CN105043127B - 一种冷凝装置及具有该冷凝装置的真空冷凝系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷凝装置和具有该冷凝装置的冷凝真空系统，该冷凝装置包括混合室、热交换室等，通过混合室内设置有水雾喷淋装置和热交换室上方设置水帘装置，提高了高温气体与冷却水的热交换率和可冷凝气体的冷凝率，冷却水量大大降低。

Description

一种冷凝装置及具有该冷凝装置的真空冷凝系统

技术领域

本发明涉及蒸发领域，具体涉及一种冷凝装置及具有该冷凝装置的真空冷凝系统。

背景技术

糖厂在蔗汁蒸发浓缩结晶过程中，需确保一定的真空度，使得水在70℃左右沸腾挥发，而现有技术一直都是采用水喷射真空冷凝系统。它由循环水泵、水喷射泵、压力检测仪表、循环水槽和管道等组成，其工作原理是：由循环水泵提供系统的工作循环介质水，在喷射泵内由喷嘴产生的高速射流水形成吸附负压区，制造出真空和对蒸汽的吸附冷凝作用。喷射真空冷凝系统可保证工作的可靠性，以及适应工业生产中压力(真空度)的变化情况，但该技术通常需要选用较大规格的水喷射泵和采用较大的循环水量。用水量与可冷凝液体的比例为25:1，不仅用水量大，而且造成严重的水体污染。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种用水量小的冷凝装置及具有该冷凝装置的真空冷凝系统。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种冷凝装置，包括具有空腔的罐体，所述罐体的下部设置有混合室，所述混合室设有水雾喷淋装置和进气口，所述混合室与所述罐体的空腔连通；所述罐体设有进水口，所述罐体的空腔内设有水帘装置，所述水帘装置与所述罐体密封连接，所述进水口对应于所述水帘装置的底部与顶部之间的位置；所述罐体的空腔内位于所述水帘装置下方的区域为热交换冷凝室，所述罐体的底部设有排水口，所述罐体的顶部设有排气口。

与现有技术相比，本发明通过水雾喷淋装置和水帘装置，提高了高温气体与冷却水的热交换率和可冷凝气体的冷凝率，冷却水量大大降低。

优选地，所述的水帘装置包括布水盘，溢流盘。当冷却水通过进水口进入，水注满溢流盘时，水从溢流盘顶部开口向下溢流，形成第一水帘，当水帘落到布水盘时，再次形成第二水帘，通过两道水帘的可冷凝气体与水能充分混合，凝结成液体与水从排水口排出。该水帘装置所产生的水帘面积大，高温气体与冷却水的混合效果好，热交换率高。

优选地，所述的水帘装置上还设置有挡水圈。所述的挡水圈用于减少冷却水进入溢流盘的波动。

优选地，所述的水帘装置上方还设置有冷凝盖。所述的冷凝盖当水分或水蒸气到达冷凝盖时，水分和水蒸气被挡在冷凝盖上，不会被真空泵抽走。

优选地，所述的布水盘为梯形结构，梯形结构更好的产生水帘效果。

优选地,所述罐体的底部且与所述罐体的空腔连通设置有漏斗形的液体流出室，该漏斗结构有利于冷凝液体流出。

优选地，所述罐体上安装有真空表，所述真空表用于测试罐内真空度。

本发明的还提供一种真空冷凝系统，该真空冷凝系统包括所述的冷凝装置，真空泵，所述的真空泵通过管道连接水凝装置上的排气口，冷凝装置内的不可冷凝气体通过排气口被真空泵抽走。

附图说明

图1为本发明的结构图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。

实施例一

参见图1所示，本发明提供一种冷凝装置，包括具有空腔的罐体，所述罐体的下部设置有混合室1，所述混合室1设有水雾喷淋装置11和进气口12，所述混合室1与所述罐体的空腔连通；所述罐体的中部或上部设有进水口4，所述罐体的空腔内设有水帘装置3，所述水帘装置3与所述罐体密封连接，所述进水口4对应于所述水帘装置3的底部与顶部之间的位置；所述罐体的空腔内位于所述水帘装置3下方的区域为热交换冷凝室2，所述罐体的底部设有排水口6，所述罐体的顶部设有排气口5。

本发明的一种冷凝装置的工作原理为：外部高温气体通过进气口12进入混合室1，水林喷雾装置11喷射出水雾且与高温气体充分混合，使得高温气体的温度得到初步降低，然后进入热交换冷凝室2；外部冷却水通过进水口4进入罐体空腔内，冷却水通过倒灌的方式进入水帘装置3，从而形成水帘，水帘与高温气体在热交换冷凝室2内充分混合，使高温气体中的可冷凝气体液化，进而通过排水口6排出，高温气体中的不可冷凝气体，则通过排气口5排出。本发明通过水帘装置形成水帘，可使冷却水与高温气体充分混合，提高气体的冷却效果，因此可节省冷却水的用量，进而减少污染。再则，本发明通过设置混合室，使得高温气体的温度得到初步降低，从而可进一步提高热交换冷凝室2内的冷却效果，因此可进一步节省冷却水的用量。

