CN112377887A - 一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器，涉及蒸汽发生器技术领域，包括加热罐、过滤机构、搅拌机构以及刮壁机构，所述加热罐，所述加热罐的顶端设置有一号连接管，所述加热罐的内部设置有加热仓、加热器，所述加热器位于加热仓的外侧，所述搅拌机构位于加热仓内部。本发明通过设置蒸发仓、连接槽、凝液仓、循环管、二号转动轴、转动叶片、气液分离孔、固定轴承可对蒸汽凝液进行回收，使其再次受热汽化，蒸汽进入蒸发仓内部会带动转动叶片转动，转动叶片可将其表面的凝液甩出并对蒸发仓的内壁侧面以及底端进行刮壁，使蒸发仓内的凝液被刮下通过连接槽进入凝液仓，并通过循环管流入加热仓进行二次加热。

Description

一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器

技术领域

本发明涉及蒸汽发生器技术领域，具体为一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器。

背景技术

随着工业时代的迅速发展，制药生产设备现在应用越来越广泛，对其性能和要求也逐渐增多。纯蒸汽发生器是应用在灭菌柜、生物反应器的罐类设备、管路系统的在线灭菌以及过滤器上的重要设备之一，可用于食品、制药及生物基因工程行业中的工艺生产线，纯蒸汽发生器以纯化水为原料，热源采用锅炉蒸汽或电加热的形式，产生无热源的纯蒸汽，用来消毒管路、贮罐以及各类灭菌设备。

现有的纯蒸汽发生器在使用时，蒸汽在未使用时会发生液化反应，其液化的凝液会被直接排出，没有回收再次汽化的回收功能，造成水资源的浪费，另外蒸汽在进行汽液分离时通常采用过滤网进行过滤，其过滤下来的液态水会粘附在过滤网上，导致之后的过滤效果失效，无法很好的对蒸汽进行汽液分离。

因此发明了可对凝液进行回收以及有效过滤蒸汽中的液态水的一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器

发明内容

本发明的目的在于：为了解决凝液无法回收以及蒸汽汽液分离效果差的问题，提供一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器，包括加热罐、过滤机构、搅拌机构以及刮壁机构，所述加热罐，所述加热罐的顶端设置有一号连接管，所述加热罐的内部设置有加热仓、加热器，所述加热器位于加热仓的外侧，所述搅拌机构位于加热仓内部，所述一号连接管远离加热罐的一侧连接有蒸汽罐，所述蒸汽罐的底端设置有连接至加热罐底端的循环管，所述循环管的外壁底端设置有排液管，所述排液管的外壁一侧设置有排液阀，所述蒸汽罐的内部设置有蒸发仓、连接槽、凝液仓，所述连接槽位于蒸发仓的内壁底端，所述凝液仓位于蒸发仓的正下方，所述刮壁机构位于蒸发仓内部，所述蒸汽罐的外壁远离蒸汽罐的一侧设置有二号连接管，所述过滤机构位于二号连接管远离蒸汽罐的一侧，所述过滤机构的底端设置有连接至蒸汽罐的回流管，所述过滤机构远离二号连接管的一侧设置有排气口，所述排气口的外壁顶端设置有排气阀。

优选地，所述过滤机构包括过滤管、一号过滤板、二号过滤板、三号过滤板、固定柱、转动轴承以及弧形叶片，所述过滤管的外壁侧分别连接至二号连接管、排气口，所述过滤管的内壁底端设置有格栅板，所述过滤管内部位于格栅板的正下方设置有流水槽，所述一号过滤板、二号过滤板、三号过滤板位于过滤管内部并位于格栅板上方，所述三号过滤板位于过滤管靠近排气口的一侧，所述二号过滤板位于三号过滤板远离排气口的一侧，所述一号过滤板位于二号过滤板远离三号过滤板的一侧，所述固定柱位于一号过滤板、二号过滤板、三号过滤板的外壁一侧，所述转动轴承的内壁与固定柱的外壁相互套接，所述弧形叶片位于转动轴承的外壁侧面。

优选地，所述搅拌机构包括一号转动轴、连接杆、搅拌刀、扇叶、连接轴承以及固定杆，所述连接杆位于一号转动轴的外壁两侧，所述搅拌刀位于连接杆远离一号转动轴的一端，所述扇叶位于一号转动轴的外壁侧面并位于连接杆的上方，所述连接轴承的内壁与一号转动轴靠近顶端位置处的外壁相互套接，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加热仓的内壁固定连接。

