CN112245947A - 基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器，涉及浓缩器技术领域，包括加热罐、冷却机构、分液机构以及刮壁机构，述加热罐顶端设置有进料口，所述加热罐的外壁一端设置有蒸汽进管、凝液出管，所述蒸汽进管远离加热罐的一端连接有空气加热器。本发明通过设置转动轴、连接杆、刮刀、连接轴承、固定杆、扇叶、电机、进水管以及进水阀可对蒸发仓内进行刮壁操作，通过蒸汽流动带动扇叶转动，扇叶通过转动轴、连接杆可带动刮刀对蒸发仓的内壁进行刮壁操作，从而避免料液粘附在蒸发仓的内壁上，通过进水管可对蒸发仓内注入清洗水进行清洗维护，通过电机带动扇叶、刮刀转动，可对清洗水进行搅拌能够更好的对蒸发仓进行清洗操作。

Description

基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器

技术领域

本发明涉及浓缩器技术领域，具体为基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器。

背景技术

浓缩器主要适应于中药、保健品、天然调味品、食品添加剂、食品、化工等行业的浓缩生产工艺，可为不同干燥生产方式提供生产不同比重的浸膏，适用面广、操作简便、维修率低，单效外循环浓缩器应用于医药、化工等批量小、品种多的热敏性低的真空浓缩，单效外循环浓缩器采用外加热自然循环与真空负压蒸发相结合的方式，蒸发速度快，浓缩比可达1.3，液料在全密封状态无泡沫浓缩。

现有的单效外循环浓缩器在使用时，其料液容易粘附在蒸发仓内壁上，从而影响浓缩的效果，且蒸汽仓的内部清洗工作操作不便，不利益浓缩器的使用，另外浓缩过程中产生的大量蒸汽没有被很好的利用，且需要通过多道冷却机构对其进行冷却，使浓缩生产中产生大量能量损耗。

因此发明了一种基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器

发明内容

本发明的目的在于：为了解决料液粘附在蒸发仓内部以及生产能耗大的问题，提供基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器，包括加热罐、冷却机构、分液机构以及刮壁机构，述加热罐顶端设置有进料口，所述加热罐的外壁一端设置有蒸汽进管、凝液出管，所述蒸汽进管远离加热罐的一端连接有空气加热器，所述冷却机构位于凝液出管远离加热罐的一端，所述加热罐的外壁远离蒸汽进管、凝液出管的一顿啊设置有蒸汽管，所述蒸汽管远离加热罐的一端连接有蒸发罐，所述蒸发罐的内部设置有蒸发仓，所述刮壁机构位于蒸发仓的内部，所述蒸发罐的顶端设置有进水管，所述进水管的外壁一端设置有进水阀，所述加热罐的底端设置有与蒸发罐底端连接的循环管，所述循环管的外壁底端设置有出料口，所述出料口的外壁一端设置有出料阀，所述空气加热器的输入端设置有二号连接管，所述二号连接管远离空气加热器的一端连接有分离器，所述分离器外壁远离二号连接管的一端设置有连接至蒸发罐的一号连接管，所述分离器的底端设置有连接至蒸发罐的回流管，所述加热罐的内部顶端设置有分料仓，所述分料仓的底端设置有连接板，所述连接板的底端设置有加热仓，所述加热仓的底端设置有溶液仓，所述溶液仓与加热仓接触位置设置有环形隔板，所述分液机构位于加热仓以及冷却机构的内部。

优选地，所述冷却机构包括冷却罐、分液仓、一号固定板、冷却仓、二号固定板以及凝液收集仓，所述凝液出管远离加热罐的一端与冷却罐的顶端连接，所述分液仓、位于冷却罐内部底端，所述一号固定板位于分液仓的底端，所述冷却仓位于一号固定板的底端，所述二号固定板位于冷却仓的底端，所述凝液收集仓位于二号固定板的底端，所述分液机构位于冷却仓的内部，所述冷却罐的外壁一端设置有冷却液进管、冷却液出管，所述冷却液出管位于冷却液进管的下方，所述冷却罐的底端设置有凝液排水管，所述凝液排水管的外壁一端设置有排水阀。

优选地，所述分液机构包括顶板、均分管、底板、一号连接孔以及二号连接孔，所述顶板的外壁与连接板、一号固定板相互套接，所述一号连接孔位于顶板的顶端，所述底板的外壁与环形隔板、二号固定板相互套接，所述二号连接孔位于底板的顶端，所述均分管位于加热仓、冷却仓的内部，所述均分管的顶端、底端分别与一号连接孔、二号连接孔的内壁相互套接。

