CN106693413A - 一种稳定的小流量液体蒸发系统及其蒸发工艺 - Google Patents

一种稳定的小流量液体蒸发系统及其蒸发工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种稳定的小流量液体蒸发系统及其蒸发工艺，包括计量泵、液体加热蒸发器、稳压罐以及流量控制器；计量泵用于向液体加热蒸发器输送液态物料；液体加热蒸发器用于将计量泵输送来的液态物料蒸发成气态物料；稳压罐与液体加热蒸发器的气态物料出口连接，用于接收液体加热蒸发器排出的气态物料并进行缓冲和稳压；流量控制器设置在稳压罐的出口，用于控制计量泵的工作频率以及液体加热蒸发器的输入功率。本发明结构简单、使用方便、蒸发效率高、稳定性好。

Description

一种稳定的小流量液体蒸发系统及其蒸发工艺
技术领域
本发明涉及液体蒸发系统，特别涉及一种稳定的小流量液体蒸发系统及其蒸发工艺。
背景技术
现有的液体蒸发系统一般都采用液体加热蒸发器作为主要部件，其在液体蒸发时的稳定性差、需要的热量多，加热时热量容易流失，蒸发效率低、且不具备流量反馈和控制功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便、蒸发效率高、稳定性好的小流量液体蒸发系统及其蒸发工艺。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种稳定的小流量液体蒸发系统，包括：
一计量泵，所述计量泵用于向液体加热蒸发器输送液态物料；
一液体加热蒸发器，用于将计量泵输送来的液态物料蒸发成气态物料；
一稳压罐，稳压罐的进口与液体加热蒸发器的出口连接，用于接收液体加热蒸发器排出的气态物料并进行缓冲和稳压；
一流量控制器，流量控制器设置在稳压罐的出口，用于控制计量泵的工作频率以及液体加热蒸发器的输入功率。
在本发明的一个实施例中，液体加热蒸发器包括蒸发器腔体、设置在蒸发器腔体上的盖板、设置在蒸发器腔体内的物料换热管以及电加热器，盖板上设有与蒸发器腔体内部接通的导热油进口、液态物料进口以及气态物料出口，物料换热管的一端与液态物料进口位于蒸发器腔体内部的一端连接，另一端与气态物料出口位于蒸发器腔体内部的一端连接；液态物料进口位于盖板外部的一端与计量泵连接；
在本发明的一个实施例中，所述计量泵自带变频器，变频器用于调节计量泵的液态物料输出量。
在本发明的一个实施例中，所述物料换热管为金属盘管形式。
在本发明的一个实施例中，所述蒸发器腔体的外侧面上设有保温层。
在本发明的一个实施例中，稳压罐竖直布置，稳压罐的下部设有稳压罐气态物料进口，上部设有稳压罐气态物料出口，稳压罐气态物料进口与位于盖板外部的气态物料出口连接；稳压罐气态物料出口上设有流量控制器。
在本发明的一个实施例中，所述稳压罐的外壁上设有保温夹层。
一种稳定的小流量液体蒸发系统的蒸发工艺，所述工作方法的步骤如下：
(1)液态物料通过计量泵送入液体加热蒸发器内；
(2)液态物料在液体加热蒸发器中蒸发成气态物料；
(3)气态物料从液体加热蒸发器出口进入稳压罐，气态物料在稳压罐中进行缓冲和稳压；
(4)气态物料从稳压罐出口出来后，通过流量控制器向后续工艺设备进行制定流量稳定输出。
在本发明的一个实施例中，所述步骤(1)中还包括计量泵液态物料输出量的调节方法，计量泵上的变频器通过流量控制器输出的压力和温度数据的变化对其进行频率调节，从而调节计量泵的液态物料输出量。
在本发明的一个实施例中，所述步骤(4)中的流量控制器根据流量控制器的气体输入、出口的气体压力和温度，实时计算出流量，并通过PID闭环系统控制计量泵的频率和液体加热蒸发器的输入功率，使得气体流量稳定。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明设置的稳压罐具有保温、液体继续蒸发和压力缓冲的功能；另外设置在流量控制器具有流量反馈和控制功能，能够控制计量泵的频率和加热蒸发器的输入功率，使得气体流量稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明结构框图；
图2为本发明液体加热蒸发器和稳压罐的连接示意图；
图3为本发明系统流程图；
图4为本发明流量控制器原理图；
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
10、计量泵 20、液体加热蒸发器 21、蒸发器腔体 21a、保温层 22、盖板 22a、导热油进口 22b、液态物料进口 22c、气态物料出口 23、物料换热管 24、电加热器 30、稳压罐31、稳压罐气态物料进口 32、稳压罐气态物料出口 33、保温夹层 40、流量控制器。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1和图2所示，本发明公开了一种稳定的小流量液体蒸发系统，包括计量泵10、液体加热蒸发器20、稳压罐30以及流量控制器40。
计量泵10用于向液体加热蒸发器20输送液态物料，计量泵10上自带变频器，变频器通过流量控制器40输出的压力和温度数据的变化对其进行频率调节，从而调节计量泵10的液态物料输出量。
液体加热蒸发器20具有将物料从液态加热蒸发成气态的功能，液体加热蒸发器20用于将计量泵10输送来的液态物料蒸发成气态物料。