优选地，所述刮壁机构包括二号转动轴、转动叶片、气液分离孔以及固定轴承，所述二号转动轴的顶端贯穿至蒸发仓的顶端，所述固定轴承位于蒸发仓与二号转动轴接触位置并与二号转动轴的外壁相互套接，所述转动叶片位于二号转动轴的外壁侧面，所述气液分离孔位于转动叶片的外壁侧面。

优选地，所述扇叶的数量设置有多个，多个所述扇叶以一号转动轴为中心均匀分布在一号转动轴的外壁上，所述扇叶的外壁与加热仓的内壁相匹配，所述一号连接管贯穿加热罐至加热仓内部顶端并位于搅拌机构的正上方。

优选地，所述一号过滤板、二号过滤板、三号过滤板外壁上的过滤孔直径呈递减状态，所述格栅板顶端上的过滤孔直径大于一号过滤板外壁上的过滤孔直径。

优选地，所述弧形叶片的数量设置有多个，多个所述弧形叶片以转动轴承为中心均匀分布在转动轴承的外壁上，所述弧形叶片的外壁与一号过滤板、二号过滤板、三号过滤板的外壁侧面相贴合。

优选地，所述转动叶片的数量设置有多个，多个所述转动叶片以二号转动轴为中心均匀分布在二号转动轴的外壁上，所述转动叶片的底端与蒸发仓的底端相贴合门，所述转动叶片远离二号转动轴的一端外壁与蒸发仓的内壁侧面相贴合。

优选地，所述回流管的顶端贯穿至过滤管内部与流水槽的内壁底端连接，所述回流管的底端贯穿至蒸汽罐内部与蒸发仓的内壁连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置蒸发仓、连接槽、凝液仓、循环管、二号转动轴、转动叶片、气液分离孔、固定轴承可对蒸汽凝液进行回收，使其再次受热汽化，蒸汽进入蒸发仓内部会带动转动叶片转动，转动叶片可将其表面的凝液甩出并对蒸发仓的内壁侧面以及底端进行刮壁，使蒸发仓内的凝液被刮下通过连接槽进入凝液仓，并通过循环管流入加热仓进行二次加热；

2、本发明通过设置过滤管、格栅板、流水槽、一号过滤板、二号过滤板、三号过滤板、固定柱、转动轴承、弧形叶片、回流管可对蒸汽进行汽液分离，蒸汽通过过滤管时需通过一号过滤板、二号过滤板、三号过滤板的多层过滤，蒸汽带动弧形叶片转动可将粘附在过滤上的液态水刮下，液态水可动过格栅板、流水槽、回流管进入蒸发仓，并进入循环管进行再次加热，通过以上多个零件的相互配合可使一号过滤板、二号过滤板、三号过滤板保持最佳的过滤状态，可有效减少蒸汽中的液态水含量。

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为本发明的图2中A处位置的放大图；

图4为本发明的加热罐的剖视爆炸图；

图5为本发明的蒸汽罐的结构剖视图；

图6为本发明的蒸汽罐的剖视爆炸图；

图7为本发明的过滤机构的结构剖视图；

图8为本发明的过滤机构的剖视爆炸图；

图9为本发明的三号过滤板的结构爆炸图。

图中：1、加热罐；101、加热仓；102、加热器；2、蒸汽罐；201、蒸发仓；202、连接槽；203、凝液仓；3、过滤机构；301、过滤管；3011、格栅板；3012、流水槽；302、一号过滤板；303、二号过滤板；304、三号过滤板；305、固定柱；306、转动轴承；307、弧形叶片；4、排气口；401、排气阀；5、循环管；6、排液管；601、排液阀；7、一号连接管；8、二号连接管；9、回流管；10、进水口；11、搅拌机构；1101、一号转动轴；1102、连接杆；1103、搅拌刀；1104、扇叶；1105、连接轴承；1106、固定杆；12、刮壁机构；1201、二号转动轴；1202、转动叶片；1203、气液分离孔；1204、固定轴承。