优选地，所述刮壁机构包括转动轴、连接杆、刮刀、连接轴承、固定杆、扇叶以及电机，所述电机位于蒸发罐的顶端并位于进水管的一端，所述电机的输出端贯穿至蒸发仓内部与转动轴的顶端连接，所述连接轴承位于转动轴的底端，所述固定杆位于连接轴承的外壁侧面，所述固定杆远离连接轴承的一端与蒸发仓的内壁固定连接，所述连接杆、扇叶位于转动轴的外壁侧面，所述扇叶位于连接杆的上方，所述刮刀位于连接杆远离转动轴的一端。

优选地，所述蒸汽管贯穿至加热罐的内部并延伸贯穿加热仓、环形隔板至溶液仓的内部，所述蒸汽管的另一端贯穿至蒸发仓内部。

优选地，所述循环管的两端分别贯穿至加热罐、蒸发罐的内部，分别与溶液仓、蒸发仓的内壁底端连接。

优选地，所述蒸汽进管、凝液出管贯穿至加热罐的内部与加热仓的内壁连接，所述凝液出管位于蒸汽进管的下方。

优选地，所述冷却液进管、冷却液出管贯穿至冷却罐的内部与冷却仓的内壁连接。

优选地，所述刮刀远离连接杆的一端与蒸发仓的内壁紧密贴合，所述扇叶的外壁与蒸发仓的内壁相匹配。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置转动轴、连接杆、刮刀、连接轴承、固定杆、扇叶、电机、进水管以及进水阀可对蒸发仓内进行刮壁操作，通过蒸汽流动带动扇叶转动，扇叶通过转动轴、连接杆可带动刮刀对蒸发仓的内壁进行刮壁操作，从而避免料液粘附在蒸发仓的内壁上，通过进水管可对蒸发仓内注入清洗水进行清洗维护，通过电机带动扇叶、刮刀转动，可对清洗水进行搅拌能够更好的对蒸发仓进行清洗操作；

2、本发明通过设置分离器、蒸汽进管、凝液出管、一号连接管、二号连接管、空气加热器、冷却机构、冷却罐、分液仓、一号固定板、冷却仓、二号固定板、凝液收集仓可对蒸汽进行二次利用减少能量损耗，蒸发仓内的蒸汽通过分离器、一号连接管、二号连接管进入空气加热器进行加热，并通过蒸汽进管进入加热仓内对料液进行加热，其蒸汽本身具有高温，可有效减少空气加热器的工作损耗，其蒸汽对料液进行加热后会自动降温并传输至冷却机构，从未减少了冷却机构的能力损耗。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的加热罐的结构剖视图；

图3为本发明的加热罐的结构剖视爆炸图；

图4为本发明的图3中A处位置的放大图；

图5为本发明的蒸发罐的结构剖视图；

图6为本发明的图5中B处位置的放大图；

图7为本发明的冷却机构的结构剖视图；

图8为本发明的冷却机构的结构剖视爆炸图；

图9为本发明的分液机构的结构爆炸图。

图中：1、加热罐；101、分料仓；102、连接板；103、加热仓；104、溶液仓；105、环形隔板；2、蒸发罐；201、蒸发仓；3、冷却机构；301、冷却罐；302、分液仓；303、一号固定板；304、冷却仓；305、二号固定板；306、凝液收集仓；4、分离器；5、空气加热器；6、进料口；7、分液机构；701、顶板；702、均分管；703、底板；704、一号连接孔；705、二号连接孔；8、蒸汽进管；9、凝液出管；10、循环管；11、蒸汽管；12、刮壁机构；1201、转动轴；1202、连接杆；1203、刮刀；1204、连接轴承；1205、固定杆；1206、扇叶；1207、电机；13、进水管；1301、进水阀；14、凝液排水管；1401、排水阀；15、冷却液进管；16、冷却液出管；17、出料口；1701、出料阀；18、一号连接管；19、二号连接管；20、回流管。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”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。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

