CN112268022A - 全塑环保真空机组 - Google Patents

Abstract

本发明提出的全塑环保真空机组，包括抽真空装置、水冷却装置、降膜吸收装置，抽真空装置包括抽真空箱体、射流器，在抽真空箱体内部设置冷却列管，射流器包括文丘里管、排气管、三通阀，水冷却装置包括水箱、冷却盘管、水泵、回水管，降膜吸收装置包括依次上下对接的上部吸收段、中部吸收段、下部排出段，上部吸收段包括上部壳体、及设置于上部壳体内部的分布器，中部吸收段包括中部壳体、吸收列管，本发明利用射流器对气体形成负压抽吸，为待抽真空设备提供负压抽吸力，通过抽真空装置还可以对气体进行一次吸收，使部分气体被溶解吸收，通过降膜吸收装置对气体进行二次中和吸收。

Description

全塑环保真空机组

技术领域

本发明涉及全塑负压抽真空技术领域，尤其涉及一种全塑环保真空机组。

背景技术

腐蚀性气体及液体的输送成为化工行业亟待解决的问题。现有技术中，通常采用金属设备来实现全线设备运行及输送，为了防腐，在金属设备所有与腐蚀性液体接触的内壁覆盖一层防腐蚀层，例如覆盖一层塑胶层，也有采用钢塑层结构，但是，在长期使用中，这样也无法避免设备的腐蚀泄漏。

全塑制品采用聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等材质制成，抗酸碱性物质腐蚀性强。

化工生产中的废气或尾气中成分含量复杂，含有较多的腐蚀性气体，在某些生产中需要保持负压真空状态，现有的抽真空技术为真空泵抽吸，但真空泵采用金属材质，容易被腐蚀，使用寿命很短，如何提出一种完全防腐蚀、且能够抽真空，并适用于化工行业的设备，非常有必要。

发明内容

有必要提出一种全塑环保真空机组。

一种全塑环保真空机组，包括抽真空装置、水冷却装置、降膜吸收装置，所述抽真空装置包括抽真空箱体、射流器，抽真空箱体为密封箱体，在抽真空箱体的侧部上方开设抽气口，在抽真空箱体的侧部下方开设出气口，在抽真空箱体内部设置冷却列管，冷却列管的上端和下端与抽真空箱体的上部和下部不接触，形成上部抽气腔体和下部抽气腔体，上部抽气腔体和下部抽气腔体与冷却列管之间连通，形成管程，管程内部用于通入气体，相邻冷却列管之间形成壳程，壳程与抽真空箱体侧壁连通，还在壳程的侧壁上开设相对的冷却水入口和冷却水出口，壳程内部用于通入冷却水，所述射流器包括文丘里管、排气管、三通阀，排气管贯穿抽真空箱体设置，排气管的上端外露于抽真空箱体上方，下端与抽真空箱体底部连接，排气管的下端与水冷却装置连通，还在排气管的上部侧壁上开设排气口，文丘里管与排气管同轴同心装配，文丘里管的出口与水冷却装置连通，所述三通阀的第一端口与文丘里管的入口连通，第二端口用于与水冷却装置连通，第三端口通过回气管与抽真空箱体的下部抽气腔体连通，所述水冷却装置包括水箱、冷却盘管、水泵、回水管，所述水箱为密封箱体，水箱顶部与抽真空箱体底部连接，还在水箱顶部开设与排气管连通的口，在水箱的侧部底部开设出水口，水泵的进口连接于水箱的出水口，出口连接回水管的下端，回水管的上端连接三通阀的第二端口，冷却盘管设置于水箱内部，冷却盘管的进口和出口穿过水箱侧壁，外露于外部，所述降膜吸收装置包括依次上下对接的上部吸收段、中部吸收段、下部排出段，所述上部吸收段包括上部壳体、及设置于上部壳体内部的分布器，上部壳体为密封壳体，在上部壳体的顶部设置气体入口，用于与抽真空箱体的出气口连接，分布器包括若干分布管，分布管的上端为敞口，下端穿过上部壳体底板，以与中部吸收段连通，还在上部壳体侧壁上设置介质管道入口，介质管道的端部用于向上部壳体内通入吸收介质，中部吸收段包括中部壳体、吸收列管，中部壳体为密封腔体，吸收列管为若干细管，与中部壳体的上、下端板连通，吸收列管形成管程，吸收列管与中部壳体之间形成壳程，还在中部壳体的上部和下部侧壁上开设冷却介质入口和冷却介质出口，所述吸收列管的上端与分布管一一对应连接，下部排出段包括下部壳体，下部壳体为空心壳体，在下部壳体的侧壁上开设气体出口，以将未被吸收的气体排出，在下部壳体底部设置出液口。