液体加热蒸发器20包括蒸发器腔体21、设置在蒸发器腔体21上的盖板22、设置在蒸发器腔体21内的物料换热管23以及电加热器24，盖板22通过可拆卸的方式安装在蒸发器腔体21上，盖板22上设有与蒸发器腔体21内部接通的导热油进口22a、液态物料进口22b以及气态物料出口22c；物料换热管23的一端与液态物料进口22b位于蒸发器腔体内部的一端连接，另一端与气态物料出口22c位于蒸发器腔体内部的一端连接；液态物料进口22b位于盖板外部的一端与计量泵10连接。
物料换热管23为金属盘管形式，材质为304不锈钢，盘管形式增加了蒸发面积以及提高了蒸发效率；蒸发器腔体21的外侧面上设有保温层21a，保温层21a减少了蒸发器腔体内热量的损失，提高了蒸发效率。
稳压罐30具有保温、液体继续蒸发和压力缓冲的功能，稳压罐30用于接收液体加热蒸发器20排出的气态物料并进行缓冲和稳压；稳压罐30竖直布置，稳压罐30的下部设有稳压罐气态物料进口31，上部设有稳压罐气态物料出口32，稳压罐气态物料进口31与位于盖板22外部的气态物料出口22c连接；稳压罐气态物料出口32上设有流量控制器40；稳压罐30的外壁上设有保温夹层33，保温夹层33减少了稳压罐内热量的损失，提高了继续蒸发效率。
流量控制器40具有流量反馈和控制功能，流量控制器40设置在稳压罐气态物料出口22c上，用于控制计量泵10的工作频率以及液体加热蒸发器20的输入功率，以保证后续工艺设备流量稳定输出。。
参见图2至图4所示，本发明一种稳定的小流量液体蒸发系统的蒸发工艺流程如下：
(1)液态物料通过计量泵10从液态物料进口22b输入到蒸发器腔体21的物料换热管23内，液态物料的具体输出量由设置在计量泵10上的变频器控制，变频器通过流量控制器40输出的压力和温度数据的变化对其进行频率控制，从而调节计量泵10的液态物料输出量；与此同时导热油从导热油进口22a进入蒸发器腔体21内，液体加热蒸发器20利用电加热器24将蒸发器腔体21内的导热油加热，再通过浸泡在导热油中的物料换热管23将物料换热管内的物料进行加热；
(2)液态物料在液体加热蒸发器20中蒸发成气态物料；
(3)气态物料从气态物料出口22c通过稳压罐气态物料进口31进入到稳压罐30内，气态物料在稳压罐30内进行缓冲和稳压；
(4)随后气态物料从稳压罐气态物料出口32出来后，通过流量控制器40向后续工艺设备进行制定流量稳定输出；流量控制器40根据流量控制器气态物料入、出口的气体压力和温度，实时计算出流量，并通过PID闭环系统控制计量泵10的频率和液体加热蒸发器20的输入功率，使得气体流量稳定；流量控制器的气体输入、出口的气体压力和温度由压力测量元件和温度测量元件测得，此处不加赘述。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种稳定的小流量液体蒸发系统，其特征在于，包括：
一计量泵，所述计量泵用于向液体加热蒸发器输送液态物料；
一液体加热蒸发器，用于将计量泵输送来的液态物料蒸发成气态物料；
一稳压罐，稳压罐的进口与液体加热蒸发器的出口连接，用于接收液体加热蒸发器排出的气态物料并进行缓冲和稳压；
一流量控制器，流量控制器设置在稳压罐的出口，用于控制计量泵的工作频率以及液体加热蒸发器的输入功率。
2.根据权利要求1所述的一种稳定的小流量液体蒸发系统，其特征在于，液体加热蒸发器包括蒸发器腔体、设置在蒸发器腔体上的盖板、设置在蒸发器腔体内的物料换热管以及电加热器，盖板上设有与蒸发器腔体内部接通的导热油进口、液态物料进口以及气态物料出口，物料换热管的一端与液态物料进口位于蒸发器腔体内部的一端连接，另一端与气态物料出口位于蒸发器腔体内部的一端连接；液态物料进口位于盖板外部的一端与计量泵连接。
3.根据权利要求1所述的一种稳定的小流量液体蒸发系统，其特征在于，所述计量泵自带变频器，变频器用于调节计量泵的液态物料输出量。
4.根据权利要求2所述的一种稳定的小流量液体蒸发系统，其特征在于，所述物料换热管为金属盘管形式。
5.根据权利要求2所述的一种稳定的小流量液体蒸发系统，其特征在于，所述蒸发器腔体的外侧面上设有保温层。
6.根据权利要求2所述的一种稳定的小流量液体蒸发系统，其特征在于，稳压罐竖直布置，稳压罐的下部设有稳压罐气态物料进口，上部设有稳压罐气态物料出口，稳压罐气态物料进口与位于盖板外部的气态物料出口连接；稳压罐气态物料出口上设有流量控制器。
7.根据权利要求6所述的一种稳定的小流量液体蒸发系统，其特征在于，所述稳压罐的外壁上设有保温夹层。
8.一种稳定的小流量液体蒸发系统的蒸发工艺，其特征在于，所述蒸发工艺的步骤如下：
(1)液态物料通过计量泵送入液体加热蒸发器内；
(2)液态物料在液体加热蒸发器中蒸发成气态物料；
(3)气态物料从液体加热蒸发器出口进入稳压罐，气态物料在稳压罐中进行缓冲和稳压；
(4)气态物料从稳压罐出口出来后，通过流量控制器向后续工艺设备进行制定流量稳定输出。
9.根据权利要求8所述的一种稳定的小流量液体蒸发系统的蒸发工艺，其特征在于，所述步骤(1)中还包括计量泵液态物料输出量的调节方法，计量泵上的变频器通过流量控制器输出的压力和温度数据的变化对其进行频率调节，从而调节计量泵的液态物料输出量。
10.根据权利要求8所述的一种稳定的小流量液体蒸发系统的蒸发工艺，其特征在于，所述步骤(4)中的流量控制器根据流量控制器的气体输入、出口的气体压力和温度，实时计算出流量，并通过PID闭环系统控制计量泵的频率和液体加热蒸发器的输入功率，使得气体流量稳定。
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