CN113476870A - 一种卧式锥形降膜蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卧式锥形降膜蒸发器,包括:旋转刮膜机构、物料预热机构;所述物料预热机构固定安装在所述旋转刮膜机构的顶部;所述物料预热机构加热溶液并将溶液输入所述旋转刮膜机构,所述旋转刮膜机构的内部通入蒸汽,使得蒸汽带动溶液导向组件转动,从而溶液均匀涂布在所述旋转刮膜机构的反应腔,然后所述旋转刮膜机构中蒸汽的尾气通入所述物料预热机构,使得蒸汽尾气的热量传递到溶液中,减少溶液蒸发消耗的蒸汽,节约了容易蒸发浓缩的成本。本发明通过进气管将蒸汽带动主轴旋转,从而实现了节约刮板转动所消耗能源的功能,蒸汽尾气中的热量通过加热管转移到进料管的溶液中。
Description
技术领域
本发明涉及浓缩设备技术领域,具体为一种卧式锥形降膜蒸发器。
背景技术
降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入,经液体分布及成膜装置,均匀分配到各换热管内,在重力和真空诱导及气流作用下,成均匀膜状自上而下流动。立式降膜蒸发器内部溶液流速过快,溶液在立式降膜蒸发器内部的反应时间较短,因此,一种卧式锥形降膜蒸发器非常必要。
然而,现有的卧式锥形降膜蒸发器常常采用电机驱动主轴并带动刮板引导溶液,使得溶液蒸发的过程消耗大量的电能,造成溶液生产的成本较高,溶液蒸发浓缩的收益低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卧式锥形降膜蒸发器,以解决上述背景技术中提出的现有的卧式锥形降膜蒸发器常常采用电机驱动主轴并带动刮板引导溶液,使得溶液蒸发的过程消耗大量的电能,造成溶液生产的成本较高,溶液蒸发浓缩的收益低的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:包括:旋转刮膜机构、物料预热机构;所述物料预热机构固定安装在所述旋转刮膜机构的顶部;所述物料预热机构加热溶液并将溶液输入所述旋转刮膜机构,所述旋转刮膜机构的内部通入蒸汽,使得蒸汽带动溶液导向组件转动,从而溶液均匀涂布在所述旋转刮膜机构的反应腔,然后所述旋转刮膜机构中蒸汽的尾气通入所述物料预热机构,使得蒸汽尾气的热量传递到溶液中,减少溶液蒸发消耗的蒸汽,节约了容易蒸发浓缩的成本。
进一步的,为了便于工作人员通过所述反应管方便溶液蒸发,所述旋转刮膜机构包括:锥形罐、主轴、反应管、刮板、扇叶、进气管、动力箱,所述主轴的两端均转动连接于所述锥形罐,所述反应管的两端均固定连接于所述锥形罐,所述刮板固定安装在所述主轴的侧面,所述扇叶固定安装在所述主轴一端的侧面,所述进气管的一端固定连接于所述锥形罐,所述进气管的另一端固定连接于所述动力箱。
进一步的,为了便于工作人员通过所述扇叶带动所述主轴转动,所述锥形罐的中轴线、所述主轴的中轴线和所述反应管的中轴线均重合,所述主轴、所述反应管和所述刮板均安装在所述锥形罐的内部,所述扇叶安装在所述动力箱的内部,所述动力箱固定安装在所述锥形罐一端的外壁。
进一步的,为了便于工作人员通过所述外鞘管减缓所述加热管中热量散失到空气中的速率,所述物料预热机构包括:进料管、电炉丝、控制器、出气管、加热管、外鞘管、温度传感器,所述进料管和所述出气管均固定安装在所述锥形罐顶部,所述电炉丝、所述加热管和所述外鞘管均固定安装在所述进料管侧面的外壁,所述温度传感器固定安装在所述进料管内壁的侧面。
进一步的,为了便于工作人员通过所述电炉丝加热所述进料管中的溶液,所述进料管的一端固定连接于所述反应管,所述电炉丝的输入端子、所述控制器的输入端子和所述温度传感器的输入端子均电性连接于电源,所述电炉丝的控制模块和所述温度传感器的控制模块均电性连接于所述控制器的控制模块,所述加热管贯穿于所述进料管,所述出气管的一端固定连接于所述加热管。
