CN113041635A - 一种化工生产用薄膜蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工生产加工技术领域，且公开了一种化工生产用薄膜蒸发器，包括蒸发筒、布料器、物料进口管、分离框、气液分离器、二次蒸汽出口管、动力装置，所述动力装置的中部固定安装有转轴，所述转轴贯穿分离框延伸至蒸发筒的内腔底部，所述蒸发筒的内腔分为波浪段和直行段，所述转轴的外侧固定套接有转动套筒。本发明通过将蒸发筒的内壁设置成波浪与直行对半的形状，通过增加蒸发筒的内壁的长度，使得上半段原料的进入下半段时间增长，波峰对原料的流动速度产生阻力，减缓了下半段原料的流动速度，从而增加了原料与蒸发筒内壁的接触时间，使得物料受热充分，提高了原料的蒸发效率。

Description

一种化工生产用薄膜蒸发器

技术领域

本发明涉及化工生产加工技术领域，具体为一种化工生产用薄膜蒸发器。

背景技术

薄膜蒸发器是一种蒸发器的类型，薄膜蒸发器能够在加热管的内壁形成膜状流动的物料液体层，然后利用加热管内部的温度对物料加热蒸发，薄膜蒸发器的种类根据成膜原因以及流动方向的不同，可分为升膜蒸发器、降膜蒸发器以及刮膜蒸发器，参考图1，其中刮膜蒸发器主要结构由蒸发筒1、布料器2以及刮板10等结构构成，动力装置1能够带动转轴8旋转，带动布料器5、转动套筒9转动，布料器5能够将原料拨到到蒸发筒1的内壁，转动套筒9带动刮板10旋转，使得蒸发筒1内壁的原料形成薄膜，加速原料的蒸发，产生的二次蒸气上移至分离框4中，通过气液分离器5分离，二次蒸汽从二次蒸汽出口管6排出，物料下落至出料口14。

在现有的薄膜蒸发器中，由于蒸发筒的长度受限，所以下落速度较快，导致一部分的物料加热不充分，影响蒸发效率，同时由于物料的蒸发受热温度是逐渐上升的，所以开始时二次蒸汽多是分布在蒸发筒的底部，且此时物料的蒸发效率低，二次蒸汽产率低，使得二次蒸汽上升速度慢，加上蒸发筒上半部分的物料温度低，吸收二次蒸汽的温度，使得二次蒸汽没有到达分离框中，部分二次蒸汽就发生液化，冷凝水回流，导致装置做无用功，降低了工作效率。

发明内容

针对背景技术中提出的现有薄膜蒸发器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种化工生产用薄膜蒸发器，具备避免物料加热不充分、提高蒸发效率、提高工作效率的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种化工生产用薄膜蒸发器，包括蒸发筒、布料器、物料进口管、分离框、气液分离器、二次蒸汽出口管、动力装置，所述动力装置的中部固定安装有转轴，所述转轴贯穿分离框延伸至蒸发筒的内腔底部，所述蒸发筒的内腔分为波浪段和直行段，所述转轴的外侧固定套接有转动套筒，所述转动套筒的外侧通过连接杆固定安装有刮板，所述蒸发筒的侧壁开设有加热腔，所述蒸发筒的上端一侧开设通孔安装第一热源入口管。

优选的，所述蒸发筒的上端另一侧开设有另一孔用于安装第二热源入口管。

优选的，所述波浪段与直行段的比例是1：1，所述波浪段开始波段为向蒸发筒的圆心方向凸起的波峰，且波峰数量比波谷数量多一个，所述波浪段最底部的波峰与直行段的竖直水平线相切。

优选的，所述刮板的结构与蒸发筒的内腔侧壁结构相匹配。

优选的，所述加热腔的内部两侧壁形状与蒸发筒的内部侧壁相同。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过将蒸发筒的内壁设置成波浪与直行对半的形状，通过增加蒸发筒的内壁的长度，使得上半段原料的进入下半段时间增长，波峰对原料的流动速度产生阻力，减缓了下半段原料的流动速度，从而增加了原料与蒸发筒内壁的接触时间，使得物料受热充分，提高了原料的蒸发效率。

2、本发明通过将加热腔的形状设置成波浪形状，使得热源在蒸发筒上半段与内部原料接触时间增长，热源在加热腔形状的影响下形成湍流，湍流使得热源与蒸发筒内壁之间的热交换由原本的热传导转化为热对流，加上加热腔另一侧热源入口的存在，使得两侧的热源对流，增加了湍流程度，使得蒸发筒上半段热交换效率提高，使得物料上半段温度升高，减少了上半段物料对于二次蒸汽的热量的吸收，避免了二次蒸汽提前冷凝情况的发生，提高了工作效率。

附图说明

图1为原有发明结构示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明结构内部蒸汽以及物料流动方向示意图。

图中：1、蒸发筒；2、布料器；3、物料进口管；4、分离框；5、气液分离器；6、二次蒸汽出口管；7、动力装置；8、转轴；9、转动套筒；10、刮板；11、加热腔；12、第一热源入口管；13、热源出口管；14、出料口管；15、第二热源入口管。

