CN115006859A - 化工设备用防爆蒸馏罐 - Google Patents

Abstract

本发明属于化工蒸馏技术领域，且公开了化工设备用防爆蒸馏罐，包括底板，所述底板的顶部固定安装有蒸发室，所述蒸发室的顶部固定安装有出气管，所述出气管的内部固定安装有第一电磁阀，所述第一电磁阀的顶部固定安装有冷凝室。本发明通过设置冷凝室和气囊，与传统的装置相比，该装置通过向气囊内部通入冷气体使得气囊受热膨胀，通过对冷凝室内部的空间进行挤压，同时，通过第一金属导热片和第二金属导热片进行热量传递，使得冷凝室内部的温度可以持续进行降温，维持在一个较低的温度区间内，使得冷凝室内部的高温气体在降温和压缩两种方式下加速液化，使其液化更加充分速度更快，避免出现浪费现象。

Description

化工设备用防爆蒸馏罐

技术领域

本发明属于化工蒸馏技术领域，具体为化工设备用防爆蒸馏罐。

背景技术

蒸馏技术，是指利用不同溶液之间的沸点不同且差距较大的原理，通过加热，使得混合溶液分层依次通过蒸发、冷却过程后，再通过液化的形式，使得气态物质液化成液态，从而实现混合液提纯分离。

化工企业在进行生产加工过程中，通常需要使用到防爆蒸馏罐进行物质提纯分离，现有技术中的防爆蒸馏罐通常采用小口的冷凝管进行冷却作业，例如申请号为CN200720302106.2所公开的蒸馏罐，其中采用热水或水蒸汽通过进水管24输送到蒸馏罐2，由蛇形传热管22和罐壁对罐体21中的酒醪均匀加热，达到挥发温度(78℃)，酒精变成气体从罐体顶部进入冷凝管11中，经过长长的管道冷却变成液体，贮存在收容罐1中，为了可以进行集中液化，使得冷凝管的进气口较窄，气体进入后将会使得气体的运动速度加快，从而使得部分高温气体还未能充分进行液化就被排放而出，造成不必要的浪费，且提纯分离效率较低，因此需要对其进行改进和优化。

发明内容

本发明的目的在于提供化工设备用防爆蒸馏罐，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：化工设备用防爆蒸馏罐，包括底板，所述底板的顶部固定安装有蒸发室，所述蒸发室的顶部固定安装有出气管，所述出气管的内部固定安装有第一电磁阀，所述第一电磁阀的顶部固定安装有冷凝室，所述冷凝室的内部固定安装有气囊，所述冷凝室的顶部固定连接有回流管，所述回流管的另一端与出气管连通，所述回流管的内部固定安装有流量检测器，所述冷凝室底端的两侧均固定安装有竖块，所述竖块的内部固定安装有固定架，所述固定架与气囊的底端之间通过固定杆固定连接，所述固定杆的外表面活动套接有活动板，所述固定杆的外表面缠绕有位于活动板与固定架之间的线圈，所述竖块的底端固定连接有环管，所述竖块与蒸发室之间通过连接管连通，所述连接管的内部固定安装有第二电磁阀，所述冷凝室的正面固定连接有进水管和排水管，所述进水管和排水管的背面贯穿冷凝室与气囊内部连通，所述气囊的外表面和内表面分别固定安装有第一金属导热片和第二金属导热片，所述排水管的内部活动安装有运动板和第二弹簧，所述排水管的外表面开设有出水孔。

优选地，所述底板的顶部固定安装有补液箱，所述补液箱的右端固定安装有排料管和进料管，所述补液箱内部开设有流通道，所述流通道的另一端与蒸发室连通，所述流通道的内部固定安装有单向阀，所述补液箱与环管之间通过竖管固定连通，所述补液箱的内部活动安装有横板，所述补液箱的内部设置有复位机构。

优选地，所述冷凝室内腔的顶部固定安装有导向块，所述导向块均匀分布，且导向块均竖直向下安装。

优选地，所述蒸发室的外表面固定安装有加热环。

优选地，所述竖管的外表面开设有气孔，且气孔为斜向分布。

优选地，所述复位机构包括有凹槽、限位块、限位杆和第一弹簧，所述凹槽开设在补液箱的内部，所述凹槽的内部滑移安装有限位块，所述凹槽的内部固定安装有限位杆，所述限位杆贯穿限位块，所述限位杆的外表面活动套接有弹性连接于限位块顶部与凹槽顶部之间的第一弹簧。

