CN201304260Y - 三效四行程降膜浓缩蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三效四行程降膜浓缩蒸发器，包括一效加热器、一效蒸发室、二效加热器、二效蒸发室、三效加热器和三效蒸发器，以及冷凝器和从各加热器引出的冷凝水管道，该浓缩蒸发器还包括一热泵，该热泵具有一蒸汽输入端、一蒸汽输出端和一吸气端，所述蒸汽输入端向热泵泵体内延设有一喷嘴，该喷嘴通过所述蒸汽输入端连接于蒸汽源，所述蒸汽输出端连接于所述一效加热器的加热腔，所述吸气端连接于一效蒸发室的蒸发气体排出端。该浓缩蒸发器浓缩产品质量高，能耗少，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种浓缩蒸发器，具体而言是涉及一种用于诸如牛乳、果汁、氨基酸、淀粉糖、蔬菜汁等液料浓缩蒸发的三效四行程降膜浓缩蒸发器。
背景技术
降膜浓缩蒸发器是用料液分布装置将料液均匀地分布到每根加热管中，使其呈膜状沿管内壁往下流动并受热蒸发汽化而达到浓缩的目的，膜状流动是依靠重力在料液成膜装置的约束下形成的。现有的三效降膜浓缩蒸发器的结构如图1所示，其工作原理是：稀溶液由泵输送到一效加热室1，由液体分布器将稀物料均匀分布到加热器的加热竖管10中，在管中呈膜状向下运动。加热器1的壳内通入加热蒸汽，稀物料在管内下降过程中被加热汽化，二次蒸汽和变浓的料液一同到加热器底部，并进入一效蒸发室2进行汽液分离，浓缩过的溶液进入到二效加热器3和二效蒸发室4，经二效浓缩后进三效加热器5和三效蒸发室6，经三效浓缩后由泵排出浓缩器。一效、二效和三效加热器所产生的冷凝汽、水经冷凝水管道9和不凝气管道19汇总并经冷凝器8冷却后排出。该种浓缩蒸发器由于采用高温蒸汽对加热器浓缩蒸发，容易导致液料烧焦，影响产品质量，而且生蒸汽消耗量也比较大，使得生产单位数量的液料所需要的能耗多，成本高。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种浓缩产品质量高，能耗少，成本低的三效四行程降膜浓缩蒸发器。
为此，本实用新型采用如下技术方案：
一种三效四行程降膜浓缩蒸发器，包括一效加热器、一效蒸发室、二效加热器、二效蒸发室、三效加热器和三效蒸发器，以及冷凝器和从各加热器引出的冷凝水管道，所述各加热器中设有多根竖管，该竖管两端分别连接于上端板和下端板而在该上端板顶部和下端板底部形成彼此连通的进料腔和出料腔，在所述进料腔内设有液料分布器，而在所述上端板与下端板之间形成加热腔；各蒸发室具有一液料输入端、一液料输出端和一蒸发气体排出端，其中所述一效蒸发室、二效蒸发室和三效蒸发室的液料输入端分别连接于所述一效加热器、二效加热器和三效加热器的出料腔；所述一效蒸发室、二效蒸发室和三效蒸发室的液料输出端分别连接于二效加热器、三效加热器的进料腔和出料口；而所述一效蒸发室、二效蒸发室和三效蒸发室的蒸发气体排出端分别连接于所述二效加热器、三效加热器的加热腔和所述冷凝器，该浓缩蒸发器还包括一热泵，该热泵具有一蒸汽输入端、一蒸汽输出端和一吸气端，所述蒸汽输入端向热泵泵体内延设有一喷嘴，该喷嘴通过所述蒸汽输入端连接于蒸汽源，所述蒸汽输出端连接于所述一效加热器的加热腔，所述吸气端连接于一效蒸发室的蒸发气体排出端。
在所述喷嘴下游端沿该喷嘴轴线方向对应设置一呈喇叭状的进气扩散管和一喇叭状的排气扩散管，该进气扩散管和排气扩散管细径端相对并通过一喉管彼此连接，该排气扩散管的末端构成所述蒸汽输出端。
在所述热泵泵体与所述进气扩散管、喉管和排气扩散管之间的空间由一定位板封闭且填充保温沙并抽真空，在所述进气扩散管和排气扩散管外还环设有加强筋。
所述喷嘴由外管和内衬于该外管的内套构成，所述喷嘴通过一法兰端板与所述蒸汽输入端连接。
所述热泵的抽吸率大于1，即抽吸蒸汽量与生蒸汽输入量的比值大于1。
所述液料分布器包括上下排列的一级分配装置和二级分配装置，在该一级分配装置和二级分配装置上分别布设有微孔，并且所述一级分配装置的微孔与二级分配装置的微孔交错设置。
各加热器的进料腔与所述上端板通过一连接装置活动连接。
从一效加热器引出的冷凝水管道连接于二效加热器，从二效加热器引出的冷凝水管道连接于三效加热器，而从三效加热器引出的冷凝水管道连接于所述冷凝器。
从各加热器的下部各引出不凝气管道，该不凝气管道分别连接于与该加热器相连之蒸发器的蒸发气体排出端。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