进一步的,为了便于工作人员通过所述毛刷引导溶液在所述反应管中流动,还包括:尾气管、蒸汽发生器、出料管、基座、毛刷,所述尾气管固定安装在所述锥形罐的顶部,所述蒸汽发生器固定连接于所述进气管的一端,所述出料管和所述基座均固定安装在所述锥形罐的底部,所述毛刷固定安装在所述刮板的一侧。
进一步的,为了便于工作人员通过所述蒸汽发生器向所述进气管中输入蒸汽,所述尾气管的一端和所述出料管的一端均固定连接于所述反应管,所述蒸汽发生器的输入端子电性连接于电源,所述刮板远离所述主轴的一侧固定连接于所述毛刷,所述反应管内壁的侧面滑动连接于所述毛刷。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过提供旋转刮膜机构,通过进气管将蒸汽依次输入动力箱和锥形罐,从而蒸汽气流施加给扇叶推力,随之扇叶带动主轴旋转,使得主轴旋转刮板,从而实现了节约刮板转动所消耗能源的功能,降低了溶液生产的成本,随之溶液蒸发浓缩的收益增大,蒸汽尾气从出气管进入加热管,从而蒸汽尾气中的热量通过加热管转移到进料管的溶液中,节约了加热进料管中溶液所需消耗的电能,实现了推动刮板旋转的同时能够预热进料管中溶液的功能。
2、本发明通过提供物料预热机构,通过控制器控制电炉丝和温度传感器两者工作,使得电炉丝加热进料管中的溶液,从而温度传感器实时监测进料管中溶液的温度并转换成电信号传输给控制器,随之控制器通过控制电炉丝的工作和停车使得进料管中溶液温度的大小保持在工艺指定的范围,实现了提前预热进料管中溶液的功能。
附图说明
图1为本发明一实施例中的主视结构示意图;
图2为图1实施例中的主视剖面图;
图3为图1实施例中的主轴的主视结构示意图;
图4为图1实施例中的加热管的主视结构示意图。
附图标记:1、旋转刮膜机构;101、锥形罐;102、主轴;103、反应管;104、刮板;105、扇叶;106、进气管;107、动力箱;2、物料预热机构;201、进料管;202、电炉丝;203、控制器;204、出气管;205、加热管;206、外鞘管;207、温度传感器;3、尾气管;4、蒸汽发生器;5、出料管;6、基座;7、毛刷。
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。
请一并参阅图1-图4,其中,一种卧式锥形降膜蒸发器,包括:旋转刮膜机构1、物料预热机构2;物料预热机构2固定安装在旋转刮膜机构1的顶部,还包括:尾气管3、蒸汽发生器4、出料管5、基座6、毛刷7,旋转刮膜机构1包括:锥形罐101、主轴102、反应管103、刮板104、扇叶105、进气管106、动力箱107,物料预热机构2包括:进料管201、电炉丝202、控制器203、出气管204、加热管205、外鞘管206、温度传感器207,进气管106、进料管201、出气管204、尾气管3和出料管5均安装有气阀,工作人员控制进气管106、进料管201和出气管204三者上的气阀打开并控制尾气管3和出料管5两者上的气阀关闭,蒸汽发生器4的输入端子电性连接于电源,同时工作人员控制蒸汽发生器4工作,蒸汽发生器4固定连接于进气管106的一端,进气管106的数量为两个,进气管106的一端固定连接于锥形罐101,进气管106的另一端固定连接于动力箱107,使得蒸汽发生器4通过进气管106将蒸汽依次输入动力箱107和锥形罐101,扇叶105安装在动力箱107的内部,动力箱107固定安装在锥形罐101一端的外壁,从而蒸汽气流施加给扇叶105推力,扇叶105固定安装在主轴102一端的侧面,扇叶105固定安装在主轴102一端的侧面,随之扇叶105带动主轴102旋转,刮板104固定安装在主轴102的侧面,主轴102的两端均转动连接于锥形罐101,使得主轴102旋转刮板104,从而实现了节约刮板104转动所消耗能源的功能,降低了溶液生产的成本,随之溶液蒸发浓缩的收益增大。