优选的，所述文丘里管的出口高度高于排气管的下端口部，以使文丘里管出口与排气管出口形成高度差，用于气体上移沿着排气管排出，减少气体进入水箱的流量。

优选的，所述文丘里管包括射流部和缓流部，所述射流部为上大下小的锥形管，缓流管为上小下大的变径管。

优选的，还在水箱侧壁上设置液位计，用于检测水箱内部的水位。

优选的，还在水箱侧壁上部开设补水口，用于补充水量。

优选的，还在水箱侧壁底部开设排污口，用于排出杂质或清理水箱。

优选的，所述分布管的上端为锯齿形开口，介质管道入口的高度低于分布管的口部高度。

优选的，所述相邻两根分布管的矩形开口高度不相同。

优选的，所述冷却列管、吸收列管、分布列管为改性石墨列管。

本发明利用射流器对气体形成负压抽吸，为待抽真空设备提供负压抽吸力，通过抽真空装置还可以对气体进行一次吸收，使部分气体被溶解吸收，通过降膜吸收装置对气体进行二次中和吸收。

附图说明

图1为本机组的结构示意图。

图2为降膜吸收装置的局部剖视图。

图3为图2的另一种实施方式示意图。

图中：抽真空箱体11、抽气口111、出气口112、冷却列管113、上部抽气腔体114、下部抽气腔体115、冷却水入口116、冷却水出口117、文丘里管12、射流部121、缓流部122、排气管13、排气口131、三通阀14、回气管15、水箱21、出水口211、冷却盘管22、水泵23、回水管24、液位计25、补水口26、排污口27、上部壳体31、气体入口311、介质管道入口312、分布器32、中部壳体33、冷却介质入口331、冷却介质出口332、吸收列管34、锯齿形开口341、下部壳体35、气体出口351。

具体实施方式

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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

参见图1-3，本发明实施例提供了一种全塑环保真空机组，包括抽真空装置、水冷却装置、降膜吸收装置，所述抽真空装置包括抽真空箱体11、射流器，抽真空箱体11为密封箱体，在抽真空箱体11的侧部上方开设抽气口111，用于与外部待抽真空设备连接，在抽真空箱体11的侧部下方开设出气口112，在抽真空箱体11内部设置冷却列管113，冷却列管113的上端和下端与抽真空箱体11的上部和下部不接触，形成上部抽气腔体114和下部抽气腔体115，上部抽气腔体114和下部抽气腔体115与冷却列管113之间连通，形成管程，管程内部用于通入气体，相邻冷却列管113之间形成壳程，壳程与抽真空箱体11侧壁连通，还在壳程的侧壁上开设相对的冷却水入口116和冷却水出口117，壳程内部用于通入冷却水，所述射流器包括文丘里管12、排气管13、三通阀14，排气管13贯穿抽真空箱体11设置，排气管13的上端外露于抽真空箱体11上方，下端与抽真空箱体11底部连接，排气管13的下端与水冷却装置连通，还在排气管的上部侧壁上开设排气口131，文丘里管12与排气管13同轴同心装配，文丘里管12的出口与水冷却装置连通，所述三通阀14的第一端口与文丘里管12的入口连通，第二端口用于与水冷却装置连通，第三端口通过回气管15与抽真空箱体11的下部抽气腔体115连通，所述水冷却装置包括水箱21、冷却盘管22、水泵23、回水管24，所述水箱21为密封箱体，水箱21顶部与抽真空箱体11底部连接，还在水箱21顶部开设与排气管13连通的口，在水箱21的侧部底部开设出水口211，水泵23的进口连接于水箱21的出水口211，出口连接回水管24的下端，回水管24的上端连接三通阀14的第二端口，冷却盘管22设置于水箱21内部，冷却盘管22的进口和出口穿过水箱21侧壁，外露于外部，所述降膜吸收装置包括依次上下对接的上部吸收段、中部吸收段、下部排出段，所述上部吸收段包括上部壳体31、及设置于上部壳体31内部的分布器32，上部壳体31为密封壳体，在上部壳体31的顶部设置气体入口311，用于与抽真空箱体11的排气口131连接，分布器32包括若干分布管，分布管的上端为敞口，下端穿过上部壳体31底板，以与中部吸收段连通，还在上部壳体31侧壁上设置介质管道入口312，介质管道的端部用于向上部壳体31内通入吸收介质，中部吸收段包括中部壳体33、吸收列管34，中部壳体33为密封腔体，吸收列管34为若干细管，与中部壳体33的上、下端板连通，吸收列管34形成管程，吸收列管34与中部壳体33之间形成壳程，还在中部壳体33的上部和下部侧壁上开设冷却介质入口331和冷却介质出口332，所述吸收列管34的上端与分布管一一对应连接，下部排出段包括下部壳体35，下部壳体35为空心壳体，在下部壳体35的侧壁上开设气体出口351，以将未被吸收的气体排出，在下部壳体35底部设置出液口。