本发明中提到的空气加热器(HST-PO)、电机(TECO)均可在市场或者私人订购所得。

请参阅图1-9，基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器，包括加热罐1、冷却机构3、分液机构7以及刮壁机构12，加热罐1顶端设置有进料口6，加热罐1的外壁一端设置有蒸汽进管8、凝液出管9，蒸汽进管8远离加热罐1的一端连接有空气加热器5，冷却机构3位于凝液出管9远离加热罐1的一端，加热罐1的外壁远离蒸汽进管8、凝液出管9的一顿啊设置有蒸汽管11，蒸汽管11远离加热罐1的一端连接有蒸发罐2，蒸发罐2的内部设置有蒸发仓201，刮壁机构12位于蒸发仓201的内部，蒸发罐2的顶端设置有进水管13，进水管13的外壁一端设置有进水阀1301，加热罐1的底端设置有与蒸发罐2底端连接的循环管10，循环管10的外壁底端设置有出料口17，出料口17的外壁一端设置有出料阀1701，空气加热器5的输入端设置有二号连接管19，二号连接管19远离空气加热器5的一端连接有分离器4，分离器4外壁远离二号连接管19的一端设置有连接至蒸发罐2的一号连接管18，分离器4的底端设置有连接至蒸发罐2的回流管20，加热罐1的内部顶端设置有分料仓101，分料仓101的底端设置有连接板102，连接板102的底端设置有加热仓103，加热仓103的底端设置有溶液仓104，溶液仓104与加热仓103接触位置设置有环形隔板105，分液机构7位于加热仓103以及冷却机构3的内部。

请着重参阅图7-8，冷却机构3包括冷却罐301、分液仓302、一号固定板303、冷却仓304、二号固定板305以及凝液收集仓306，凝液出管9远离加热罐1的一端与冷却罐301的顶端连接，分液仓302、位于冷却罐301内部底端，一号固定板303位于分液仓302的底端，冷却仓304位于一号固定板303的底端，二号固定板305位于冷却仓304的底端，凝液收集仓306位于二号固定板305的底端，分液机构7位于冷却仓304的内部，冷却罐301的外壁一端设置有冷却液进管15、冷却液出管16，冷却液出管16位于冷却液进管15的下方，冷却罐301的底端设置有凝液排水管14，凝液排水管14的外壁一端设置有排水阀1401，通过冷却机构3可对冷凝液进行降温，通过凝液排水管14可对冷凝液进行排出操作。

请着重参阅图9，分液机构7包括顶板701、均分管702、底板703、一号连接孔704以及二号连接孔705，顶板701的外壁与连接板102、一号固定板303相互套接，一号连接孔704位于顶板701的顶端，底板703的外壁与环形隔板105、二号固定板305相互套接，二号连接孔705位于底板703的顶端，均分管702位于加热仓103、冷却仓304的内部，均分管702的顶端、底端分别与一号连接孔704、二号连接孔705的内壁相互套接，通过分液机构7可对溶液以及冷凝液进行分流，可便于溶液的加热和冷凝液的快速冷却。

请着重参阅图5-6，刮壁机构12包括转动轴1201、连接杆1202、刮刀1203、连接轴承1204、固定杆1205、扇叶1206以及电机1207，电机1207位于蒸发罐2的顶端并位于进水管13的一端，电机1207的输出端贯穿至蒸发仓201内部与转动轴1201的顶端连接，连接轴承1204位于转动轴1201的底端，固定杆1205位于连接轴承1204的外壁侧面，固定杆1205远离连接轴承1204的一端与蒸发仓201的内壁固定连接，连接杆1202、扇叶1206位于转动轴1201的外壁侧面，扇叶1206位于连接杆1202的上方，刮刀1203位于连接杆1202远离转动轴1201的一端，通过刮壁机构12可对蒸发仓201的内壁进行刮壁操作，避免溶液粘附在蒸发仓201内部，同时也便于对蒸发仓201进行清洗操作。

请着重参阅图4，蒸汽管11贯穿至加热罐1的内部并延伸贯穿加热仓103、环形隔板105至溶液仓104的内部，蒸汽管11的另一端贯穿至蒸发仓201内部，溶液经过加热后从溶液仓104通过蒸汽管11进入蒸发仓201内部。

请着重参阅图1、图2、图5，循环管10的两端分别贯穿至加热罐1、蒸发罐2的内部，分别与溶液仓104、蒸发仓201的内壁底端连接，通过此结构可实现料液的循环流动。

请着重参阅图3，蒸汽进管8、凝液出管9贯穿至加热罐1的内部与加热仓103的内壁连接，凝液出管9位于蒸汽进管8的下方，通过此结构实现蒸汽在加热仓103内部的循环流动。

请着重参阅图8，冷却液进管15、冷却液出管16贯穿至冷却罐301的内部与冷却仓304的内壁连接，通过此结构实现冷却液在冷却仓304内的循环流动。

请着重参阅图6，刮刀1203远离连接杆1202的一端与蒸发仓201的内壁紧密贴合，扇叶1206的外壁与蒸发仓201的内壁相匹配，高温蒸汽经过扇叶1206时会带动扇叶1206转动，继而带动刮刀1203转动对蒸发仓201的内壁进行刮壁操作。

