CN105413214A - 分段式高浓度降膜浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分段式高浓度降膜浓缩装置，属于浓缩设备领域，包括多个降膜浓缩器，每个降膜浓缩器均包括筒体，所述筒体上设置有进料口、出料口、布料器以及加热套，所述加热套的高度为0.2m-0.8m，多个筒体采用可拆卸结构相互连接，多个筒体的内腔通过进料口和出料口相互连通。本分段式高浓度降膜浓缩装置采用降低浓缩器的加热套高度，并将多个浓缩器可拆卸连接的结构，可以有效改善物料浓缩后在加热套上粘连结垢的情况，同时也提高了浓缩器拆卸、清洗、维护的方便性，有效弥补了现有技术的缺陷。

Description

分段式高浓度降膜浓缩装置

技术领域

本发明涉及浓缩设备领域，具体而言，涉及分段式高浓度降膜浓缩装置。

背景技术

在传统的物料降膜浓缩设备中，物料沿加热套表面自上而下成膜流动过程中不断进行蒸发，随着蒸发过程的进行，物料密度逐渐升高，粘度逐渐增大。

上述情况对低浓度浓缩(即密度1.3kg/m3以下的浓缩过程)而言影响不大，然而对高浓度浓缩过程(即密度1.3kg/m3以上的浓缩过程)而言，随着粘度增大，流动性降低，物料极易在加热套表面粘接、结垢，由于现有的浓缩器的加热套的高度有2m左右，因此清洗起来非常不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分段式高浓度降膜浓缩装置，以改善上述问题。

本发明是这样实现的：

本分段式高浓度降膜浓缩装置包括多个降膜浓缩器，每个降膜浓缩器均包括筒体，所述筒体上设置有进料口、出料口、布料器以及加热套，所述加热套的高度为0.2m-0.8m，多个筒体采用可拆卸结构相互连接，多个筒体的内腔通过进料口和出料口相互连通。

作为优选的，所述加热套的高度为0.2m-0.6m。

选用上述高度范围的加热套的目的在于其既可以有效防止高浓度物料在加热套上粘接结垢，又可以防止加热套的尺寸过小而导致浓缩器的数量增多，从而防止加工和装配成本过高。

作为优选的，多个筒体沿竖直方向依次设置，高处的筒体的出料口与相邻的低处的筒体的进料口连通。

采用上述结构和方式连接多个筒体的目的在于其结构简单紧凑，可以有效实现物料的高浓度浓缩。

作为优选的，本浓缩装置还包括物料注入管，多个筒体沿竖直方向依次设置，多个筒体的进料口分别与物料注入管连通，每个筒体上还设置有备用进料口，高处的筒体的出料口与相邻的低处的筒体的备用进料口连通。

采用上述结构和方式连接多个筒体的目的在于其可以同时向各个浓缩器注入物料，从而提高浓缩装置的工作效率，保证高浓度浓缩的高效进行。

作为优选的，所述筒体上对应进料口的部位设置有进料管，所述进料管转动连接于所述筒体上，所述进料管位于筒体内的一端与布料器连通，所述进料管位于筒体外的部位连接有用于驱动其转动的旋转装置。

设置旋转装置的目的在于其可以驱动布料器旋转，使得物料可以均匀地喷附于加热套内外壁的各个部位，增大物料在加热套上的覆盖面积，从而大大提高物料蒸发浓缩的效率，增强本浓缩装置的浓缩效果。

作为优选的，所述旋转装置为分度盘结构。

作为优选的，所述旋转装置为多通道多层旋转阀。

采用分度盘结构或者多通道多层旋转阀作为旋转装置的目的在于其可以实现布料器与加热套的相对旋转，可以是布料器是动点，加热套是静点，也可是布料器静点，加热套动点，弥补了现有的只能布料器动，加热套静的单一形式，适用范围更广，布料更均匀，运行更稳定。