所述水帘装置3包括自上而下间隔设置的溢流盘32和布水盘33，所述溢流盘32的底部与所述罐体密封连接，所述进水口4对应于所述溢流盘32的上端与下端之间的位置；所述布水盘33与所述罐体连接。

所述溢流盘31包括筒状部和自所述筒状部的下端向下倾斜延伸的扩展壁，所述扩展壁的下端与所述罐体密封连接，所述进水口4对应于所述筒状部的上端与所述扩展壁的下端之间的位置；所述布水盘33包括顶部、自所述顶部向下倾斜延伸的侧壁、底座，所述底座与罐体连接。冷却水通过进水口4进入罐体的空腔，通过倒灌的方式注入溢流盘31，可沿着筒状部和扩展壁的内壁形成第一道水帘；同时冷却水也会落到布水盘33，并可沿着侧壁形成第二道水帘；通过上述两道水帘，可使冷却水与高温气体更加充分地混合，可进一步提高气体的冷却效果，因此可进一步节省冷却水的用量，从而可减少污染。

所述扩展壁的下端的直径大于所述侧壁的下端的直径。

所述水帘装置3还包括挡水圈31，所述挡水圈31的上端设有外延部，；所述挡水圈31环设于所述筒状部的外壁，所述挡水圈31的内壁与所述筒状部的外壁之间留有空隙。通过设置挡水圈31可减少冷却水进入溢流盘的波动。

优选地，本实施新型还包括设置于所述挡水圈31的上方的冷凝盖34，所述冷凝盖34与所述挡水圈31的外延连接。通过在挡水圈31上方设置冷凝盖34，可有效防止水分或水蒸气跟随不可冷凝气体通过排气口5而被排出，因为当水分或水蒸气到达冷凝盖时，水分和水蒸气被冷凝盖阻挡。

优选地，本发明还包括漏斗型的液体流出室7，所述液体流出室7设置于所述罐体的底部且与所述罐体的空腔连通，所述排水口6设置于所述液体流出室7的底部。通过设置液体流出室7有利于液体快速排出。

所述液体流出室7的两侧设有支撑架8，用于罐体放置的稳固性。

优选地，所述罐体的中部或下部设有清洗口21。通过打开清洗口21，可方便地清洗罐体内部。

优先地，所述罐体的顶部设置有真空表10，用于检测罐内的真空度。

实施例二

实施例二在实施例一的基础上增设了水环真空泵9而形成真空冷凝系统，所述水环真空泵9的吸气口通过管道与冷凝装置的排气口5连通。通过设置水环真空泵9可将冷凝装置内的不可冷凝气体抽走，使该系统的真空度稳定，从而使生产效率更高，产品质量更稳定。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语和方位词，但这些术语和方位词只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种冷凝装置，包括具有空腔的罐体，所述罐体的下部设置有混合室，所述混合室设有水雾喷淋装置和进气口，所述混合室与所述罐体的空腔连通；所述罐体设有进水口，所述罐体的空腔内设有水帘装置，所述水帘装置与所述罐体密封连接，所述进水口对应于所述水帘装置的底部与顶部之间的位置；所述罐体的空腔内位于所述水帘装置下方的区域为热交换冷凝室，所述罐体的底部设有排水口，所述罐体的顶部设有排气口；

所述水帘装置包括自上而下间隔设置的溢流盘和布水盘，所述溢流盘的底部与所述罐体密封连接，所述进水口对应于所述溢流盘的上端与下端之间的位置；所述布水盘与所述罐体连接。

2.如权利要求1所述的一种冷凝装置，其特征在于：所述溢流盘包括筒状部和自所述筒状部的下端向下倾斜延伸的扩展壁，所述扩展壁的下端与所述罐体密封连接，所述进水口对应于所述筒状部的上端与所述扩展壁的下端之间的位置；所述布水盘包括顶部、自所述顶部向下倾斜延伸的侧壁、底座，所述底座与罐体连接。

3.如权利要求2所述的一种冷凝装置，其特征在于：所述扩展壁的下端的直径大于所述侧壁的下端的直径。

4.一种如权利要求3所述的冷凝装置，其特征在于：所述水帘装置还包括挡水圈，所述挡水圈的上端设有外延部，所述外延部与所述罐体密封连接；所述挡水圈环设于所述筒状部的外壁，所述挡水圈的内壁与所述筒状部的外壁之间留有空隙。

5.如权利要求4所述的一种冷凝装置，其特征在于：还包括设置于所述挡水圈的上方的冷凝盖，所述冷凝盖与所述挡水圈的外延连接。

6.如权利要求1所述的一种冷凝装置，其特征在于：所述罐体的顶部安装有真空表，所述真空表用于检测罐内的真空度。

7.如权利要求1所述的一种冷凝装置，其特征在于：还包括漏斗型的液体流出室，所述液体流出室设置于所述罐体的底部且与所述罐体的空腔连通，所述排水口设置于所述液体流出室的底部。

8.真空冷凝系统，其特征在于：包括如权利要求1-7任一所述的冷凝装置和真空泵，所述真空泵的吸气口通过管道连接所述排气口，所述真空泵用于抽走所述冷凝装置内的不可冷凝气体。

9.如权利要求8所述的真空冷凝系统，其特征在于：真空泵为水环真空泵。