CN2032905U - 带灭菌器和最后浓缩器的双效蒸发机 - Google Patents

Abstract

一种用于热敏性及粘度较高的物体蒸浓的、带灭菌器和最后浓缩器的双效蒸发机，包括平衡桶，预热器，第一及第二效列管式升膜加热器，间接加热式灭菌器和螺旋管式最后浓缩器及分离器等部件。具有使用方便，耗能降低，效率提高，产品质量优异，噪音大大降低等优点，适用于蒸浓明胶、蜂乳、牛奶等食品，也可用于无须灭菌的化工产品的蒸浓。

Description

本实用新型涉及一种液体的浓缩设备，特别涉及一种适用于热敏性及粘度较高的物体蒸浓的、带灭菌器和最后浓缩器的双效蒸发机。

目前使用的将热敏性及粘度较高的物体（如明胶）蒸浓的设备是一种列管加热升膜式单效真空蒸发机，这种蒸发机只能进行间歇生产，即一批胶液须在蒸发机中循环加热蒸发几小时才能得到一批浓胶，而且蒸汽消耗大，明胶质量下降。此外，还有一种英国生产的板式加热的、带灭菌器和最后浓缩器的双效真空连续蒸发机，这种蒸发机不再是间歇生产了，而能进行连续生产，并且具有灭菌和最后浓缩的功能。但这种蒸发机存在着下列问题：第一，板式加热器易使胶液结垢，因此必须定期（1－2月）拆洗；第二，灭菌时必需使用6－10公所斤／平方厘米的高压蒸汽，因此需要增添相应的设备，另外，蒸汽冲入半浓的胶液，会使胶液冲淡，从而增加蒸发量，并且蒸汽中可能混有铁锈等杂质，须将灭菌后的胶液再过滤一次；第三，最后浓缩器里的半浓胶液被循环加热，容易降低胶体质量，而且量后浓器须与灭菌器同时应用，如果生产厂家没有高压蒸汽，那么在不能应用灭菌器的同时最后浓缩器也不能应用；第四，这种蒸发机要使用八台泵，噪音很大；而且这种设备价格昂贵。

本实用新型的目的是提供一种带灭菌器和最后浓缩器的双效真空连续蒸发机，这种蒸发机价格低廉，使用方便，耗能降低，效率提高，且产品质量优异。此外，噪音大大降低，而且清洗设备时不必拆开设备。

本实用新型的目的是通过以下方式实现的，一种带灭菌器和最后浓缩器的双效蒸发机，包括：一平衡桶，一预热器，一第一效列管式升膜加热器，一第一分离器，一第二效列管式升膜加热器，一第二分离器，一第三分离器，一第四分离器，三个液体泵，一真空泵，相应的连接管道、阀，其中，还包括一串接在第二分离器和第三分离器之间的灭菌器，灭菌器带有灭菌管、间接加热装置和保持管；一串接在第三分离器和第四分离器之间的最后浓缩器，最后浓缩器带有一根以上管径由细到粗的螺旋管及密封外壳；平衡桶中带有自动补水装置。

本实用新型使用中有如下优点：可进行连续加热蒸发，避免了因循加热蒸发带来的热敏性及粘度较高的物质（如明胶）的质量下降，而且连续加热蒸发生产效率大大提高；灭菌时采用间接加热，这样，避免了用高压蒸汽直接冲入明胶引起明胶被冲淡和污染，而且生产厂没有高压（6－10公斤／平方厘米）蒸汽也能使用本实用新型，便于推广，间接加热以热载体传导热量可以实现温度自动控制，简化了生产管理；灭菌时发生的二次蒸汽被利用作为第二效列管式升膜加热器的热源的一部分，可节约能源；可利用最后浓缩器与第三分离器之间真空度的高低差使明胶自动地由第三分离器流入最后浓缩器，这样可以省去一只液体泵；整套机器仅用三只液体泵，噪音大大降低；清洗设备时不必拆开设备，方便了维护保养；整套设备价格低廉。