反应管103的两端均固定连接于锥形罐101,蒸汽气流进入锥形罐101和反应管103之间形成的缝隙中,从而蒸汽气流中的热量转移到反应管103上并且反应管103的温度升高,进料管201的一端固定连接于反应管103,工作人员打开进料管201上的气阀,电炉丝202的输入端子、控制器203的输入端子和温度传感器207的输入端子均电性连接于电源,电炉丝202的控制模块和温度传感器207的控制模块均电性连接于控制器203的控制模块,同时工作人员通过控制器203控制电炉丝202和温度传感器207两者工作,电炉丝202、加热管205和外鞘管206均固定安装在进料管201侧面的外壁,使得电炉丝202加热进料管201中的溶液,温度传感器207固定安装在进料管201内壁的侧面,从而温度传感器207实时监测进料管201中溶液的温度并转换成电信号传输给控制器203,随之控制器203通过控制电炉丝202的工作和停车使得进料管201中溶液温度的大小保持在工艺指定的范围,实现了提前预热进料管201中溶液的功能。
进料管201中的溶液进入反应管103中,反应管103上的热量传递到其内部的溶液中使得溶液的温度升高,毛刷7固定安装在刮板104的一侧,刮板104远离主轴102的一侧固定连接于毛刷7,主轴102、反应管103和刮板104均安装在锥形罐101的内部,使得刮板104带动毛刷7在反应管103的内部转动,反应管103内壁的侧面滑动连接于毛刷7,锥形罐101的中轴线、主轴102的中轴线和反应管103的中轴线均重合,从而毛刷7将溶液均匀涂布在反应管103内壁的侧面,溶液中沸点较低的成分汽化,尾气管3固定安装在锥形罐101的顶部,尾气管3的一端和出料管5的一端均固定连接于反应管103,同时打开尾气管3上的阀门,使得溶液中沸点较低的成分脱离锥形罐101。
进料管201和出气管204均固定安装在锥形罐101顶部,锥形罐101和反应管103之间形成缝隙中的蒸汽尾气进入出气管204,出气管204的一端固定连接于加热管205,使得蒸汽尾气从出气管204进入加热管205,加热管205贯穿于进料管201,加热管205为螺旋结构,从而蒸汽尾气中的热量通过加热管205转移到进料管201的溶液中,节约了加热进料管201中溶液所需消耗的电能,实现了推动刮板104旋转的同时能够预热进料管201中溶液的功能。
出料管5和基座6均固定安装在锥形罐101的底部,使得出料管5高于地面,工作人员打开出料管5的气阀,然后工作人员通过出料管5取出反应管103剩余的物料。
综上所述,本发明提供的一种卧式锥形降膜蒸发器,在工作时,工作人员控制进气管106、进料管201和出气管204三者上的气阀打开并控制尾气管3和出料管5两者上的气阀关闭,同时工作人员控制蒸汽发生器4工作,使得蒸汽发生器4通过进气管106将蒸汽依次输入动力箱107和锥形罐101,从而蒸汽气流施加给扇叶105推力,随之扇叶105带动主轴102旋转,使得主轴102旋转刮板104,节约了刮板104转动所消耗的能源。
同时,蒸汽气流进入锥形罐101和反应管103之间形成的缝隙中,从而蒸汽气流中的热量转移到反应管103上并且反应管103的温度升高,工作人员打开进料管201上的气阀,同时工作人员通过控制器203控制电炉丝202和温度传感器207两者工作,使得电炉丝202加热进料管201中的溶液,从而温度传感器207实时监测进料管201中溶液的温度并转换成电信号传输给控制器203,随之控制器203通过控制电炉丝202的工作和停车使得进料管201中溶液温度的大小保持在工艺指定的范围,提前预热进料管201中的溶液。
然后,进料管201中的溶液进入反应管103中,反应管103上的热量传递到其内部的溶液中使得溶液的温度升高,使得刮板104带动毛刷7在反应管103的内部转动,从而毛刷7将溶液均匀涂布在反应管103内壁的侧面,溶液中沸点较低的成分汽化,同时打开尾气管3上的阀门,使得溶液中沸点较低的成分脱离锥形罐101,锥形罐101和反应管103之间形成缝隙中的蒸汽尾气进入出气管204,使得蒸汽尾气从出气管204进入加热管205,从而蒸汽尾气中的热量通过加热管205转移到进料管201的溶液中,节约了加热进料管201中溶液所需消耗的电能。
