CN112546867A - 一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置，包括蒸发器,所述蒸发器顶部设有蒸汽出口管,所述蒸汽出口管连接有膜组件,所述膜组件和蒸发器均与加热系统连接,所述蒸发器上固定有用于液态含水溶剂的注液管,所述蒸发器顶部靠近蒸汽出口管处固定有温度传感器,所述蒸发器上安装有用于温度传感器上液珠擦除的擦除装置,所述蒸发器内安装有用于刮除内壁液珠的刮除装置，本发明通过擦除装置将温度传感器触头表面附着的液珠刮除，保证了温度传感器的检测准确度，同时通过刮除装置实现待蒸发液态含着水溶剂不同液位时，对应蒸发器内壁液珠的刮除，使内壁上的液珠及时汇入蒸发液中，提高蒸发效果。

Description

一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置

技术领域

本发明涉及渗透汽化膜脱水技术领域，具体为一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置。

背景技术

无机渗透汽化膜是一种新型的膜分离技术，分离过程中，以组分蒸汽分压差为推动力，借助各组分在渗透汽化膜材料中吸附-扩散速率的不同和分子大小的差别，实现组分间的选择性分离，其作用机理包括分子筛分作用和蒸汽渗透的功效。

在渗透汽化膜脱水领域，膜脱水性能的发挥不仅与膜本身的性能息息相关，而且与膜脱水系统的工艺控制也有很大关联。特别在蒸汽渗透无机膜脱水领域，膜系统的运行稳定性极大影响无机膜脱水性能，而传统的无机膜脱水系统工艺控制采用液位、压力控制模式和温度、压力控制模式，在温度、压力控制模式中，蒸发器出口处会设置温度传感器，来检测蒸汽排出的温度，由于温度传感器的触头表面常常会附着液珠，会导致温度测量准确度下降，整个工艺系统存在着安全风险，同时，蒸发器内壁也会附着大量液珠，无法及时的汇入到待蒸发的液态含水溶剂中，会导致蒸发效果降低。为此，我们提出一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置，包括蒸发器,所述蒸发器顶部设有蒸汽出口管,所述蒸汽出口管连接有膜组件,所述膜组件和蒸发器均与加热系统连接,其特征在于:所述蒸发器上固定有用于液态含水溶剂的注液管,所述蒸发器顶部靠近蒸汽出口管处固定有温度传感器,所述蒸发器上安装有用于温度传感器上液珠擦除的擦除装置,所述蒸发器内安装有用于刮除内壁液珠的刮除装置。

优选的，所述擦除装置包括变频电机，所述变频电机通过电机座固定在蒸发器顶部，所述变频电机的输出轴贯穿蒸发器顶部，所述输出轴上固定有主动齿轮，所述主动齿轮啮合有从动齿轮，所述从动齿轮上固定有转动轴，所述转动轴的一端通过轴承与蒸发器顶部转动连接，另一端通过轴承转动连接有支架，所述转动轴靠近支架的一端固定有凸轮，所述凸轮外贴合有叉杆，所述叉杆上转动连接有转动杆，所述转动杆固定在蒸发器顶部，所述叉杆远离凸轮的一端固定有擦板，通过擦除装置将温度传感器触头表面附着的液珠刮除，保证了温度传感器的检测准确度。

优选的，所述擦板与温度传感器的末端间隙配合，避免擦板与传感器触头摩擦，在擦除过程中导致温度传感器升温，影响测量准确性，同时，通过擦板高速往复运动，将温度传感器末端积蓄的液珠打散擦除。

优选的，所述刮除装置包括固定于电机输出轴顶端的限位块，所述电机输出轴上滑动套接有浮板装置，所述电机输出轴上固定有支撑架，所述支撑架上开设有多个通孔，所述通孔内滑动安装有多组用于蒸发器内壁液珠刮除的刮除组件，通过刮除装置实现待蒸发液态含着水溶剂不同液位时，对应蒸发器内壁液珠的刮除，使内壁上的液珠及时汇入蒸发液中，提高蒸发效果。