1、由于采用了热泵，使用了三效顺流热泵蒸发工艺，前效物料进入下效后，由于存在压力差，会闪蒸出部分水份，使蒸汽耗量减少，且通过压力差使效间过料动力消耗低，大大提高了节能的目的。
2、采用进口热泵技术，利用高压生蒸汽的势能将部分低压二次蒸汽压缩，提高了部分二次蒸汽的温度，减少了生蒸汽消耗。而且由于热泵的抽吸率大于1，可在各效加热器内的形成负压，从而降低液料的蒸发温度，避免液料烧焦，保证液料浓缩质量。
3、高温的冷凝水通过多级闪蒸，充分利用了高温冷凝水的显热，这样会减少生蒸汽的消耗量，大大的节省了能源消耗。
4、液料分布器的改进，将原有的一级分配方式变为现在的二级分配方式，大大提高了物料的均布性，使得各类物料在加热列管内能够形成均匀地布膜，提高了蒸发量，减少了物料烧焦、结圬的可能性。
附图说明
图1为现有的三效四行程降膜浓缩蒸发器的结构示意图。
图2为本实用新型三效四行程降膜浓缩蒸发器的结构示意图。
图3为图2中热泵的结构图。
图4为图2的A处局部放大图。
图中
1.一效加热器 2.一效蒸发室
3.二效加热器 4.二效蒸发室
5.三效加热器 6.三效蒸发室
7.热泵 8.冷凝器
9.冷凝水管道 10.竖管
11.上端板 12.进料腔
13.出料腔 14.加热腔
15.液料分布器 16.液料输入端
17.液料输出端 18.蒸发气体排出端
19.不凝气管道 20.出料口
21.蒸汽源 22.冷凝水罐
23.水泵 24.液料泵
25.第二液料泵 26.真空泵
71.喷嘴 72.蒸汽输入端
73.蒸汽输出端 74.吸气端
75.进气扩散管 76.排气扩散管
77.喉管 78.定位板
79.加强筋 711.外管
712.内套 731.法兰端板
151.一级分配装置 152.二级分配装置
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
请阅图2，本实用新型的三效四行程降膜浓缩蒸发器，包括一效加热器1、一效蒸发室2、二效加热器3、二效蒸发室4、三效加热器5和三效蒸发器6，以及冷凝器8和从各加热器1、3、5引出的冷凝水管道9。所述各加热器1、3、5中设有多根竖管10，该竖管10两端分别连接于上端板11(参见图4)和下端板(图未示)而在该上端板11顶部和下端板底部形成彼此连通的进料腔12和出料腔13，在所述进料腔12内设有液料分布器15，而在所述上端板11与下端板之间形成加热腔14；各蒸发室2、4、6各具有一液料输入端16、一液料输出端17和一蒸发气体排出端18，其中所述一效蒸发室2、二效蒸发室4和三效蒸发室6的液料输入端16分别连接于所述一效加热器1、二效加热器3和三效加热器5的出料腔13；所述一效蒸发室2、二效蒸发室4和三效蒸发室6的液料输出端17分别连接于二效加热器3、三效加热器5的进料腔12和出料口20；而所述一效蒸发室2、二效蒸发室4和三效蒸发室6的蒸发气体排出端18分别连接于所述二效加热器3、三效加热器5的加热腔14和所述冷凝器8，该浓缩蒸发器还包括一热泵7，该热泵7具有一蒸汽输入端72、一蒸汽输出端73和一吸气端74，所述蒸汽输入端72向热泵泵体内延设有一喷嘴71，该喷嘴71通过所述蒸汽输入端72连接于蒸汽源21，所述蒸汽输出端73连接于所述一效加热器1的加热腔14，所述吸气端74连接于一效蒸发室2的蒸发气体排出端18。
从一效加热器1引出的冷凝水管道9连接于二效加热器3，从二效加热器3引出的冷凝水管道9连接于三效加热器5，而从三效加热器5引出的冷凝水管道9连接于所述冷凝器8，从冷凝器8流出的冷凝水经冷凝水罐22由水泵23排出。
从各加热器1、3、5的下部各引出不凝气管道19，该不凝气管道分别连接于与该加热器1、3、5相连之蒸发器2、4、6的蒸发气体排出端18。
如图3所示，在所述喷嘴71下游端沿该喷嘴71轴线方向对应设置一呈喇叭状的进气扩散管75和一喇叭状的排气扩散管76，该进气扩散管75和排气扩散管76细径端相对并通过一喉管77彼此连接，该排气扩散管76的末端构成所述蒸汽输出端72。
在所述热泵7的泵体与所述进气扩散管75、喉管77和排气扩散管76之间的空间由一定位板78封闭且填充保温沙并抽真空，在所述进气扩散管75和排气扩散管76外还环设有加强筋79以增加进气扩散管75和排气扩散管76的强度。
所述喷嘴71由外管711和内衬于该外管711的内套712构成，所述喷嘴71通过一法兰端板731与所述蒸汽输入端73连接，喷嘴71采用法兰端板731活动连接的结构可以便于喷嘴的维修和更换。