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。

请参阅图1-9，一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器，包括加热罐1、过滤机构3、搅拌机构11以及刮壁机构12，加热罐1，加热罐1的顶端设置有一号连接管7，加热罐1的内部设置有加热仓101、加热器102，加热器102位于加热仓101的外侧，搅拌机构11位于加热仓101内部，一号连接管7远离加热罐1的一侧连接有蒸汽罐2，蒸汽罐2的底端设置有连接至加热罐1底端的循环管5，循环管5的外壁底端设置有排液管6，排液管6的外壁一侧设置有排液阀601，蒸汽罐2的内部设置有蒸发仓201、连接槽202、凝液仓203，连接槽202位于蒸发仓201的内壁底端，凝液仓203位于蒸发仓201的正下方，刮壁机构12位于蒸发仓201内部，蒸汽罐2的外壁远离蒸汽罐2的一侧设置有二号连接管8，过滤机构3位于二号连接管8远离蒸汽罐2的一侧，过滤机构3的底端设置有连接至蒸汽罐2的回流管9，过滤机构3远离二号连接管8的一侧设置有排气口4，排气口4的外壁顶端设置有排气阀401。

请着重参阅图7-9，过滤机构3包括过滤管301、一号过滤板302、二号过滤板303、三号过滤板304、固定柱305、转动轴承306以及弧形叶片307，过滤管301的外壁侧分别连接至二号连接管8、排气口4，过滤管301的内壁底端设置有格栅板3011，过滤管301内部位于格栅板3011的正下方设置有流水槽3012，一号过滤板302、二号过滤板303、三号过滤板304位于过滤管301内部并位于格栅板3011上方，三号过滤板304位于过滤管301靠近排气口4的一侧，二号过滤板303位于三号过滤板304远离排气口4的一侧，一号过滤板302位于二号过滤板303远离三号过滤板304的一侧，固定柱305位于一号过滤板302、二号过滤板303、三号过滤板304的外壁一侧，转动轴承306的内壁与固定柱305的外壁相互套接，弧形叶片307位于转动轴承306的外壁侧面，通过过滤机构3可对蒸汽进行多次过滤，有效减少蒸汽中液态水的含量。

请着重参阅图2-4，搅拌机构11包括一号转动轴1101、连接杆1102、搅拌刀1103、扇叶1104、连接轴承1105以及固定杆1106，连接杆1102位于一号转动轴1101的外壁两侧，搅拌刀1103位于连接杆1102远离一号转动轴1101的一端，扇叶1104位于一号转动轴1101的外壁侧面并位于连接杆1102的上方，连接轴承1105的内壁与一号转动轴1101靠近顶端位置处的外壁相互套接，固定杆1106位于连接轴承1105的外壁侧面，固定杆1106远离连接轴承1105的一端与加热仓101的内壁固定连接，通过搅拌机构11可对加热仓101内部进行搅拌，使水加热更加均匀。

请着重参阅图5-6，刮壁机构12包括二号转动轴1201、转动叶片1202、气液分离孔1203以及固定轴承1204，二号转动轴1201的顶端贯穿至蒸发仓201的顶端，固定轴承1204位于蒸发仓201与二号转动轴1201接触位置并与二号转动轴1201的外壁相互套接，转动叶片1202位于二号转动轴1201的外壁侧面，气液分离孔1203位于转动叶片1202的外壁侧面，通过刮壁机构12可对蒸发仓201的内壁进行刮壁操作，使蒸发仓201内壁上粘附的凝结水珠被刮下。

请着重参阅图3-4，扇叶1104的数量设置有多个，多个扇叶1104以一号转动轴1101为中心均匀分布在一号转动轴1101的外壁上，扇叶1104的外壁与加热仓101的内壁相匹配，一号连接管7贯穿加热罐1至加热仓101内部顶端并位于搅拌机构11的正上方，此结构使蒸汽进入一号连接管7的过程中会带动扇叶1104转动，从而实现搅拌机构11的搅拌功能。

请着重参阅图6-7，一号过滤板302、二号过滤板303、三号过滤板304外壁上的过滤孔直径呈递减状态，格栅板3011顶端上的过滤孔直径大于一号过滤板302外壁上的过滤孔直径，通过此结构可对蒸汽进行多级气液过滤，可有效过滤掉蒸汽中的液态水，液态水可的通过格栅板3011快速进入流水槽3012。

请着重参阅图8-9，弧形叶片307的数量设置有多个，多个弧形叶片307以转动轴承306为中心均匀分布在转动轴承306的外壁上，弧形叶片307的外壁与一号过滤板302、二号过滤板303、三号过滤板304的外壁侧面相贴合，弧形叶片307转动时可对一号过滤板302、二号过滤板303、三号过滤板304的表面进行刮壁，避免过滤下来的液态水粘附在其表面影响过滤效果。