下面结合附图详细说明本实用新型的最佳实施例。

图1是本实用新型的总示意图；

图2是灭菌器正视示意图；

图3是沿图2中A－A线剖开的剖视示意图；

图4是灭菌管剖视示意图；

图5是最后浓缩器示意图；

图6是平衡桶正面剖视示意图；

图7是沿图6中的B－B线剖开的剖视示意图。

参见图1，一种带灭菌器和最后浓缩器的双效蒸发机结构如下：平衡桶1一侧与淡胶进口管6连接，下部经管3、流量表4及控制阀5与预热器2内部管道的下端连接，预热器2外壳上部一侧与蒸汽管7连接，下部与冷凝水疏水器8连接，预热器2内部管道的上端经管9与第一效列管式升膜加热器10内部列管下端连接，第一效列管式升膜加热器10处壳的一侧与蒸汽管11连接，下部与疏水器12连接，列管的上端经管13与第一分离器14侧面呈切向连接，第一分离器14的下端经管15与第二效列管式升膜加热器16内部列管的下端连接，第一分离器14的上端经管17与第二效列管式升膜加热器16外壳的一侧连接，第二效列管式升膜加热器16外壳的下部经管18与泵19连接，内部列管的上端经管20与第二分离器21侧面呈切向连接，第二分离器21上端经管22与真空泵23连接，下端依次经管24、泵25、管26与灭菌器27内部的灭菌管一端连接，灭菌管的另一端与保持管28一端连接，保持管28的另一端经减压阀29、管30与第三分离器31侧面呈切向连接，第三分离器31上端经管32与管17中部连接，下端依次经管33、第一视镜34、减压阀35、第二视镜36、管37与最后浓缩器38内部的螺旋管上端连接，最后浓缩器38外壳上部一侧与蒸汽管39连接，外壳底部与疏水器40连接，最后浓缩器38内部螺旋管下端经管41与第四分离器42侧面呈切向连接，第四分离器42上端经管43和管22与真空泵23连接，下端经管44、泵45与浓胶送出管46连接。

参见图2、图3和图4，灭菌器27的结构如下：

灭菌器27包括外壳47，外壳盖49，内部装有水平循环排列的灭菌管50，灭菌管50下方装电热管51，外壳47内注入油性加热介质淹没电热管51和灭菌管50，便于均匀加热，灭菌管50伸出外壳47的一端52经第一温度计53与半浓胶进口管26连接，外壳盖49上分别装上第二温度计54、温度传感器55和拉手56，灭菌管50伸出外壳47的另一端57经第三温度计58与一定长度的保持管59连接，灭菌管50中部伸出外壳47的部分用弯管60连接，外壳47侧面上部装有观察油性加热介质的油面视镜61，外壳47侧面下部是一系列电热管51接线头62，便于连接电线63，灭菌管50、电热管51伸出外壳47的部位均用密封连接，与加热介质接触的灭菌管50内装有向左及向右扭转的肯尼兹静态混和器64，65。

参见图5，最后浓缩器38的结构如下：最后浓缩器38包括密封外壳66，内部装有一至三根从上至下管径由细到粗的螺旋管，图中画出二根67、68，螺旋管67、68上端合并成一管经密封连接结构69与管37连接，下端也合并成一管经密封连接结构70与第四分离器进口管41连接，管41中装有不锈钢波纹网组成的除雾器71，外壳66顶部分别装有安全阀72和压力表73，外壳66侧面上部经蒸汽阀74与蒸汽管39连接，外壳66底部经疏水管75与疏水器40连接。在螺旋管67、68内的进口处部位装有肯尼兹静态混和器，每根螺旋管可以采用由细到粗三段不同管径的不锈钢管连接而成。