优选的，所述浮板装置包括与电机输出轴滑动连接的浮块，所述浮块外固定有多个支撑浮杆，且多个支撑浮杆远离浮块的一端固定有环形轨，所述环形轨上开设有环形槽，所述环形轨的外侧设有多个与蒸发器内壁贴合的滚珠，浮板装置能根据待蒸发含水溶剂液面的高度自动调整，在变频电机的输出轴上滑动。

优选的，所述刮除组件包括与支撑架上通孔滑动连接的滑杆，所述滑杆一端固定有限位板，另一端固定有固定板，所述滑杆上套接有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别与支撑架和固定板接触，所述固定板通过销轴转动连接有伸缩装置，所述伸缩装置设有两个，所述伸缩装置远离固定板的一端转动连接有刮片组件，刮除组件在变频电机不同转速情况下与第一弹簧共同作用，同时通过浮板装置的限制条件下，刮除组件能相应的适应液面的变化对蒸发器内壁上液珠进行刮除。

优选的，所述伸缩装置包括与固定板转动连接的套筒，所述套筒内滑动连接有伸缩杆，所述伸缩杆远离套筒的一端通过销轴与刮片组件转动连接，所述套筒外套接有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与套筒和伸缩杆接触，伸缩装置在变频电机和浮板装置的共同作用下，伸长相应的长度。

优选的，所述刮片组件包括与环形槽滑动连接的滑动板，所述滑动板通过销轴与对应的伸缩杆转动连接，所述滑动板上固定有第一刮刀，所述滑动板内开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块，所述滑块通过销轴与对应的伸缩杆转动连接，所述滑块上固定有第二刮刀，所述第一刮刀和第二刮刀的一侧均与蒸发器内壁贴合，根据滑块滑动位置的变化，实现第一刮刀和第二刮刀相对位置的变化，保证蒸发器内壁不同高度液珠的刮除。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过擦除装置将温度传感器触头表面附着的液珠刮除，保证了温度传感器的检测准确度，同时通过刮除装置实现待蒸发液态含着水溶剂不同液位时，对应蒸发器内壁液珠的刮除，使内壁上的液珠及时汇入蒸发液中，提高蒸发效果。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明蒸发器结构示意图；

图3为本发明擦除装置结构示意图；

图4为本发明刮除装置结构示意图；

图5为图1中A区域放大图；

图6为图2中B区域放大图；

图7为图2中C区域放大图；

图8为图3中D区域放大图；

图9为图4中E区域放大图。

图中：1-蒸发器；2-蒸汽出口管；3-膜组件；4-加热系统；5-注液管；6-温度传感器；7-擦除装置；8-刮除装置；9-变频电机；10-主动齿轮；11-从动齿轮；12-转动轴；13-支架；14-凸轮；15-叉杆；16-转动杆；17-擦板；18-限位块；19-浮板装置；20-支撑架；21-通孔；22-刮除组件；23-浮块；24-支撑浮杆；25-环形轨；26-环形槽；27-滚珠；28-滑杆；29-限位板；30-固定板；31-第一弹簧；32-伸缩装置；33-刮片组件；34-套筒；35-伸缩杆；36-第二弹簧；37-滑动板；38-滑槽；39-滑块；40-第一刮刀；41-第二刮刀。

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。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置，包括蒸发器1,所述蒸发器1顶部设有蒸汽出口管2,所述蒸汽出口管2连接有膜组件3,所述膜组件3和蒸发器1均与加热系统4连接,所述蒸发器1上固定有用于液态含水溶剂的注液管5,所述蒸发器1顶部靠近蒸汽出口管2处固定有温度传感器6,所述蒸发器1上安装有用于温度传感器6上液珠擦除的擦除装置7,所述蒸发器1内安装有用于刮除内壁液珠的刮除装置8。

擦除装置7包括变频电机9，所述变频电机9通过电机座固定在蒸发器1顶部，所述变频电机9的输出轴贯穿蒸发器1顶部，所述输出轴上固定有主动齿轮10，所述主动齿轮10啮合有从动齿轮11，所述从动齿轮11上固定有转动轴12，所述转动轴12的一端通过轴承与蒸发器1顶部转动连接，另一端通过轴承转动连接有支架13，所述转动轴12靠近支架13的一端固定有凸轮14，所述凸轮14外贴合有叉杆15，所述叉杆15上转动连接有转动杆16，所述转动杆16固定在蒸发器1顶部，所述叉杆15远离凸轮14的一端固定有擦板17，通过擦除装置7将温度传感器6触头表面附着的液珠刮除，保证了温度传感器6的检测准确度。