优选地，所述凹槽的内表面光滑，且限位块与凹槽内部形状相同。

优选地，所述气囊两侧的底端采用磁性物质制成，防止活动板下降堵塞竖块。

优选地，所述气囊采用韧性强的软橡胶制成，橡胶为合成橡胶，弹性模量为0.95，膨胀系数为0.5。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设置冷凝室和气囊，通过气囊的膨胀力对冷凝室内部的气体进行挤压，从而加快高温气体在冷凝室内部的液化速度，与传统的装置相比，该装置通过向气囊内部通入冷水使得气囊充水膨胀，通过对冷凝室内部的空间进行挤压，同时，通过第一金属导热片和第二金属导热片进行热量传递，使得冷凝室内部的温度可以持续进行降温，维持在一个较低的温度区间内，使得冷凝室内部的高温气体在降温和压缩两种方式下加速液化，使其液化更加充分速度更快，避免出现浪费现象。

2、本发明通过设置补液箱、流通道和横板，通过进入到补液箱内部的液体逐渐增多并存储在横板的顶部，通过加重的重量对横板底端的混合液进行挤压，通过流通道，使得混合液进入到蒸发室的内部，对蒸发室内部的混合液进行补充，与传统的装置相比，该装置通过对液体收集，利用液体的重量为动力，挤压混合液进入到蒸发室的内部，实现自动补充混合液功能，降低了工作人员的作业量。

3、本发明通过设置冷凝室和导向块，由于导向块的设计，进入冷凝室内部的高温气体与导向块接触，通过导向块增大高温气体与冷凝室的接触面积，从而提高液化效率，与传统的装置相比，该装置在增大高温气体液化速度的同时，对液化后的液体起到良好的导向作用，便于对液化后的液体进行统一收集。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明正面的剖视结构示意图；

图3为本发明图2中A处的局部放大结构示意图；

图4为本发明侧面的剖视结构示意图；

图5为本发明竖块、固定架、固定杆、活动板和线圈的分解结构示意图；

图6为本发明冷凝室的内部结构示意图；

图7为本发明环管的内部结构示意图；

图8为本发明补液箱的内部结构示意图；

图9为本发明第一金属导热片的结构示意图；

图10为本发明排水管的内部结构示意图。

图中：1、底板；2、蒸发室；3、出气管；4、第一电磁阀；5、冷凝室；6、气囊；7、回流管；8、流量检测器；9、竖块；10、固定架；11、固定杆；12、活动板；13、线圈；14、环管；15、连接管；16、加热环；17、补液箱；18、竖管；19、气孔；20、流通道；21、单向阀；22、横板；23、复位机构；231、凹槽；232、限位块；233、限位杆；234、第一弹簧；24、导向块；25、第一金属导热片；26、第二金属导热片；27、进水管；28、排水管；29、出水孔；30、运动板；31、第二弹簧；32、第二电磁阀；33、排料管；34、进料管。

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。

如图1至图10所示，本发明实施例提供了化工设备用防爆蒸馏罐，包括底板1，底板1的顶部固定安装有蒸发室2，蒸发室2的顶部固定安装有出气管3，出气管3的内部固定安装有第一电磁阀4，第一电磁阀4的顶部固定安装有冷凝室5，冷凝室5的内部固定安装有气囊6，冷凝室5的顶部固定连接有回流管7，回流管7的另一端与出气管3连通，回流管7的内部固定安装有流量检测器8，冷凝室5底端的两侧均固定安装有竖块9，竖块9的内部固定安装有固定架10，固定架10与气囊6的底端之间通过固定杆11固定连接，固定杆11的外表面活动套接有活动板12，固定杆11的外表面缠绕有位于活动板12与固定架10之间的线圈13，竖块9的底端固定连接有环管14，竖块9与蒸发室2之间通过连接管15连通，连接管15的内部固定安装有第二电磁阀32，冷凝室5的正面固定连接有进水管27和排水管28，进水管27和排水管28的背面贯穿冷凝室5与气囊6内部连通，气囊6的外表面和内表面分别固定安装有第一金属导热片25和第二金属导热片26，排水管28的内部活动安装有运动板30和第二弹簧31，排水管28的外表面开设有出水孔29；