本方案中，所有部件均采用塑料材质制成，从根本上解决了设备易于被腐蚀的问题。

本发明利用水泵23提供的动力结合文丘里管12的射流作用，将气体抽吸进入抽真空箱体11内部，且已经进入的气体沿着回气管15二次进入射流器，形成内部气体循环；且整个机组只有一个动力源，即水泵23，水泵23结构简单，采用全塑材质，水泵23将水箱21内的水打入三通阀14，进入射流器，与气体混合，形成对气体的负压抽吸力，水箱21内的水被循环二次利用，再次打入射流器，用于内部水循环，形成闭路水流循环，这两种内部循环巧妙结合，不仅形成了对外部设备气体的负压抽吸，该设备自身全程无泄漏、无腐蚀。

同时气体进入抽真空箱体11，被冷却列管113内冷却介质冷却，实现对气体的降温，由于外部设备的气体不断的向抽真空箱体11内带入热量，使温度升高，而温度升高，导致真空度下降，且温度升高，使抽真空箱体11内压力增大，增加循环的阻力，所以利用冷却列管113对气体进行一次降温，避免其升温影响真空度。另外，水箱21内的冷却盘管22对循环水进行二次降温，也进一步降低循环水的温度，避免其升温影响真空度。

该结构不仅利用射流器对气体形成负压抽吸，而且还可以通过水对气体进行一次吸收，使部分气体被溶解吸收。

该设备所部部件均为全密封结构，整个机组只有下部壳体35的气体出口351一个出口，将未被吸收的气体送入下一级尾气处理系统，全机组无泄漏、无排放，完全符合环保要求。

进一步，所述文丘里管12的出口高度高于排气管13的下端口部，以使文丘里管12出口与排气管13出口形成高度差，用于气体上移沿着排气管13排出，减少气体进入水箱21的流量。

进一步，所述文丘里管12包括射流部121和缓流部122，所述射流部121为上大下小的锥形管，缓流管122为上小下大的变径管。射流部形成气体被抽吸的动力，而进入缓流部，则减小气体与水的湍流冲击，使水向下流动，而比重较轻的气体向上浮起，沿着排空口排出，尽量减小气体进入水箱21的量。

进一步，还在水箱21侧壁上设置液位计25，用于检测水箱21内部的水位。

进一步，还在水箱21侧壁上部开设补水口26，用于补充水量。

进一步，还在水箱21侧壁底部开设排污口27，用于排出杂质或清理水箱21。

进一步，所述分布管的上端为锯齿形开口341，介质管道入口312的高度低于分布管的口部高度。沿着介质管道入口312进入的吸收介质自下向上溢流，至锯齿形开口，沿着锯齿形开口缓慢流入分布管内部，由于介质为液体，具有很大的表面张力，锯齿形开口是的开口端部与介质接触的面积极小，尖端会刺破水膜，并将液体或水引流至使其沿着列管内壁扩散，由于液体表面张力（受到内部分子的吸引，液体表面分子有被拉入内部的趋势，导致表面就像一张绷紧的橡皮膜，这种促使液体表面收缩的绷紧的力，就是表面张力。）的存在，布满列管内壁，从而在列管内部形成水膜，气体进入后，由于底部负压抽吸力，使得气体沿着列管开口进入内部，与介质接触，布满于列管内壁表面的水膜使列管内壁的水的表面积达到最大，从而与气体接触的表面积也最大，使气体被介质或水吸收，达到最大的吸收效果。

现有技术中，吸收列管34的上端开口为同等高度，液体与所有开口口部同时接触，且由于列管口径较细，液体很容易在开口处形成张力，形成水膜将开口覆盖遮挡，使液体无法流入列管内部。