擦板17与温度传感器6的末端间隙配合，避免擦板17与传感器触头摩擦，在擦除过程中导致温度传感器6升温，影响测量准确性，同时，通过擦板17高速往复运动，将温度传感器6末端积蓄的液珠打散擦除。

擦除装置7工作原理：通过变频电机9带动主动齿轮10转动，进而带动从动齿轮11转动，使转动轴12山的凸轮14转动，凸轮14的转动带动叉杆15的摆动，使叉杆15上的擦板17不断的掠过温度传感器6的触头表面，将上面积蓄的液珠打散擦除。

刮除装置8包括固定于电机输出轴顶端的限位块18，所述电机输出轴上滑动套接有浮板装置19，所述电机输出轴上固定有支撑架20，所述支撑架20上开设有多个通孔21，所述通孔21内滑动安装有多组用于蒸发器1内壁液珠刮除的刮除组件22，通过刮除装置8实现待蒸发液态含着水溶剂不同液位时，对应蒸发器1内壁液珠的刮除，使内壁上的液珠及时汇入蒸发液中，提高蒸发效果。

浮板装置19包括与电机输出轴滑动连接的浮块23，所述浮块23外固定有多个支撑浮杆24，且多个支撑浮杆24远离浮块23的一端固定有环形轨25，所述环形轨25上开设有环形槽26，所述环形轨25的外侧设有多个与蒸发器1内壁贴合的滚珠27，浮板装置19能根据待蒸发含水溶剂液面的高度自动调整，在变频电机9的输出轴上滑动。

刮除组件22包括与支撑架20上通孔21滑动连接的滑杆28，所述滑杆28一端固定有限位板29，另一端固定有固定板30，所述滑杆28上套接有第一弹簧31，所述第一弹簧31的两端分别与支撑架20和固定板30接触，所述固定板30通过销轴转动连接有伸缩装置32，所述伸缩装置32设有两个，所述伸缩装置32远离固定板30的一端转动连接有刮片组件33，刮除组件22在变频电机9不同转速情况下与第一弹簧31共同作用，同时通过浮板装置19的限制条件下，刮除组件22能相应的适应液面的变化对蒸发器1内壁上液珠进行刮除。

伸缩装置32包括与固定板30转动连接的套筒34，所述套筒34内滑动连接有伸缩杆35，所述伸缩杆35远离套筒34的一端通过销轴与刮片组件33转动连接，所述套筒34外套接有第二弹簧36，所述第二弹簧36的两端分别与套筒34和伸缩杆35接触，伸缩装置32在变频电机9和浮板装置19的共同作用下，伸长相应的长度。

刮片组件33包括与环形槽26滑动连接的滑动板37，所述滑动板37通过销轴与对应的伸缩杆35转动连接，所述滑动板37上固定有第一刮刀40，所述滑动板37内开设有滑槽38，所述滑槽38内滑动连接有滑块39，所述滑块39通过销轴与对应的伸缩杆35转动连接，所述滑块39上固定有第二刮刀41，所述第一刮刀40和第二刮刀41的一侧均与蒸发器1内壁贴合，根据滑块39滑动位置的变化，实现第一刮刀40和第二刮刀41相对位置的变化，保证蒸发器1内壁不同高度液珠的刮除。

刮除装置8工作原理：浮板装置19会根据不同的液面高度在变频电机9的输出轴上滑动，同时，通过调节变频电机9的转速，刮除组件22会产生不同的离心力，在第一弹簧31的共同作用下，刮除组件22在支撑架20的通孔21内滑动，同时通过浮板装置19的限制作用，两个伸缩装置32自动适应的收缩和伸长，使刮片组件33上的第一刮刀40和第二刮刀41产生相对位置的变化，以满足不同液位时，蒸发器1内部附着液珠高度的变化，对液珠进行对应的刮除，使液珠沿内壁汇入到带蒸发液中。