其中，工作人员将需要进行蒸馏的混合液放入至蒸发室2的内部，对蒸发室2内部的混合液进行加热，使得沸点低的液体受热蒸发，此时高温气体将会向上运动，此时第一电磁阀4处于开启状态，高温气体通过出气管3进入到冷凝室5的内部，并与冷凝室5内部的气囊6接触，此时气体被分成两股，分别向两侧进行运动，此时与冷凝室5表面接触的高温气体将会进行冷却，当部分气体通过回流管7进入到出气管3的内部，此时冷凝室5内部进入的气体已经充满了整个冷凝室5内部所有空间，使得冷凝室5内部的气体达到饱和状态，此时流量检测器8检测到气体流动，将信息传递至PLC，通过PLC控制第一电磁阀4关闭，此时冷凝室5的内部处于密封状态，通过进水管27向气囊6内部进行通入冷水，气囊6内部充水将会进行膨胀，通过第一金属导热片25和第二金属导热片26进行热量传递，当气囊6的冷水逐渐增多时，此时内部压强将会增大，从而逐渐推动运动板30进行运动，此时第二弹簧31将会受到挤压处于弹力压缩状态，使得气囊6内部的冷水通过出水孔29进行排放，随着气囊6内部的冷水压强逐渐增大，使得开放的出水孔29数量越多，直到进水量等于出水量时，气囊6将会保持体积不变，使得冷凝室5内部的气体被压缩，从而加快高温气体的液化速度，当冷凝室5的内部完全冷却后，此时冷凝室5的内部处于负压状态，从而对活动板12进行吸引，使得活动板12向上运动至与气囊6的底端接触并在磁性作用下吸引在一起，此时第一电磁阀4开启，蒸发室2内部的高温气体将会通过连接管15和出气管3进入到冷凝室5的内部，冷凝室5内部的液体将会通过竖块9进入到环管14的内部，而后通过对线圈13进行通电，使得固定杆11具有磁性，从而对活动板12进行吸引，使得活动板12与气囊6脱离至复位；

当第一电磁阀4关闭时，此时关闭信号将会传递至PLC,通过PLC控制加热环16停止加热，此时蒸发室2内部过多的高温气体聚集，当蒸发室2内的压力检测装置检测压力过高时，将会开启第二电磁阀32，高温气体通过连接管15和竖块9进行运输，终于通过气孔19排出，进而起到防爆作用。

第一金属导热片25的与气囊6外表面之间的接触面为固定连接，当气囊6充水膨胀时，此时第一金属导热片25与气囊6外表面的接触部位不会发生膨胀，相邻第一金属导热片25之间的气囊6发生膨胀，从而对冷凝室5内部的气体进行挤压。

由于第二电磁阀32的设计，当加热环16对蒸发室2内部进行加热时，此时第二电磁阀32处于关闭状态，蒸发室2内部的高温气体只能向上运动，通过出气管3进入到冷凝室5的内部，当加热环16关闭时，此时蒸发室2内部的压力检测装置开始作业，通过压力检测装置控制第二电磁阀32的开启和关闭。

PLC设置于底板1的内部，PLC通过电线与流量检测器8、第一电磁阀4和线圈13相互连接，从而通过电线传递信号至PLC，再通过电线使得PLC控制第一电磁阀4和线圈13运行。

线圈13通过外接电源线进行通电，通电的开始和中断均受PLC控制。

通过进水管27向气囊6内部进行通入冷水，使得气囊6受到充水而膨胀，通过气囊6的膨胀力对冷凝室5内部的气体进行挤压，从而加快高温气体在冷凝室5内部的液化速度，与传统的装置相比，该装置通过向气囊6内部通入冷水使得气囊6受热膨胀，通过对冷凝室5内部的空间进行挤压，同时，通过第一金属导热片25和第二金属导热片26进行热量传递，使得冷凝室5内部的温度可以持续进行降温，维持在一个较低的温度区间内，使得冷凝室5内部的高温气体在降温和压缩两种方式下加速液化，使其液化更加充分速度更快，避免出现浪费现象。