进一步，所述相邻两根分布管的锯齿形开口高度不相同。从而使液体预先进入高度较低的列管，再进入高度较高的列管，由于相邻两根列管的距离也很近，该距离内部的液体向上浮起，先遇到高度较低的列管，则先进入其内部，然后在向上浮起，进入高度较高的列管，如此，则可以使相邻两根列管之间的液体表面张力被分散，减小进入列管的阻力，加快液体进入列管。

进一步，所述冷却列管113、吸收列管34、分布列管为改性石墨列管。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本专利文件较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，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。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。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标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种全塑环保真空机组，其特征在于：包括抽真空装置、水冷却装置、降膜吸收装置，所述抽真空装置包括抽真空箱体、射流器，抽真空箱体为密封箱体，在抽真空箱体的侧部上方开设抽气口，在抽真空箱体的侧部下方开设出气口，在抽真空箱体内部设置冷却列管，冷却列管的上端和下端与抽真空箱体的上部和下部不接触，形成上部抽气腔体和下部抽气腔体，上部抽气腔体和下部抽气腔体与冷却列管之间连通，形成管程，管程内部用于通入气体，相邻冷却列管之间形成壳程，壳程与抽真空箱体侧壁连通，还在壳程的侧壁上开设相对的冷却水入口和冷却水出口，壳程内部用于通入冷却水，所述射流器包括文丘里管、排气管、三通阀，排气管贯穿抽真空箱体设置，排气管的上端外露于抽真空箱体上方，下端与抽真空箱体底部连接，排气管的下端与水冷却装置连通，还在排气管的上部侧壁上开设排气口，文丘里管与排气管同轴同心装配，文丘里管的出口与水冷却装置连通，所述三通阀的第一端口与文丘里管的入口连通，第二端口用于与水冷却装置连通，第三端口通过回气管与抽真空箱体的下部抽气腔体连通，所述水冷却装置包括水箱、冷却盘管、水泵、回水管，所述水箱为密封箱体，水箱顶部与抽真空箱体底部连接，还在水箱顶部开设与排气管连通的口，在水箱的侧部底部开设出水口，水泵的进口连接于水箱的出水口，出口连接回水管的下端，回水管的上端连接三通阀的第二端口，冷却盘管设置于水箱内部，冷却盘管的进口和出口穿过水箱侧壁，外露于外部，所述降膜吸收装置包括依次上下对接的上部吸收段、中部吸收段、下部排出段，所述上部吸收段包括上部壳体、及设置于上部壳体内部的分布器，上部壳体为密封壳体，在上部壳体的顶部设置气体入口，用于与抽真空箱体的出气口连接，分布器包括若干分布管，分布管的上端为敞口，下端穿过上部壳体底板，以与中部吸收段连通，还在上部壳体侧壁上设置介质管道入口，介质管道的端部用于向上部壳体内通入吸收介质，中部吸收段包括中部壳体、吸收列管，中部壳体为密封腔体，吸收列管为若干细管，与中部壳体的上、下端板连通，吸收列管形成管程，吸收列管与中部壳体之间形成壳程，还在中部壳体的上部和下部侧壁上开设冷却介质入口和冷却介质出口，所述吸收列管的上端与分布管一一对应连接，下部排出段包括下部壳体，下部壳体为空心壳体，在下部壳体的侧壁上开设气体出口，以将未被吸收的气体排出，在下部壳体底部设置出液口。

2.如权利要求1所述的全塑环保真空机组，其特征在于：所述文丘里管的出口高度高于排气管的下端口部，以使文丘里管出口与排气管出口形成高度差，用于气体上移沿着排气管排出，减少气体进入水箱的流量。

3.如权利要求2所述的全塑环保真空机组，其特征在于：所述文丘里管包括射流部和缓流部，所述射流部为上大下小的锥形管，缓流管为上小下大的变径管。

4.如权利要求1所述的全塑环保真空机组，其特征在于：还在水箱侧壁上设置液位计，用于检测水箱内部的水位。

5.如权利要求1所述的全塑环保真空机组，其特征在于：还在水箱侧壁上部开设补水口，用于补充水量。

6.如权利要求1所述的全塑环保真空机组，其特征在于：还在水箱侧壁底部开设排污口，用于排出杂质或清理水箱。

7.如权利要求1所述的全塑环保真空机组，其特征在于：所述分布管的上端为锯齿形开口，介质管道入口的高度低于分布管的口部高度。

8.如权利要求7所述的全塑环保真空机组，其特征在于：所述相邻两根分布管的锯齿形开口高度不相同。

9.如权利要求1所述的全塑环保真空机组，其特征在于：所述冷却列管、吸收列管、分布列管为改性石墨列管。

Images