作为优选的，所述旋转装置为电机。

采用电机作为旋转装置的目的在于其为现有产品，成本低廉，工作稳定，方便控制。

作为优选的，所述筒体包括筒体本体和筒盖，所述筒盖可拆卸连接于所述筒体本体的顶部，所述进料口设置于所述筒盖上，所述出料口设置于所述筒体本体上。

采用上述方式设置筒体结构的目的在于其可以轻松拆卸和打开，从而方便其内部加热套等部件的清洗和保养。

作为优选的，所述筒体本体的外壁上设置有保温层。

设置保温层的目的在于有效减弱桶内内部热量的散失，保证对物料的蒸发浓缩效果，维持本浓缩装置的高效工作。

本发明的有益效果是：

本分段式高浓度降膜浓缩装置采用降低浓缩器的加热套高度，并将多个浓缩器可拆卸连接的结构，可以有效改善物料浓缩后在加热套上粘连结垢的情况，同时也提高了浓缩器拆卸、清洗、维护的方便性，有效弥补了现有技术的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的降膜浓缩器的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的分段式高浓度降膜浓缩装置的结构示意图；

图3为本发明第二实施例提供的分段式高浓度降膜浓缩装置的结构示意图。

附图标记汇总：

筒体本体100；筒盖150；进料管200；

出料管300；布料器400；加热套500；

热源输入管510；热源输出管520；

分度盘600；保温层700；备用进料管800；

物料注入管900。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

第一实施例，参照图1-2，本分段式高浓度降膜浓缩装置包括多个降膜浓缩器，每个降膜浓缩器均包括筒体，所述筒体上设置有进料口、出料口、布料器400以及加热套500，所述加热套500的高度为0.2m-0.8m，多个筒体采用可拆卸结构相互连接，多个筒体的内腔通过进料口和出料口相互连通。

其中，所述降膜浓缩器为现有技术，相应地，所述筒体、进料口、出料口、布料器400以及加热套500的形状构造以及上述零部件之间的连接关系均为现有技术，具体如下：所述筒体整体为中空圆柱体，其顶部和底部均呈外凸的弧形，且其底部设置有支架支撑；所述进料口设置于所述筒体的顶部且与所述布料器400连通；所述布料器400为圆柱管且水平设置，上述圆柱管上设置有四个喷料口，四个布料口两个为一组，两组布料口分别设置于圆柱管的两端；所述加热套500呈圆管状且为双层中空结构，其内腔注入热源后即可起到加热效果，所述加热套500连通有热源输入管510和热源输出管520，所述热源输入管510和热源输出管520均伸出筒体，以便热源的注入和排出，所述热源可以为高温水或者高温油；所述布料器400位于所述加热套500的正上方，且布料器400上的同一组的两个布料口分别对应加热套500的外壁和内壁；多个筒体的进料口和出料口通过管道连通，且进料口的管道和出料口的管道通过法兰盘可拆卸连接。

本分段式高浓度降膜浓缩装置的工作原理和过程是这样的：首先待浓缩的物料依次或者同时从进料口进入各个筒体，然后顺着进料口进入布料器400内并充满布料器400，之后从布料器400的四个布料口喷射出去，喷到下方的加热套500的内壁和外壁上，此时加热套500内已经充满热源，热源的热量会逐渐传递到加热套500的内外壁上，物料在顺着加热套500的内外壁下流的过程中，其中的水分会因为受热而不断蒸发，物料的浓度会越来越高，最终达到高浓度浓缩的目的。

上述工作工程与现有的浓缩器基本相同，区别在于：现有的浓缩器是一个整体，其加热套500的高度一般为2m左右，这种尺寸的加热套500在进行高浓度浓缩时，由于物料沿加热套500下流时浓度会不断增大，相应地，粘连度增大，流动性降低，因此容易在加热套500的中下部粘接、结垢，严重影响物料的流动和浓缩器的正常工作。同时，又由于浓缩器是一个整体，因此上述粘接和结垢清理起来也非常麻烦。

针对上述情况，本技术方案提供的浓缩装置采用将浓缩器的加热套500高度降低至0.2m-0.8m，然后将多个浓缩器连接成分段式的结构，降低加热套500的高度可以缩短物料在加热套500上的流动高度，从而有效防止物料浓度变高后粘接于加热套500上结垢，而多个这样的浓缩器相互连接共同工作，又可以保证物料的浓缩程度和效果，这样就可以大大改善现有浓缩器的物料容易在加热套500上粘接的问题。同时，即使某个浓缩器的加热套500上粘接上物料，由于各个筒体之间是可拆卸的，每个加热套500可以轻松地拆卸下来，因此加热套500清洗起来也非常方便快捷。

在本分段式高浓度降膜浓缩装置的实际设计和制造过程中，所述加热套500的高度可以选取0.2m-0.8m中的任何值。本实施例中，所述加热套500的高度为0.2m-0.6m。