参见图6和图7，平衡桶1的结构如下：平衡桶1包括桶体76，桶盖77，桶盖77上带有把手78，桶壁上部一侧装有与桶壁密封连接的热水入口弯管79，热水入口弯管79桶内一端装有热水入口阀盖80，热水入口弯管79下侧固定一低位浮球弯支架81，一低位浮球连杆82上端穿过低位浮球弯支架81与热水入口阀盖80连接，下部与低位浮球83固定连接，下端与固定在桶体76内壁下侧的低位浮球直支架84活动连接；桶壁中上部一侧装有与桶壁密封连接的加洗液弯管85；桶壁下部另一侧装有与桶壁密封连接的淡胶进口弯管86，淡胶进口弯管86的桶内一端装有淡胶进口阀盖87，桶外一端经三通阀88与淡胶进口管6连接，一高位浮球连杆89下部通过横向连杆与淡胶进口阀盖87连接，下端与固定在淡胶进口弯管86下侧的高位浮球弯支架90活动连接，高位浮球连杆89上端穿过固定在桶体内壁上侧的高位浮球直支架91与高位浮球92固定连接；高位浮球92上方的桶壁上带有回流管入口93；在桶体76内中部相对两侧的桶壁上水平可旋转地固定一遥视液位中心轴94，该轴94一端与固定在桶壁上的轴承95旋转连接，该轴94的另一端通过轧兰96密封可旋转地伸出桶壁与一绕线电阻97连接，绕线电阻97及轧兰96用遥示液位器盒98罩住，在遥视液位中心轴94处于桶内的适当部位通过遥视液位浮球柄99固定一遥视液位浮球100；桶体76的底部一侧装有淡胶出口管3，桶体76下部外侧固定三个桶脚102、103，其中淡胶进口弯管86下方的桶脚103的高度可调；桶体76与桶盖77通过桶边卷口104配合连接。

下面结合附图说明本实用新型的工作原理。以蒸发明胶淡液为例说明如下：

参见图1，淡胶液从压滤机送来，经淡胶进口管6，流入平衡桶1，该桶能容纳一定量的胶液，淡胶液从平衡桶1经管3、流量表4及控制阀5进入预热器2内部管道，管道外经来自蒸汽管7的低压蒸汽加热后，淡胶液温度上升经管9进入带部分真空的第一效列管式升膜加热器10的列管内部，列管外面用来自蒸汽管11的低压蒸汽使淡胶液加热到沸腾，沸腾后二次蒸汽带着淡胶液经管13冲到第一分离器14内，胶液在第一分离器14内经离心分离后经管15进入带部分真空的第二效列管式升膜加热器16的列管内部，同样加热蒸发一次，但其热源为经管17送来的二次蒸汽。第一效列管式升膜加热器10中列管外产生的冷凝水经疏水器12排出，第二效列管式升膜加热器16中列管外产生的冷凝水须用泵19经管18排出，这是因为列管外的二次蒸汽冷凝后，列管外及第一分离器14和第一效列管式升膜加热器10的列管内均产生了一定的真空度。第二效列管式升膜加热器中的二次蒸汽和胶液经管20冲到第二分离器21中，经离心分离后，二次蒸汽经管22由真空泵23抽出，半浓胶液经管24由泵25抽出并通过管26压入灭菌器27内的灭菌管，半浓胶在几秒钟内被加热到所需温度，然后进入保持管28，维持该温度一定时间，将细菌及胞子基本杀死，然后经减压阀29和管30冲入部分真空的第三分离器31，将汽液二相分离，二次蒸汽经管32汇入管17作为第二效列管式升膜加热器的部分热源，半浓灭菌胶经第三分离器31分离、降压后，温度也相应降低，但第三分离器31内压力尚略高于最后浓缩器38，故半浓灭菌胶能自动地依次经管33、第一视镜34、减压阀35、第二视镜36、管37进入最后浓缩器38内的螺旋管内作最后浓缩，其热源由蒸汽管39送来，冷凝水经疏水器40排出，最后浓缩后的浓胶及二次蒸汽经管41冲到第四分离器42内分离，浓胶经管44由泵45抽出通过浓胶送出管46送到冷却凝冻部门，二次蒸汽及不凝性气体则通过管43、22由真空泵23抽出。