工作原理：此单效外循环浓缩器在使用时，料液通过进料口6进入加热罐1内部，通过分料仓101、均分管702其料液会被分成多道细流，料液细流会通过均分管702流入溶液仓104内部，在此过程中空气加热器5会压缩外部空气产生高温气体并传输至加热仓103内部，高温气体与加热仓103内部的均分管702接触时会对其内部的料液进行加热，通过多个均分管702的结构可增加均分管702与高温气体的接触面积，有效提高溶液的加热速度，溶液仓104通过环形隔板105与加热仓103连接，因此料液在进入溶液仓104时会继续被加热产生蒸汽，蒸汽通过蒸汽管11进入蒸发仓201内部进行汽液分离，其料液会从蒸发仓201底端通过循环管10回到溶液仓104再次进行加热，汽化后又通过蒸汽管11进入蒸发仓201形成循环，通过多次循环后可多料液形成浓缩效果，在料液浓缩到合格程度时，可通过出料阀1701开启出料口17，使浓缩料液通过出料口17流出即可，而蒸发仓201内部的蒸汽会向上运动通过一号连接管18进入分离器4进行二次汽液分离，其分离器4内部的料液会通过回流管20流入蒸发仓201的底端，并进入循环管10内部进行二次循环，在蒸发仓201内蒸汽上升过程中，蒸汽会带动扇叶1206转动，扇叶1206通过转动轴1201、连接杆1202可带动刮刀1203转动，刮刀1203可对蒸发仓201的内壁进行刮壁操作，可避免料液粘附在蒸发仓201内壁上而影响料液的浓缩效果，在日常清洗维护工作时，通过进水管13对蒸发仓201注入清洗水，可以启动电机1207带动转动轴1201转动，继而带动刮刀1203、扇叶1206转动，其可以快速有效的蒸发仓201内部进行清洗，经过分离器4后的蒸汽通过二号连接管19会进入空气加热器5内部被加压升温，升温后的蒸汽会通过蒸汽进管8进入加热仓103内部为料液进行加热，由于蒸汽本身就具有高温，因此空气加热器5对蒸汽升温时的能耗会比对空气加压升温的能耗低，从而有效减小了生产成本并提高了加热工作效率，高温蒸汽在加热仓103内会将热量传递给均分管702、溶液仓104内料液，其高温蒸汽会因温度降低凝结成水并通过凝液出管9流至冷却机构3，此时冷凝液还具有较高温度，通过冷却机构3可对其进行降温冷却，冷凝液进入冷却罐301内部会进过分液仓302、均分管702，在此过程中冷却液通过冷却液进管15进入冷却仓304内部与均分管702接触，其冷却液会对均分管702内部的冷凝液进行降温，之后冷却液通过冷却液出管16流出形成循环，冷凝液经过均分管702内部会被冷却液快速冷却，冷却后的冷凝液会被收集在凝液收集仓306内部，通过排水阀1401可开启凝液排水管14对凝液收集仓306的冷凝液进行集中排出。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器，包括加热罐(1)、冷却机构(3)、分液机构(7)以及刮壁机构(12)，其特征在于：所述加热罐(1)顶端设置有进料口(6)，所述加热罐(1)的外壁一端设置有蒸汽进管(8)、凝液出管(9)，所述蒸汽进管(8)远离加热罐(1)的一端连接有空气加热器(5)，所述冷却机构(3)位于凝液出管(9)远离加热罐(1)的一端，所述加热罐(1)的外壁远离蒸汽进管(8)、凝液出管(9)的一顿啊设置有蒸汽管(11)，所述蒸汽管(11)远离加热罐(1)的一端连接有蒸发罐(2)，所述蒸发罐(2)的内部设置有蒸发仓(201)，所述刮壁机构(12)位于蒸发仓(201)的内部，所述蒸发罐(2)的顶端设置有进水管(13)，所述进水管(13)的外壁一端设置有进水阀(1301)，所述加热罐(1)的底端设置有与蒸发罐(2)底端连接的循环管(10)，所述循环管(10)的外壁底端设置有出料口(17)，所述出料口(17)的外壁一端设置有出料阀(1701)，所述空气加热器(5)的输入端设置有二号连接管(19)，所述二号连接管(19)远离空气加热器(5)的一端连接有分离器(4)，所述分离器(4)外壁远离二号连接管(19)的一端设置有连接至蒸发罐(2)的一号连接管(18)，所述分离器(4)的底端设置有连接至蒸发罐(2)的回流管(20)，所述加热罐(1)的内部顶端设置有分料仓(101)，所述分料仓(101)的底端设置有连接板(102)，所述连接板(102)的底端设置有加热仓(103)，所述加热仓(103)的底端设置有溶液仓(104)，所述溶液仓(104)与加热仓(103)接触位置设置有环形隔板(105)，所述分液机构(7)位于加热仓(103)以及冷却机构(3)的内部。