请着重参阅图5-6，转动叶片1202的数量设置有多个，多个转动叶片1202以二号转动轴1201为中心均匀分布在二号转动轴1201的外壁上，转动叶片1202的底端与蒸发仓201的底端相贴合门，转动叶片1202远离二号转动轴1201的一端外壁与蒸发仓201的内壁侧面相贴合，通过转动叶片1202的转动可对蒸发仓201的内壁以及底端进行刮壁，使蒸发仓201内的凝液快速通过连接槽202流入凝液仓203内。

请着重参阅图6-7，回流管9的顶端贯穿至过滤管301内部与流水槽3012的内壁底端连接，回流管9的底端贯穿至蒸汽罐2内部与蒸发仓201的内壁连接，此结构使流水槽3012内的液态水可通过回流管9流入蒸发仓201底端。

工作原理：此多级蒸发过滤纯蒸汽发生器在使用时，先开启加热器102对加热仓101内部进行预热，之后将纯水通过进水口10灌入加热仓101内，经过加热器102的加热可使纯水受热产生蒸汽，蒸汽通过加热仓101顶端的一号连接管7进入蒸发仓201内，在此过程中蒸汽可带动扇叶1104转动，扇叶1104通过一号转动轴1101、连接杆1102带动搅拌刀1103转动，搅拌刀1103可对加热仓101内部的纯水进行搅拌，使其受热更加均匀，可有效提高纯水的蒸汽化效率，蒸汽进入蒸发仓201内部时穿过转动叶片1202上的气液分离孔，其蒸汽中的未汽化的液体会粘附在转动叶片1202的表面上，于此同时转动叶片1202可被蒸汽带动进行转动，转动过程中可将其表面的液态水甩出，甩出的液态水一部分落在蒸发仓201底端，一部分粘附在蒸发仓201的内壁侧面，通过转动叶片1202的转动可对蒸发仓201的内壁侧面以及底端进行刮壁，即可使蒸发仓201内的液态水刮下使其通过连接槽202进入凝液仓203内部，并通过循环管5重新流回加热仓101再次进行加热，另外在未开启排气口4时蒸汽会储存在蒸发仓201内部，在存储过程中蒸汽会有一部分液化成液态水，此部分液态水也可以通过刮壁机构12的转动实现快速回流至加热仓101进行加热，在需要使用蒸汽时通过排气阀401打开排气口4可将蒸汽排出使用，蒸发仓201内部的蒸发会通过二号连接管进入过滤管301，并通过过滤管301进入排气口4排出，在此过程中蒸汽会通过一号过滤板302、二号过滤板303、三号过滤板304的多级过滤，可有效减少蒸汽中的液态水含量，过滤下来的会粘附在液态水一号过滤板302、二号过滤板303、三号过滤板304的表面上，在蒸汽穿过过滤管301的过程中蒸汽可带动弧形叶片307转动，转动的弧形叶片307可以将一号过滤板302、二号过滤板303、三号过滤板304上的液态水刮下，使其通过格栅板3011流入流水槽3012，并通过回流管9流入蒸发仓201底端，从连接槽202、凝液仓203、循环管5进行再次加热蒸发，通过此操作可有效最大化的利用现有水资源进行蒸汽发生，在蒸汽发生器使用完成后可通过排液阀601开启排液管6将加热仓101、凝液仓203内部的残留水进行排液操作。

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)

1.一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器，包括加热罐(1)、过滤机构(3)、搅拌机构(11)以及刮壁机构(12)，其特征在于：所述加热罐(1)，所述加热罐(1)的顶端设置有一号连接管(7)，所述加热罐(1)的内部设置有加热仓(101)、加热器(102)，所述加热器(102)位于加热仓(101)的外侧，所述搅拌机构(11)位于加热仓(101)内部，所述一号连接管(7)远离加热罐(1)的一侧连接有蒸汽罐(2)，所述蒸汽罐(2)的底端设置有连接至加热罐(1)底端的循环管(5)，所述循环管(5)的外壁底端设置有排液管(6)，所述排液管(6)的外壁一侧设置有排液阀(601)，所述蒸汽罐(2)的内部设置有蒸发仓(201)、连接槽(202)、凝液仓(203)，所述连接槽(202)位于蒸发仓(201)的内壁底端，所述凝液仓(203)位于蒸发仓(201)的正下方，所述刮壁机构(12)位于蒸发仓(201)内部，所述蒸汽罐(2)的外壁远离蒸汽罐(2)的一侧设置有二号连接管(8)，所述过滤机构(3)位于二号连接管(8)远离蒸汽罐(2)的一侧，所述过滤机构(3)的底端设置有连接至蒸汽罐(2)的回流管(9)，所述过滤机构(3)远离二号连接管(8)的一侧设置有排气口(4)，所述排气口(4)的外壁顶端设置有排气阀(401)。