如图1、2和8所示，底板1的顶部固定安装有补液箱17，补液箱17的右端固定安装有排料管33和进料管34，补液箱17内部开设有流通道20，流通道20的另一端与蒸发室2连通，流通道20的内部固定安装有单向阀21，补液箱17与环管14之间通过竖管18固定连通，补液箱17的内部活动安装有横板22，补液箱17的内部设置有复位机构23；

其中，通过竖块9，使得冷凝室5内部液化后的液体流入至环管14的内部，通过环管14统一通过竖管18进入到补液箱17的内部并存储在横板22的顶部，随着通过竖管18进入到补液箱17内部的液体越多，使得位于横板22顶部的液体重量越大，从而通过横板22对横板22底端的混合液体进行挤压，当压力足够大时，此时单向阀21将会开启，使得横板22底端的混合液通过流通道20进入到蒸发室2的内部；

通过进入到补液箱17内部的液体逐渐增多并存储在横板22的顶部，通过加重的重量对横板22底端的混合液进行挤压，通过流通道20，使得混合液进入到蒸发室2的内部，对蒸发室2内部的混合液进行补充，与传统的装置相比，该装置通过对液体收集，利用液体的重量为动力，挤压混合液进入到蒸发室2的内部，实现自动补充混合液功能，降低了工作人员的作业量。

如图2和4所示，冷凝室5内腔的顶部固定安装有导向块24，导向块24均匀分布，且导向块24均竖直向下安装；

其中，进入到冷凝室5内部的高温气体将会与导向块24和冷凝室5内表面充分接触，使得高温气体遇冷液化；

由于导向块24的设计，进入冷凝室5内部的高温气体与导向块24接触，通过导向块24增大高温气体与冷凝室5的接触面积，从而提高液化效率，与传统的装置相比，该装置在增大高温气体液化速度的同时，对液化后的液体起到良好的导向作用，便于对液化后的液体进行统一收集。

如图2和4所示，蒸发室2的外表面固定安装有加热环16；

其中，由于加热环16的设计，使得加热环16对蒸发室2进行加热时，可以对蒸发室2的外表面同时加热，使得蒸发室2内部的混合液受热更加均匀。

如图2所示，竖管18的外表面开设有气孔19，且气孔19为斜向分布；

其中，气孔19呈现左低右高的状态，由于气孔19的设计，当活动板12向上运动至冷凝室5的内部时，此时冷凝室5内部的负压将会抽取竖块9和竖管18内部的空气，使得竖块9和竖管18内部存在负压，此时通过气孔19向竖块9和竖管18内部通入空气，从而抵消负压状态，便于冷凝室5内部的冷凝液向下流动，同时由于气孔19呈现左低右高的状态，向下流动的冷凝水不会通过气孔19向上流出，避免发生外漏。

如图8所示，复位机构23包括有凹槽231、限位块232、限位杆233和第一弹簧234，凹槽231开设在补液箱17的内部，凹槽231的内部滑移安装有限位块232，凹槽231的内部固定安装有限位杆233，限位杆233贯穿限位块232，限位杆233的外表面活动套接有弹性连接于限位块232顶部与凹槽231顶部之间的第一弹簧234；

其中，由于第一弹簧234的设计，当横板22向下运动时，此时第一弹簧234受到拉力处于弹力拉伸状态，当排空横板22顶部的液体后，此时由于第一弹簧234的弹力恢复作用，使得横板22向上运动至复位。

如图8所示，凹槽231的内表面光滑，且限位块232与凹槽231内部形状相同；

其中，由于凹槽231的设计，可以对横板22起到良好的限位作用，使得横板22进行升降运动更加稳定。

如图3和6所示，气囊6两侧的底端采用磁性物质制成；

其中，由于气囊6的设计，可以对活动板12进行吸引，当活动板12在冷凝室5内部处于负压状态时向上运动，使得活动板12与气囊6吸引，防止活动板12下降堵塞竖块9，影响液体的正常排放。

如图3和6所示，气囊6采用韧性强的软橡胶制成，橡胶为合成橡胶，弹性模量为0.95，膨胀系数为0.5；

其中，当气囊6吸收来自液化时释放的热量时，将会膨胀，并对冷凝室5内部进行挤压，加速高温气体液化。

工作原理及使用流程：

通过高温气体进入到冷凝室5的内部，并在冷凝室5的内部进行液化，从而释放出大量的热量，释放出的热量被气囊6吸收，通过气囊6的膨胀力对冷凝室5内部的气体进行挤压，从而加快高温气体在冷凝室5内部的液化速度；