参见图2、图3、图4，半浓胶从管26送来，经第一温度计53测温后进入灭菌器27内的灭菌管50，随灭菌管50在灭菌器27内来回流动数次；电热管51通电后发热，通过灭菌器27内的油性加热介质对灭菌管50进行间接加热，油性加热介质的温度由第二温度计54显示，并由温度传感器55采集后输入控温装置，如WXT－102型温度显示控制仪对电热管51进行通断电控制，从而确定所需的温度；半浓胶在灭菌管50内流动时受管内的向左及向右扭转的肯尼兹静态混和器64、65作用而不断扭动，这样可使明胶液均匀受热并防止局部过热造成变质（变成不溶于热水的固体）；加热到所需温度的半浓胶液温度由出口处的第三温度计58显示，然后进入保持管59，因保持管59有一定长度，胶液流动需一定时间，在此期间内能保持温度并将细菌和胞子杀死，达到灭菌目的。

灭菌后的半浓胶须迅速降低温度，以免长时间受热使明胶降低质量。降温办法为将高温高压的明胶液通过减压阀29使胶液以一定速度经管30冲到带部分真空的第三分离器31中，该分离器31中的明胶液从高温高压到部分真空会立刻象闪电一样沸腾蒸发，放出二次蒸汽，利用二次蒸汽带走部分潜热而使明胶降温。

参见图5，半浓胶经灭菌和分离，其压力降低成部分真空，但第三分离器31内的真空度较最后浓缩器38中螺旋管67、68内的真空度低，所以胶液能自动从第三分离器31经管33、第一视镜34、减压阀35、第二视镜36、管37而进入螺旋管67、68内，在第一视镜34内可看到到胶液在流动，在第二视镜36内则可看到胶液在沸腾；为提高热交换效果，在螺旋管67、68内进口处部位放入肯尼兹静态混和器；胶液在螺旋管67、68内沸腾，产生大量二次蒸汽，同时胶液被进一步蒸浓，螺旋管67、68设计成先细后粗的形式是为了避免因螺旋管67、68中大量二次蒸汽产生使二次蒸汽流动线速度超过100米／秒；第四分离器42的进口管41中的除雾器71可以帮助浓胶的细沫与二次蒸汽分开。

参见图6、图7，淡胶液在过滤后流到淡胶进口管6，因平衡桶1内尚无液体，高位浮球92落下，通过高位浮球连杆89使淡胶进口阀盖87打开，淡胶通过淡胶进口弯管86流入平衡桶1内，当淡胶涨到高位浮球92上面时，浮球92浮起，通过连杆89将阀盖87关闭，淡胶停止从淡胶进口弯管86流入，故胶液不会满溢。淡胶从淡胶出口管3流出。

如果淡胶由于某种原因液位降低到接近桶底低于低位浮球83时，低位浮球83落下并带动低位浮球连杆82使热水入口阀盖80打开，热水就能代替淡胶经热水入口弯管79进入平衡桶1内，这样可以避免蒸发机因缺乏液体而损坏，尤其是灭菌器27和最后浓缩器38，从而使蒸发机可继续运转，直到淡胶恢复供应或停车为止，这就是平衡桶1自动补水装置的作用。

为随时让操作人员及时了解平衡桶中液位情况，调节胶液供应速度，或通过观察由遥视液位浮球100显示的情况而决定。遥视液位浮球100随桶内液位高低而浮动，并通过遥视液位浮球柄99使遥视液位中心轴94转动，该轴94一端通过轧兰96伸出桶外扭动一只绕线电阻97，这样电阻值会随液位的高低变化而变化，电阻值的变化很容易准确地在远处与绕线电阻97连接的电表上反映出来，使操作人员及时了解。