最后,工作人员打开出料管5的气阀,然后工作人员通过出料管5取出反应管103剩余的物料。
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 (7)
1.一种卧式锥形降膜蒸发器,其特征在于,包括:旋转刮膜机构(1)、物料预热机构(2);
所述物料预热机构(2)固定安装在所述旋转刮膜机构(1)的顶部;
所述物料预热机构(2)加热溶液并将溶液输入所述旋转刮膜机构(1),所述旋转刮膜机构(1)的内部通入蒸汽,使得蒸汽带动溶液导向组件转动,从而溶液均匀涂布在所述旋转刮膜机构(1)的反应腔,然后所述旋转刮膜机构(1)中蒸汽的尾气通入所述物料预热机构(2),使得蒸汽尾气的热量传递到溶液中,减少溶液蒸发消耗的蒸汽,节约了容易蒸发浓缩的成本。
2.根据权利要求1所述的一种卧式锥形降膜蒸发器,其特征在于,所述旋转刮膜机构(1)包括:锥形罐(101)、主轴(102)、反应管(103)、刮板(104)、扇叶(105)、进气管(106)、动力箱(107),所述主轴(102)的两端均转动连接于所述锥形罐(101),所述反应管(103)的两端均固定连接于所述锥形罐(101),所述刮板(104)固定安装在所述主轴(102)的侧面,所述扇叶(105)固定安装在所述主轴(102)一端的侧面,所述进气管(106)的一端固定连接于所述锥形罐(101),所述进气管(106)的另一端固定连接于所述动力箱(107)。
3.根据权利要求2所述的一种卧式锥形降膜蒸发器,其特征在于,所述锥形罐(101)的中轴线、所述主轴(102)的中轴线和所述反应管(103)的中轴线均重合,所述主轴(102)、所述反应管(103)和所述刮板(104)均安装在所述锥形罐(101)的内部,所述扇叶(105)安装在所述动力箱(107)的内部,所述动力箱(107)固定安装在所述锥形罐(101)一端的外壁。
4.根据权利要求3所述的一种卧式锥形降膜蒸发器,其特征在于,所述物料预热机构(2)包括:进料管(201)、电炉丝(202)、控制器(203)、出气管(204)、加热管(205)、外鞘管(206)、温度传感器(207),所述进料管(201)和所述出气管(204)均固定安装在所述锥形罐(101)顶部,所述电炉丝(202)、所述加热管(205)和所述外鞘管(206)均固定安装在所述进料管(201)侧面的外壁,所述温度传感器(207)固定安装在所述进料管(201)内壁的侧面。
5.根据权利要求4所述的一种卧式锥形降膜蒸发器,其特征在于,所述进料管(201)的一端固定连接于所述反应管(103),所述电炉丝(202)的输入端子、所述控制器(203)的输入端子和所述温度传感器(207)的输入端子均电性连接于电源,所述电炉丝(202)的控制模块和所述温度传感器(207)的控制模块均电性连接于所述控制器(203)的控制模块,所述加热管(205)贯穿于所述进料管(201),所述出气管(204)的一端固定连接于所述加热管(205)。
6.根据权利要求5所述的一种卧式锥形降膜蒸发器,其特征在于,还包括:尾气管(3)、蒸汽发生器(4)、出料管(5)、基座(6)、毛刷(7),所述尾气管(3)固定安装在所述锥形罐(101)的顶部,所述蒸汽发生器(4)固定连接于所述进气管(106)的一端,所述出料管(5)和所述基座(6)均固定安装在所述锥形罐(101)的底部,所述毛刷(7)固定安装在所述刮板(104)的一侧。
7.根据权利要求6所述的一种卧式锥形降膜蒸发器,其特征在于,所述尾气管(3)的一端和所述出料管(5)的一端均固定连接于所述反应管(103),所述蒸汽发生器(4)的输入端子电性连接于电源,所述刮板(104)远离所述主轴(102)的一侧固定连接于所述毛刷(7),所述反应管(103)内壁的侧面滑动连接于所述毛刷(7)。
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