选用上述高度范围的加热套500的目的在于其既可以有效防止高浓度物料在加热套500上粘接结垢，又可以防止加热套500的尺寸过小而导致浓缩器的数量增多，从而避免加工和装配成本过高。

在本分段式高浓度降膜浓缩装置的实际设计和制造过程中，所述多个筒体之间可以采用多种连接方式，只要其能实现对物料的有效浓缩即可。本实施例中，多个筒体沿竖直方向依次设置，高处的筒体的出料口与相邻的低处的筒体的进料口连通。

其中，所述多个筒体通过支架沿竖直方向均匀间隔设置，待浓缩的物料从最高处的筒体的进料口进入，在自身重力的作用下依次经过各个筒体，最终从最低处的筒体的进料口流出；每个筒体的进料口和出料口处分别设置有进料管200和出料管300，高处的筒体的出料管300与低处的筒体的进料管200采用法兰盘相互连接并连通；上述多个筒体之间的连接和连通关系类似电路中的“串联”。

采用上述结构和方式连接多个筒体的目的在于其结构简单紧凑，可以有效实现物料的高浓度浓缩。

本实施例中，所述筒体上对应进料口的部位设置有进料管200，所述进料管200转动连接于所述筒体上，所述进料管200位于筒体内的一端与布料器400连通，所述进料管200位于筒体外的部位连接有用于驱动其转动的旋转装置。

其中，所述进料管200为圆柱管，所述圆柱管沿竖直方向贯穿筒体的顶部且通过轴承转动连接于筒体上；所述进料管200的底端连通于布料器400的中部，以便物料可以均匀地流向布料器400的两端；所述旋转装置固定安装于所述筒体的顶部，以保证结构的稳定性。

设置旋转装置的目的在于其可以驱动布料器400旋转，使得物料可以均匀地喷附于加热套500内外壁的各个部位，增大物料在加热套500上的覆盖面积，从而大大提高物料蒸发浓缩的效率，增强本浓缩装置的浓缩效果。

在本分段式高浓度降膜浓缩装置的实际设计和制造过程中，所述旋转装置可以采用各种结构和形式，只要其能有效驱动进料管200旋转即可。本实施例中，所述旋转装置为多通道多层旋转阀或者分度盘600结构。

其中，所述分度盘600和所述进料管200之间采用齿轮传动，所述分度盘600的主轴上设置有主动齿轮，所述进料管200上设置有从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮啮合；所述主动齿轮和从动齿轮均为锥齿轮，采用锥齿轮传动具有传动效率高，使用寿命长以及降低传动噪声和振动的特点；所述多通道多层旋转阀为现有技术，可以直接从市场上购买，获取方便。

采用分度盘600结构或者多通道多层旋转阀作为旋转装置的目的在于其可以实现布料器400与加热套500的相对旋转，可以是布料器400是动点，加热套500是静点，也可是布料器400静点，加热套500动点，弥补了现有的只能布料器400动，加热套500静的单一形式，适用范围更广，布料更均匀，运行更稳定。

本实施例中，所述筒体包括筒体本体100和筒盖150，所述筒盖150可拆卸连接于所述筒体本体100的顶部，所述进料口设置于所述筒盖150上，所述出料口设置于所述筒体本体100上。

其中，所述筒体本体100的顶部边缘设置有第一连接环，所述第一连接环上设置有多个连接螺孔，多个连接螺孔沿所述第一连接环的圆周方向均匀间隔设置，所述筒盖150的底部边缘设置有第二连接环，所述第二连接环的形状与所述第一连接环匹配，所述第二连接环上设置有多个连接通孔，每个连接通孔内均设置有连接螺栓，多个连接螺栓与多个连接螺孔一一配合，从而实现第一连接盘和第二连接盘的连接，进而实现筒体本体100和筒盖150的可拆卸连接。

采用上述方式设置筒体结构的目的在于其可以轻松拆卸和打开，从而方便其内部加热套500等部件的清洗和保养。

本实施例中，所述筒体本体100的外壁上设置有保温层700。

其中，所述保温层700呈桶状，其套于筒体本体100的外壁上，顶部与筒体本体100焊接密封连接，底部设置有供热源输出管520、热源输出管520以及出料管300穿过的避位孔；所述保温层700的内壁和筒体本体100的外壁之间留有空隙，所述空隙处于真空状态。