2.根据权利要求1所述的基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器，其特征在于：所述冷却机构(3)包括冷却罐(301)、分液仓(302)、一号固定板(303)、冷却仓(304)、二号固定板(305)以及凝液收集仓(306)，所述凝液出管(9)远离加热罐(1)的一端与冷却罐(301)的顶端连接，所述分液仓(302)、位于冷却罐(301)内部底端，所述一号固定板(303)位于分液仓(302)的底端，所述冷却仓(304)位于一号固定板(303)的底端，所述二号固定板(305)位于冷却仓(304)的底端，所述凝液收集仓(306)位于二号固定板(305)的底端，所述分液机构(7)位于冷却仓(304)的内部，所述冷却罐(301)的外壁一端设置有冷却液进管(15)、冷却液出管(16)，所述冷却液出管(16)位于冷却液进管(15)的下方，所述冷却罐(301)的底端设置有凝液排水管(14)，所述凝液排水管(14)的外壁一端设置有排水阀(1401)。

3.根据权利要求1所述的基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器，其特征在于：所述分液机构(7)包括顶板(701)、均分管(702)、底板(703)、一号连接孔(704)以及二号连接孔(705)，所述顶板(701)的外壁与连接板(102)、一号固定板(303)相互套接，所述一号连接孔(704)位于顶板(701)的顶端，所述底板(703)的外壁与环形隔板(105)、二号固定板(305)相互套接，所述二号连接孔(705)位于底板(703)的顶端，所述均分管(702)位于加热仓(103)、冷却仓(304)的内部，所述均分管(702)的顶端、底端分别与一号连接孔(704)、二号连接孔(705)的内壁相互套接。

4.根据权利要求1所述的基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器，其特征在于：所述刮壁机构(12)包括转动轴(1201)、连接杆(1202)、刮刀(1203)、连接轴承(1204)、固定杆(1205)、扇叶(1206)以及电机(1207)，所述电机(1207)位于蒸发罐(2)的顶端并位于进水管(13)的一端，所述电机(1207)的输出端贯穿至蒸发仓(201)内部与转动轴(1201)的顶端连接，所述连接轴承(1204)位于转动轴(1201)的底端，所述固定杆(1205)位于连接轴承(1204)的外壁侧面，所述固定杆(1205)远离连接轴承(1204)的一端与蒸发仓(201)的内壁固定连接，所述连接杆(1202)、扇叶(1206)位于转动轴(1201)的外壁侧面，所述扇叶(1206)位于连接杆(1202)的上方，所述刮刀(1203)位于连接杆(1202)远离转动轴(1201)的一端。

5.根据权利要求1所述的基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器，其特征在于：所述蒸汽管(11)贯穿至加热罐(1)的内部并延伸贯穿加热仓(103)、环形隔板(105)至溶液仓(104)的内部，所述蒸汽管(11)的另一端贯穿至蒸发仓(201)内部。

6.根据权利要求1所述的基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器，其特征在于：所述循环管(10)的两端分别贯穿至加热罐(1)、蒸发罐(2)的内部，分别与溶液仓(104)、蒸发仓(201)的内壁底端连接。

7.根据权利要求1所述的基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器，其特征在于：所述蒸汽进管(8)、凝液出管(9)贯穿至加热罐(1)的内部与加热仓(103)的内壁连接，所述凝液出管(9)位于蒸汽进管(8)的下方。

8.根据权利要求1所述的基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器，其特征在于：所述冷却液进管(15)、冷却液出管(16)贯穿至冷却罐(301)的内部与冷却仓(304)的内壁连接。

9.根据权利要求4所述的基于冷凝珠收集机构的单效外循环浓缩器，其特征在于：所述刮刀(1203)远离连接杆(1202)的一端与蒸发仓(201)的内壁紧密贴合，所述扇叶(1206)的外壁与蒸发仓(201)的内壁相匹配。

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