CN202569589U

CN202569589U - 热管式低温浓缩罐

Info

Publication number: CN202569589U
Application number: CN2012201530459U
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2022-04-12

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种热管式低温浓缩罐，它能克服目前低温浓缩设备传热效率低，设备体积大，能耗高，生产和运转成本高的缺点，是一种快速、高效、低碳、节能、结构紧凑、制作成本低、实用性强的低温浓缩设备，包括料罐、供热水罐及热水进口和热水出口、进料阀门和出料阀门以及循环液管和循环出液阀门、料罐内的中下部固定设置有一密封的中板，中板将料罐分为隔绝的上腔和下腔两部分；中板上通过焊接或密封螺纹连接固定有数根重力热管，重力热管中为抽真空后充进传热工质；重力热管的下部浸入热水中为吸热段，上部浸入物料中为放热段，与中板的连接部分为绝热段。

Description

热管式低温浓缩罐

技术领域

本实用新型涉及一种低温浓缩设备，尤其是一种热管式低温浓缩罐。

背景技术

随着社会的高速发展，人们对中西医药物、保健品、饮料食品等的需求量愈来愈大，这类产品在生产过程中，必须要经过低温浓缩的工艺过程，一般浓缩温度不能超过50^OC（即低温浓缩），在该温度条件下，水分的蒸发非常缓慢。常规的浓缩罐是在罐内设置一圆筒，圆筒内通低于50^OC的循环热水，物料流经圆筒外壁，不断循环，同时，浓缩罐连接真空泵，通过真空泵的作用，使物料在真空环境中循环，利用水在真空状态下沸点的降低，达到加快蒸发的目的，然而由于受圆筒表面积的限制，浓缩工艺时间也受到了限制。增大圆筒受热面积就增大了设备的体积，增加了设备成本和占地面积。由于物料靠圆筒内热水通过壁温受热，而水的热焓值低，故其传热效率低，能耗浪费大。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种热管式低温浓缩罐，它能克服目前低温浓缩设备传热效率低，设备体积大，能耗高，生产和运转成本高的缺点，是一种新型的可广泛应用于中西医药物、保健品、饮料食品等产品生产工艺中必须的低温浓缩罐。将具有“超导传热”之称的热管技术应用于低温浓缩设备，是对该领域常规设备的技术更新与升级，是一种快速、高效、低碳、节能、结构紧凑、制作成本低、实用性强的低温浓缩设备。

本实用新型是这样实现的：热管式低温浓缩罐，包括料罐、料罐下部的供热水罐及热水进口和热水出口、料罐两侧的进料阀门和出料阀门以及与料罐连通的循环液管和循环出液阀门、料罐上方的真空表接口和真空泵接口，其特征在于料罐内的中下部固定设置有一密封的中板，中板将料罐分为隔绝的上腔和下腔两部分，下腔内充满热水，上腔内放置物料；所述中板上通过焊接或密封螺纹连接固定有数根重力热管，重力热管中为抽真空后充进传热工质（一般是水或其它相变工质，视物料工艺温度要求而定）；重力热管的下部浸入热水中为吸热段，上部浸入物料中为放热段，与中板的连接部分为绝热段，其上部穿过料罐上方的存料盘，所述存料盘通过料罐中间的撑杆固定，撑杆的下端与中板固定连接；存料盘的底部通重力热管的孔径大于重力热管的外径，形成物料通过的间隙。

供热水罐通过热水进口和热水出口，循环热水提供浓缩所需热能，热水温度可根据工艺需要设置；中板上焊接制作好的重力热管，重力热管的直径、长度可根据浓缩液的量选择；热管外壁直接与待浓缩物料接触；由于采用了多根热管的布置，与单一圆筒比，传热面积大大增加；重力热管是在管内充一定量的工质，并将管子抽成高真空，在高真空状况下，工质的沸点大大降低，重力热管的下部为吸热段，将其置于供热水罐中，在中板中的一段为热管的绝热段，在料罐中的一段为热管的放热段，工作时，重力热管的吸热段吸收供热水罐提供的热能，重力热管中的工质快速吸收汽化潜热而蒸发，蒸汽通过绝热段至放热段，在放热段通过管壁向外释放汽化潜热，释放汽化潜热后的凝结液依靠重力返回吸热段，由此，组成吸热--蒸发--蒸汽上升--释放汽化潜热--凝结液返回的连续循环，对外即是将供热水罐提供的热能高速、高效、等温、均温地传送给物料，由于料罐通过真空泵接口连接真空泵，料罐上端设有真空表接口，以检测运转时的真空度，运转时，料罐处于真空条件下，所以，物料在热管外表面受热后加速了水汽的蒸发，产生的水汽通过真空泵迅速被抽至罐外，从而，使物料得到快速浓缩。在供热水罐与料罐的法兰上开有密封槽，槽内放置密封件，通过紧固螺栓将中板与供热水箱、料罐密封连接，以保证运转时料罐的真空度和供热水箱无水泄漏。料罐中的物料由循环泵通过循环液管和打开的循环出液阀门进行循环，运转时进料阀门和出料口阀门均处于关闭状，物料通过循环液管进入料罐中的存料盘，存料盘通过撑杆固定位置，存料盘底部开有热管通过的孔，孔径大于热管的外径，形成间隙，物料依靠重力和循环泵的抽力通过该间隙流向热管的放热段外壁，同时，被热管放热段释放的汽化潜热快速加热汽化，由此不断循环，直至物料被浓缩至工艺要求的浓度；完成浓缩后的物料通过出料口阀门排出；进料时，出料口阀门和循环出液阀门处于关闭状，进料阀门和循环泵处于开启状，此时循环泵就可将需浓缩的物料送入料罐。