在蒸发机停止后，先用热水洗涤一段时间，再通过加洗液弯管85加入一定量的酸或碱液，配成一定浓度的洗液洗净蒸发机。

整套蒸发机的总热源来自总蒸汽管，所需的蒸汽只需3－5公斤／平方厘米的低压蒸汽即可，无需6－10公斤／平方厘米的高压蒸汽。

各附图中相同的标号表示相同的部件或结构。

本实用新型不仅适于蒸浓明胶，还能蒸其他食品，如蜂乳，牛奶（制作奶粉前道工序）等，同样，其他无须灭菌的化工产品也能蒸浓。

Claims (5)

1、一种带灭菌器和最后浓缩器的双效蒸发机，包括：一平衡桶，一预热器，一第一效列管式升膜加热器，一第一分离器，一第二效列管式升膜加热器，一第二分离器，一第三分离器，一第四分离器，三个液体泵，一真空泵，相应的连接管道、阀，其特征在于：还包括一串接在第二分离器和第三分离器之间的灭菌器，灭菌器带有灭菌管、间接加热装置和保持管；一串接在第三分离器和第四分离器之间的最后浓缩器，最后浓缩器带有一根以上管径由细到粗的螺旋管及密封外壳；平衡桶中带有自动补水装置。

2、如权利要求1所述的带灭菌器和最后浓缩器的双效蒸发机，其特征在于：所述的灭菌器包括外壳，外壳盖，内部装有水平循环排列的灭菌管，灭菌管下方装电热管，外壳内注入淹没电热管和灭菌管的油性加热介质，灭菌管伸出外壳的一端经第一温度计与半浓胶进口管连接，外壳盖上分别装上第二温度计、温度传感器和拉手，灭菌管伸出外壳的另一端经第三温度计与保温灭菌的保持管连接，灭菌管中部伸出外壳的部分用弯管连接，外壳侧面上部装有观察油性加热介质的油面视镜，外壳侧面下部是一系列电热管接线头，灭菌管、电热管伸出外壳的部位均用密封连接，与加热介质接触的灭菌管内装有向左及向右扭转的肯尼兹静态混和器。

3、如权利要求1或2所述的带灭菌器和最后浓缩器的双效蒸发机，其特征在于：所述的最后浓缩器包括密封外壳，内部装有一至三根从上至下管径由细到粗的螺旋管，几根螺旋管上端合并成一管经密封连接结构伸出外壳顶端，螺旋管下端也合并成一管经密封连接结构与第四分离器进口管连接，第四分离器进口管中装有不锈钢波纹网组成的除雾器，外壳顶部分别还装有安全阀和压力表，外壳侧面上部经蒸汽阀与蒸汽管连接，外壳底部经疏水管与疏水器连接，在螺旋管内进口处部位装有肯尼兹静态混和器，每根螺旋管可以采用由细到粗三段不同管径的不锈钢管连接而成。

4、如权利要求1或2所述的带灭菌器和最后浓缩器的双效蒸发机，其特征在于：所述的平衡桶自动补水装置包括在桶壁上部一侧装有与桶壁密封连接的热水入口弯管，热水入口弯管桶内一端装有热水入口阀盖，热水入口弯管下侧固定一低位浮球弯支架，一低位浮球连杆上端穿过低位浮球弯支架与热水入口阀盖连接，下部与低位浮球固定连接，下端与固定在桶体内壁下侧的低位浮球直支架活动连接。

5、如权利要求3所述的带灭菌器和最后浓缩器的双效蒸发机，其特征在于：所述的平衡桶自动补水装置包括在桶壁上部一侧装有与桶壁密封连接的热水入口弯管，热水入口弯管桶内一端装有热水入口阀盖，热水入口弯管下侧固定一低位浮球弯支架，一低位浮球连杆上端穿过低位浮球弯支架与热水入口阀连接，下部与低位浮球固定连接，下端与固定在桶体内壁下侧的低位浮球直支架活动连接。

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