蒸汽腔外壁6呈膜状流淌并不断被加热，加热产生的汽体经过气液分离器19后，气体可经过排气管17排空，液体从出液口21被引至出料管24，可通过循环泵1再次打入外壳内腔中继续参与循环浓缩处理，也可经出料泵22出料。整个过程中，由动力轴驱动的搅拌轴25带动搅拌杆做圆周运动，搅拌杆上的刮板7将蒸汽腔外壁6上的结晶、结焦刮掉，保证了热效率，刮板7的搅动也进一步改善了蒸发效果。弧形搅拌叶23随着搅拌轴25的转动保证了物料的充分搅拌。

Claims (1)

1.一种降膜刮板式多管蒸发浓缩器，外壳内腔内有物料腔和蒸汽腔，物料腔连通进料管和出料管，蒸汽腔连通蒸汽进管和蒸汽出管，其特征在于外壳为纵向的圆筒状外壳，蒸汽腔为封闭的环形空腔，物料腔和蒸汽腔相互间隔，蒸汽腔之间的物料腔中置有搅拌杆，搅拌杆上设有刮板，刮板与蒸汽腔外壁相接触，搅拌杆连接在搅拌轴上，搅拌轴向上穿出外壳连接动力轴，进料管连通外壳内腔的顶部，出料管连通外壳内腔的底部，外壳内腔的下部连接有气液分离器，气液分离器的出液口连通出料管，其中：
①所述外壳内腔的顶部对应进料管设有布料盘，布料盘上的下料孔对应蒸汽腔的外顶部，布料盘连接在搅拌轴上；
②所述蒸汽腔的外顶部与下料孔对应设有布液槽，布液槽的护板上分布有出液开口；
③所述刮板为对称的活页式刮板，两刮板之间设有弹簧；
④所述搅拌杆在物料腔中设置对称的两个，刮板设为间隔的多段，两个搅拌杆上的刮板错位分布；
⑤所述环形蒸汽腔的一侧有从底部插入的蒸汽插管，蒸汽插管连通蒸汽进管，环形蒸汽腔的另一侧底部连接蒸汽导管，蒸汽导管连通蒸汽出管；
⑥所述外壳内腔底部为圆弧形，设有对应的弧形搅拌叶，弧形搅拌叶连接在搅拌轴上；
⑦所述外壳设计为组合式结构，由中间段和上下封盖构成，制造、安装、维修方便，中间段的外壳可以为盘管或夹套，提高热效率，外壳上增设液位控制器，方便控制液位。
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