设置保温层700的目的在于有效减弱桶内内部热量的散失，保证对物料的蒸发浓缩效果，维持本浓缩装置的高效工作。

本分段式高浓度降膜浓缩装置采用降低浓缩器的加热套500高度，并将多个浓缩器可拆卸连接的结构，可以有效改善物料浓缩后在加热套500上粘连结垢的情况，同时也提高了浓缩器拆卸、清洗、维护的方便性，有效弥补了现有技术的缺陷。

第二实施例，本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。

本实施例中，本浓缩装置还包括物料注入管900，多个筒体沿竖直方向依次设置，多个筒体的进料口分别与物料注入管900连通，每个筒体上还设置有备用进料口，高处的筒体的出料口与相邻的低处的筒体的备用进料口连通。

其中，多个筒体通过支架沿竖直方向均匀间隔设置，所述物料注入管900为竖直设置的圆柱管且通过支架设置于多个筒体的旁边；每个筒体的进料口、备用进料口以及出料口处分别设置有进料管200、备用进料管800以及出料管300，高处的筒体的出料管300与低处的筒体的备用进料管800采用弯管、法兰盘相互连接并连通；所述物料注入管900上设置有多根支管，多根支管分别与多个筒体的进料管200一一对应连通；上述多个筒体之间的连接和连通关系类似电路中的“并联”。

采用上述结构和方式连接多个筒体的目的在于其可以同时向各个浓缩器注入物料，从而提高浓缩装置的工作效率，保证高浓度浓缩的高效进行。

第三实施例，本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。

本实施例中，所述旋转装置为电机。

其中，所述电机和所述进料管200之间采用齿轮传动，所述电机的转轴上设置有主动齿轮，所述进料管200上设置有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮；所述电机连接有控制器，所述控制器连接有触摸屏，以便用户操作和控制。

采用电机作为旋转装置的目的在于其为现有产品，成本低廉，工作稳定，方便控制。

第四实施例，本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。

本实施例中，所述加热套500的高度为0.3m。

第五实施例，本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。

本实施例中，所述加热套500的高度为0.5m。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分段式高浓度降膜浓缩装置，其特征在于，包括多个降膜浓缩器，每个降膜浓缩器均包括筒体，所述筒体上设置有进料口、出料口、布料器以及加热套，所述加热套的高度为0.2m-0.8m，多个筒体采用可拆卸结构相互连接，多个筒体的内腔通过进料口和出料口相互连通。

2.根据权利要求1所述的分段式高浓度降膜浓缩装置，其特征在于，所述加热套的高度为0.2m-0.6m。

3.根据权利要求1所述的分段式高浓度降膜浓缩装置，其特征在于，多个筒体沿竖直方向依次设置，高处的筒体的出料口与相邻的低处的筒体的进料口连通。

4.根据权利要求1所述的分段式高浓度降膜浓缩装置，其特征在于，还包括物料注入管，多个筒体沿竖直方向依次设置，多个筒体的进料口分别与物料注入管连通，每个筒体上还设置有备用进料口，高处的筒体的出料口与相邻的低处的筒体的备用进料口连通。

5.根据权利要求1所述的分段式高浓度降膜浓缩装置，其特征在于，所述筒体上对应进料口的部位设置有进料管，所述进料管转动连接于所述筒体上，所述进料管位于筒体内的一端与布料器连通，所述进料管位于筒体外的部位连接有用于驱动其转动的旋转装置。

6.根据权利要求5所述的分段式高浓度降膜浓缩装置，其特征在于，所述旋转装置为分度盘结构。

7.根据权利要求5所述的分段式高浓度降膜浓缩装置，其特征在于，所述旋转装置为多通道多层旋转阀。

8.根据权利要求5所述的分段式高浓度降膜浓缩装置，其特征在于，所述旋转装置为电机。

9.根据权利要求1所述的分段式高浓度降膜浓缩装置，其特征在于，所述筒体包括筒体本体和筒盖，所述筒盖可拆卸连接于所述筒体本体的顶部，所述进料口设置于所述筒盖上，所述出料口设置于所述筒体本体上。

10.根据权利要求9所述的分段式高浓度降膜浓缩装置，其特征在于，所述筒体本体的外壁上设置有保温层。