通过进入到补液箱17内部的液体逐渐增多并存储在横板22的顶部，通过加重的重量对横板22底端的混合液进行挤压，通过流通道20，使得混合液进入到蒸发室2的内部，对蒸发室2内部的混合液进行补充；

进入冷凝室5内部的高温气体与导向块24接触，通过导向块24增大高温气体与冷凝室5的接触面积，从而提高液化效率。

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 (9)

1.化工设备用防爆蒸馏罐，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的顶部固定安装有蒸发室(2)，所述蒸发室(2)的顶部固定安装有出气管(3)，所述出气管(3)的内部固定安装有第一电磁阀(4)，所述第一电磁阀(4)的顶部固定安装有冷凝室(5)，所述冷凝室(5)的内部固定安装有气囊(6)，所述冷凝室(5)的顶部固定连接有回流管(7)，所述回流管(7)的另一端与出气管(3)连通，所述回流管(7)的内部固定安装有流量检测器(8)，所述冷凝室(5)底端的两侧均固定安装有竖块(9)，所述竖块(9)的内部固定安装有固定架(10)，所述固定架(10)与气囊(6)的底端之间通过固定杆(11)固定连接，所述固定杆(11)的外表面活动套接有活动板(12)，所述固定杆(11)的外表面缠绕有位于活动板(12)与固定架(10)之间的线圈(13)，所述竖块(9)的底端固定连接有环管(14)，所述竖块(9)与蒸发室(2)之间通过连接管(15)连通，所述连接管(15)的内部固定安装有第二电磁阀(32)，所述冷凝室(5)的正面固定连接有进水管(27)和排水管(28)，所述进水管(27)和排水管(28)的背面贯穿冷凝室(5)与气囊(6)内部连通，所述气囊(6)的外表面和内表面分别固定安装有第一金属导热片(25)和第二金属导热片(26)，所述排水管(28)的内部活动安装有运动板(30)和第二弹簧(31)，所述排水管(28)的外表面开设有出水孔(29)。

2.根据权利要求1所述的化工设备用防爆蒸馏罐，其特征在于：所述底板(1)的顶部固定安装有补液箱(17)，所述补液箱(17)的右端固定安装有排料管(33)和进料管(34)，所述补液箱(17)内部开设有流通道(20)，所述流通道(20)的另一端与蒸发室(2)连通，所述流通道(20)的内部固定安装有单向阀(21)，所述补液箱(17)与环管(14)之间通过竖管(18)固定连通，所述补液箱(17)的内部活动安装有横板(22)，所述补液箱(17)的内部设置有复位机构(23)。

3.根据权利要求1所述的化工设备用防爆蒸馏罐，其特征在于：所述冷凝室(5)内腔的顶部固定安装有导向块(24)，所述导向块(24)均匀分布，且导向块(24)均竖直向下安装。

4.根据权利要求1所述的化工设备用防爆蒸馏罐，其特征在于：所述蒸发室(2)的外表面固定安装有加热环(16)。

5.根据权利要求2所述的化工设备用防爆蒸馏罐，其特征在于：所述竖管(18)的外表面开设有气孔(19)，且气孔(19)为斜向分布。

6.根据权利要求2所述的化工设备用防爆蒸馏罐，其特征在于：所述复位机构(23)包括有凹槽(231)、限位块(232)、限位杆(233)和第一弹簧(234)，所述凹槽(231)开设在补液箱(17)的内部，所述凹槽(231)的内部滑移安装有限位块(232)，所述凹槽(231)的内部固定安装有限位杆(233)，所述限位杆(233)贯穿限位块(232)，所述限位杆(233)的外表面活动套接有弹性连接于限位块(232)顶部与凹槽(231)顶部之间的第一弹簧(234)。

7.根据权利要求6所述的化工设备用防爆蒸馏罐，其特征在于：所述凹槽(231)的内表面光滑，且限位块(232)与凹槽(231)内部形状相同。

8.根据权利要求1所述的化工设备用防爆蒸馏罐，其特征在于：所述气囊(6)两侧的底端采用磁性物质制成。

9.根据权利要求1所述的化工设备用防爆蒸馏罐，其特征在于：所述气囊(6)采用韧性强的软橡胶制成。

Images