本方案中，变频电机9优选型号为YVF，且涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置，包括蒸发器（1）,所述蒸发器（1）顶部设有蒸汽出口管（2）,所述蒸汽出口管（2）连接有膜组件（3）,所述膜组件（3）和蒸发器（1）均与加热系统（4）连接,其特征在于:所述蒸发器（1）上固定有用于液态含水溶剂的注液管（5）,所述蒸发器（1）顶部靠近蒸汽出口管（2）处固定有温度传感器（6）,所述蒸发器（1）上安装有用于温度传感器（6）上液珠擦除的擦除装置（7）,所述蒸发器（1）内安装有用于刮除内壁液珠的刮除装置（8）。

2.根据权利要求1所述的一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置，其特征在于：所述擦除装置（7）包括变频电机（9），所述变频电机（9）通过电机座固定在蒸发器（1）顶部，所述变频电机（9）的输出轴贯穿蒸发器（1）顶部，所述输出轴上固定有主动齿轮（10），所述主动齿轮（10）啮合有从动齿轮（11），所述从动齿轮（11）上固定有转动轴（12），所述转动轴（12）的一端通过轴承与蒸发器（1）顶部转动连接，另一端通过轴承转动连接有支架（13），所述转动轴（12）靠近支架（13）的一端固定有凸轮（14），所述凸轮（14）外贴合有叉杆（15），所述叉杆（15）上转动连接有转动杆（16），所述转动杆（16）固定在蒸发器（1）顶部，所述叉杆（15）远离凸轮（14）的一端固定有擦板（17）。

3.根据权利要求2所述的一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置，其特征在于：所述擦板（17）与温度传感器（6）的末端间隙配合。

4.根据权利要求1所述的一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置，其特征在于：所述刮除装置（8）包括固定于电机输出轴顶端的限位块（18），所述电机输出轴上滑动套接有浮板装置（19），所述电机输出轴上固定有支撑架（20），所述支撑架（20）上开设有多个通孔（21），所述通孔（21）内滑动安装有多组用于蒸发器（1）内壁液珠刮除的刮除组件（22）。

5.根据权利要求4所述的一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置，其特征在于：所述浮板装置（19）包括与电机输出轴滑动连接的浮块（23），所述浮块（23）外固定有多个支撑浮杆（24），且多个支撑浮杆（24）远离浮块（23）的一端固定有环形轨（25），所述环形轨（25）上开设有环形槽（26），所述环形轨（25）的外侧设有多个与蒸发器（1）内壁贴合的滚珠（27）。

6.根据权利要求4所述的一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置，其特征在于：所述刮除组件（22）包括与支撑架（20）上通孔（21）滑动连接的滑杆（28），所述滑杆（28）一端固定有限位板（29），另一端固定有固定板（30），所述滑杆（28）上套接有第一弹簧（31），所述第一弹簧（31）的两端分别与支撑架（20）和固定板（30）接触，所述固定板（30）通过销轴转动连接有伸缩装置（32），所述伸缩装置（32）设有两个，所述伸缩装置（32）远离固定板（30）的一端转动连接有刮片组件（33）。

7.根据权利要求6所述的一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置，其特征在于：所述伸缩装置（32）包括与固定板（30）转动连接的套筒（34），所述套筒（34）内滑动连接有伸缩杆（35），所述伸缩杆（35）远离套筒（34）的一端通过销轴与刮片组件（33）转动连接，所述套筒（34）外套接有第二弹簧（36），所述第二弹簧（36）的两端分别与套筒（34）和伸缩杆（35）接触。

8.根据权利要求6所述的一种用于渗透汽化膜脱水装置的温度、压力联锁控制装置，其特征在于：所述刮片组件（33）包括与环形槽（26）滑动连接的滑动板（37），所述滑动板（37）通过销轴与对应的伸缩杆（35）转动连接，所述滑动板（37）上固定有第一刮刀（40），所述滑动板（37）内开设有滑槽（38），所述滑槽（38）内滑动连接有滑块（39），所述滑块（39）通过销轴与对应的伸缩杆（35）转动连接，所述滑块（39）上固定有第二刮刀（41），所述第一刮刀（40）和第二刮刀（41）的一侧均与蒸发器（1）内壁贴合。

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