所述热泵7的抽吸率大于1，即抽吸蒸汽量与生蒸汽输入量的比值大于1。
如图4所示，所述液料分布器15包括上下排列的一级分配装置151和二级分配装置152，在该一级分配装置151和二级分配装置152上分别布设有微孔，并且所述一级分配装置151的微孔与二级分配装置152的微孔交错设置。
而各加热器1、3、5的进料腔12与所述上端板11通过一连接装置活动连接。
本实用新型的三效四行程降膜浓缩蒸发器其工作过程如下：稀溶液由液料泵24输送到一效加热室1，由液体分布器15将稀物料均匀分布到加热器1的竖管10中，在竖管10中呈膜状向下运动。加热器的加热腔14通入加热蒸汽，稀物料在管内下降过程中被加热汽化，二次蒸汽和变浓的液料一同到一效加热器1底部，并进入一效蒸发室2进行汽液分离，浓缩过的溶液进入到二效，经二效浓缩后进三效，经三效浓缩后由第二液料泵25排出浓缩器。一效二次蒸汽由一效蒸发室2顶部的蒸发气体排出端排出后一部分由热泵7吸入经压缩后进入到一效加热室1，一部分进入二效加热室3。二效二次蒸汽进入三效，依次类推，从三效蒸发器6排出的二次蒸汽进列管冷凝器8，不凝气由真空泵26排出。从一效加热器1底部排出的冷凝液通过冷凝水管道9进入到二效加热器3，经闪蒸后随同二效的冷凝水进三效，依次类推。从三效排出的冷凝水进入冷凝水罐22，与从冷凝器8来的三效二次蒸汽冷凝液汇合，经水泵23打入回收系统。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种三效四行程降膜浓缩蒸发器，包括一效加热器、一效蒸发室、二效加热器、二效蒸发室、三效加热器和三效蒸发器，以及冷凝器和从各加热器引出的冷凝水管道，所述各加热器中设有多根竖管，该竖管两端分别连接于上端板和下端板而在该上端板顶部和下端板底部形成彼此连通的进料腔和出料腔，在所述进料腔内设有液料分布器，而在所述上端板与下端板之间形成加热腔；各蒸发室具有一液料输入端、一液料输出端和一蒸发气体排出端，其中所述一效蒸发室、二效蒸发室和三效蒸发室的液料输入端分别连接于所述一效加热器、二效加热器和三效加热器的出料腔；所述一效蒸发室、二效蒸发室和三效蒸发室的液料输出端分别连接于二效加热器、三效加热器的进料腔和出料口；而所述一效蒸发室、二效蒸发室和三效蒸发室的蒸发气体排出端分别连接于所述二效加热器、三效加热器的加热腔和所述冷凝器，其特征在于：还包括一热泵，该热泵具有一蒸汽输入端、一蒸汽输出端和一吸气端，所述蒸汽输入端向热泵泵体内延设有一喷嘴，该喷嘴通过所述蒸汽输入端连接于蒸汽源，所述蒸汽输出端连接于所述一效加热器的加热腔，所述吸气端连接于一效蒸发室的蒸发气体排出端。
2.根据权利要求1所述的三效四行程降膜浓缩蒸发器，其特征在于：在所述喷嘴下游端沿该喷嘴轴线方向对应设置一呈喇叭状的进气扩散管和一喇叭状的排气扩散管，该进气扩散管和排气扩散管细径端相对并通过一喉管彼此连接，该排气扩散管的末端构成所述蒸汽输出端。
3.根据权利要求2所述的三效四行程降膜浓缩蒸发器，其特征在于：在所述热泵泵体与所述进气扩散管、喉管和排气扩散管之间的空间由一定位板封闭且填充保温沙并抽真空，在所述进气扩散管和排气扩散管外还环设有加强筋。
4.根据权利要求2所述的三效四行程降膜浓缩蒸发器，其特征在于：所述喷嘴由外管和内衬于该外管的内套构成，所述喷嘴通过一法兰端板与所述蒸汽输入端连接。
5.根据权利要求1所述的三效四行程降膜浓缩蒸发器，其特征在于：所述热泵的抽吸率大于1。
6.根据权利要求1所述的三效四行程降膜浓缩蒸发器，其特征在于：所述液料分布器包括上下排列的一级分配装置和二级分配装置，在该一级分配装置和二级分配装置上分别布设有微孔，并且所述一级分配装置的微孔与二级分配装置的微孔交错设置。
7.根据权利要求1所述的三效四行程降膜浓缩蒸发器，其特征在于：各加热器的进料腔与所述上端板通过一连接装置活动连接。
8.根据权利要求1所述的三效四行程降膜浓缩蒸发器，其特征在于：从一效加热器引出的冷凝水管道连接于二效加热器，从二效加热器引出的冷凝水管道连接于三效加热器，而从三效加热器引出的冷凝水管道连接于所述冷凝器。
9.根据权利要求1所述的三效四行程降膜浓缩蒸发器，其特征在于：从各加热器的下部各引出不凝气管道，该不凝气管道分别连接于与该加热器相连之蒸发器的蒸发气体排出端。
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