由此，形成了一个通过重力热管快速吸收汽化潜热、快速释放汽化潜热的高效传热，将处于低温真空环境中的物料迅速蒸发水分而浓缩，这是一个快速、高效、低碳、节能、结构紧凑、制作成本低、实用性强的低温浓缩设备。

在上述的热管式低温浓缩罐，其中，所述的重力热管的加热段、绝热段、放热段长度比例根据浓缩工艺温度、产品要求浓度等工艺条件而设计。

在上述的热管式低温浓缩罐，其中，供热水罐中的热水可以用太阳能、空气能等清洁能源或其他设备产生的余热提供的热能获取。

本实用新型热管式低温浓缩罐由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1,本实用新型由于使用了具有“超导传热”之称的热管技术，其传热效率高，传热面积大，等温性好，缩短了浓缩工艺时间，降低了运转成本。

2,本实用新型结构紧凑、设备体积小，制造方便，制造成本低，实用性强，有利于广泛推广应用。

3, 本实用新型由于采用了高效传热的热管技术，供热水罐的热水可以由太阳能、空气能能等新能源或其它设备的余热提供，是低碳、节能可持续发展的新型设备。

综上述，本实用新型是一种快速、高效、低碳、节能、结构紧凑、制作成本低、实用性强的热管式低温浓缩罐。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图中：1.供热水罐； 2.中板； 3.料罐； 4.重力热管； 5.存料盘；

6.撑杆；7.真空表接口； 8.真空泵接口； 9.循环液管；

10.循环泵； 11.循环出液阀门； 12.进料阀门；

13.密封件； 14.紧固螺栓； 15.热水进口；

16.热水出口； 17.出料阀门。

具体实施方式

下面结合附图和典型实施例对本实用新型作进一步说明。

在图1中，本实用新型包括料罐3、料罐3下部的供热水罐1及热水进口15和热水出口16、料罐3两侧的进料阀门12和出料阀门17以及与料罐3连通的循环液管9和循环出液阀门11、料罐3上方的真空表接口7和真空泵接口8，料罐3内的中下部固定设置有一密封的中板2，中板2将料罐3分为隔绝的上腔和下腔两部分，下腔内充满热水，上腔内放置物料；所述中板2上通过焊接或密封螺纹连接固定有数根重力热管4，重力热管4中为抽真空后充进传热工质；重力热管4的下部浸入热水中为吸热段，上部浸入物料中为放热段，与中板2的连接部分为绝热段，其上部穿过料罐3上方的存料盘5，所述存料盘5通过料罐3中间的撑杆6固定，撑杆6的下端与中板2固定连接；存料盘5的底部通重力热管4的孔径大于重力热管4的外径，形成物料通过的间隙。

供热水罐1置于热管式低温浓缩罐的下部，太阳能、空气能能等新能源或其它设备的余热提供的热能通过热水进口15和热水出口16循环供热，中板2上置有焊接或通过密封螺纹连接的重力热管4，重力热管4连接中板的一段为绝热段，中板2下部的一段为吸热段，中板2上部的为放热段，放热段置于料罐3内与物料直接接触，重力热管4的上部伸出在存料盘5内，存料盘5的底部通重力热管4的孔径大于重力热管4的外径，形成物料通过的间隙，存料盘5通过撑杆6固定，料罐3的顶部设置真空表接口7和真空泵接口8，物料由循环泵10通过循环液管9和开启的循环出液阀门在料罐3中循环，循环出液阀门11接有三通接头，连接循环泵10和进料阀门12，供热水罐1、中板2、料罐3通过紧固螺栓14连接，在供热水罐1和料罐3的法兰上开有密封槽，内置密封件13以保证运转时料罐3的真空度和供热水罐1中的水无泄漏，在料罐3的下部设有出料阀门17，供出料时打开出料。

Claims

1.热管式低温浓缩罐，包括料罐、料罐下部的供热水罐及热水进口和热水出口、料罐两侧的进料阀门和出料阀门以及与料罐连通的循环液管和循环出液阀门、料罐上方的真空表接口和真空泵接口，其特征在于料罐内的中下部固定设置有一密封的中板，中板将料罐分为隔绝的上腔和下腔两部分，下腔内充满热水，上腔内放置物料；所述中板上通过焊接或密封螺纹连接固定有数根重力热管，重力热管中为抽真空后充进传热工质；重力热管的下部浸入热水中为吸热段，上部浸入物料中为放热段，与中板的连接部分为绝热段，其上部穿过料罐上方的存料盘，所述存料盘通过料罐中间的撑杆固定，撑杆的下端与中板固定连接；存料盘的底部通重力热管的孔径大于重力热管的外径，形成物料通过的间隙。