2.根据权利要求1所述的一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器，其特征在于：所述过滤机构(3)包括过滤管(301)、一号过滤板(302)、二号过滤板(303)、三号过滤板(304)、固定柱(305)、转动轴承(306)以及弧形叶片(307)，所述过滤管(301)的外壁侧分别连接至二号连接管(8)、排气口(4)，所述过滤管(301)的内壁底端设置有格栅板(3011)，所述过滤管(301)内部位于格栅板(3011)的正下方设置有流水槽(3012)，所述一号过滤板(302)、二号过滤板(303)、三号过滤板(304)位于过滤管(301)内部并位于格栅板(3011)上方，所述三号过滤板(304)位于过滤管(301)靠近排气口(4)的一侧，所述二号过滤板(303)位于三号过滤板(304)远离排气口(4)的一侧，所述一号过滤板(302)位于二号过滤板(303)远离三号过滤板(304)的一侧，所述固定柱(305)位于一号过滤板(302)、二号过滤板(303)、三号过滤板(304)的外壁一侧，所述转动轴承(306)的内壁与固定柱(305)的外壁相互套接，所述弧形叶片(307)位于转动轴承(306)的外壁侧面。

3.根据权利要求1所述的一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器，其特征在于：所述搅拌机构(11)包括一号转动轴(1101)、连接杆(1102)、搅拌刀(1103)、扇叶(1104)、连接轴承(1105)以及固定杆(1106)，所述连接杆(1102)位于一号转动轴(1101)的外壁两侧，所述搅拌刀(1103)位于连接杆(1102)远离一号转动轴(1101)的一端，所述扇叶(1104)位于一号转动轴(1101)的外壁侧面并位于连接杆(1102)的上方，所述连接轴承(1105)的内壁与一号转动轴(1101)靠近顶端位置处的外壁相互套接，所述固定杆(1106)位于连接轴承(1105)的外壁侧面，所述固定杆(1106)远离连接轴承(1105)的一端与加热仓(101)的内壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器，其特征在于：所述刮壁机构(12)包括二号转动轴(1201)、转动叶片(1202)、气液分离孔(1203)以及固定轴承(1204)，所述二号转动轴(1201)的顶端贯穿至蒸发仓(201)的顶端，所述固定轴承(1204)位于蒸发仓(201)与二号转动轴(1201)接触位置并与二号转动轴(1201)的外壁相互套接，所述转动叶片(1202)位于二号转动轴(1201)的外壁侧面，所述气液分离孔(1203)位于转动叶片(1202)的外壁侧面。

5.根据权利要求3所述的一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器，其特征在于：所述扇叶(1104)的数量设置有多个，多个所述扇叶(1104)以一号转动轴(1101)为中心均匀分布在一号转动轴(1101)的外壁上，所述扇叶(1104)的外壁与加热仓(101)的内壁相匹配，所述一号连接管(7)贯穿加热罐(1)至加热仓(101)内部顶端并位于搅拌机构(11)的正上方。

6.根据权利要求2所述的一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器，其特征在于：所述一号过滤板(302)、二号过滤板(303)、三号过滤板(304)外壁上的过滤孔直径呈递减状态，所述格栅板(3011)顶端上的过滤孔直径大于一号过滤板(302)外壁上的过滤孔直径。

7.根据权利要求2所述的一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器，其特征在于：所述弧形叶片(307)的数量设置有多个，多个所述弧形叶片(307)以转动轴承(306)为中心均匀分布在转动轴承(306)的外壁上，所述弧形叶片(307)的外壁与一号过滤板(302)、二号过滤板(303)、三号过滤板(304)的外壁侧面相贴合。

8.根据权利要求4所述的一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器，其特征在于：所述转动叶片(1202)的数量设置有多个，多个所述转动叶片(1202)以二号转动轴(1201)为中心均匀分布在二号转动轴(1201)的外壁上，所述转动叶片(1202)的底端与蒸发仓(201)的底端相贴合门，所述转动叶片(1202)远离二号转动轴(1201)的一端外壁与蒸发仓(201)的内壁侧面相贴合。

9.根据权利要求2所述的一种多级蒸发过滤纯蒸汽发生器，其特征在于：所述回流管(9)的顶端贯穿至过滤管(301)内部与流水槽(3012)的内壁底端连接，所述回流管(9)的底端贯穿至蒸汽罐(2)内部与蒸发仓(201)的内壁连接。

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