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。

请参阅图1-3，一种化工生产用薄膜蒸发器，包括蒸发筒1，蒸发筒1的上端固定安装有布料器2，布料器2的两侧开设有进料口用于安装物料进口管3，物料进口管3的上方设置有分离框4，分离框4的内部安装有气液分离器5，分离框4的上端一侧设有通孔用于安装二次蒸汽出口管6，分离框4的上表面安装有动力装置7，动力装置7的内部安装有电机以及减速器，动力装置7的中部固定安装有转轴8，转轴8贯穿分离框4、气液分离器5、布料器2延伸至蒸发筒1的内腔底部，转轴8的外侧固定套接有转动套筒9，转动套筒9的外侧通过连接杆固定安装有刮板10，蒸发筒1的侧壁开设有加热腔11，蒸发筒1的上端一侧开设通孔安装第一热源入口管12，第一热源入口管12与加热腔11之间连通，蒸发筒1的底端另一侧开设有孔用于安装有热源出口管13，热源出口管13与加热腔11之间连通，蒸发筒1的底部固定安装有出料口管14，分离框4与蒸发筒1的内腔内连通与加热腔11之间不连通，蒸发筒1的上端另一侧开设有另一孔用于安装第二热源入口管15。

其中，蒸发筒1的内腔分为波浪段和直行段，波浪段与直行段的比例是1：1，波浪段开始波段为向蒸发筒1的圆心方向凸起的波峰，且波峰数量比波谷数量多一个，波浪段最底部的波峰与直行段的竖直水平线相切，当布料器2将内部物料向蒸发筒1的内部拨动时，物料经过波浪段，首先波浪段的存在使得物料的下落的路程加长，在一定程度上减缓了物料下落的速度，也增加了物料与蒸发筒1的内壁接触的时间，另外波峰的存在使得物料在下落的过程中速度受阻，使得整体的物料在蒸发筒1的上半段受阻，减缓直行段的物料流动速度，增加物料的受热时间。

其中，刮板10的结构与蒸发筒1的内腔侧壁结构相匹配。

其中，加热腔11的内部两侧壁形状与蒸发筒1的内部侧壁相同，由于加热腔11内部弯曲，使得从第一热源入口管12处进入的热源流动速度减慢，弯曲的波峰使得热源与蒸发筒1内部的物料接触面积增加，使得蒸发筒1内壁的上半段物料受热速度加快，能够有效地升高上半段物料温度，既能够避免二次蒸汽在蒸发筒1的底部形成，提高二次蒸汽的产生速率，又能够降低上半段的吸热效率，避免蒸发筒1底部的蒸汽在上升过程中因被上半段的原料吸收过多热量提前冷凝情况的发生，同时在加热腔11的上端再次连通一个第二热源入口管15，使得加热腔11两侧的热源对流，在加热腔11内部形成紊流，增加加热腔11颞部热源与蒸发筒1内壁之间的换热效率，提高上半段的原料温度，避免二次蒸汽的提前冷凝，提高了工作效率。

本发明的使用方法如下：

启动动力装置7，使得转轴8转动，转轴8转动带动气液分离器5以及转动套筒9转动，旋转的转轴8能够将物料拨到蒸发筒1的内壁，同时转动套筒9会带动刮板10旋转，使得原料在刮板10与蒸发筒1的内壁之间形成薄膜，同时从第一热源入口管12、第二热源入口管15处充入热源，原料蒸发筒1的波浪段的影响下减缓速度，热源在加热腔11的上半段影响下形成湍流，使得上半段的物料温度上升，蒸汽在蒸发筒1的内壁中部以及下半段形成二次蒸汽，二次蒸汽向上移动被分离框4内部的气液分离器5分离，通过二次蒸汽出口管6排出，蒸发后的物料通过出料口管14排出。

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 (5)

1.一种化工生产用薄膜蒸发器，包括蒸发筒(1)、布料器(2)、物料进口管(3)、分离框(4)、气液分离器(5)、二次蒸汽出口管(6)、动力装置(7)，其特征在于：所述动力装置(7)的中部固定安装有转轴(8)，所述转轴(8)贯穿分离框(4)延伸至蒸发筒(1)的内腔底部，所述蒸发筒(1)的内腔分为波浪段和直行段，所述转轴(8)的外侧固定套接有转动套筒(9)，所述转动套筒(9)的外侧通过连接杆固定安装有刮板(10)，所述蒸发筒(1)的侧壁开设有加热腔(11)，所述蒸发筒(1)的上端一侧开设通孔安装第一热源入口管(12)。

2.根据权利要求1所述的一种化工生产用薄膜蒸发器，其特征在于：所述蒸发筒(1)的上端另一侧开设有另一孔用于安装第二热源入口管(15)。

3.根据权利要求1所述的一种化工生产用薄膜蒸发器，其特征在于：所述波浪段与直行段的比例是1：1，所述波浪段开始波段为向蒸发筒(1)的圆心方向凸起的波峰，且波峰数量比波谷数量多一个，所述波浪段最底部的波峰与直行段的竖直水平线相切。

4.根据权利要求1所述的一种化工生产用薄膜蒸发器，其特征在于：所述刮板(10)的结构与蒸发筒(1)的内腔侧壁结构相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种化工生产用薄膜蒸发器，其特征在于：所述加热腔(11)的内部两侧壁形状与蒸发筒(1)的内部侧壁相同。

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