CN205850256U - 一种单效浓缩器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单效浓缩器，其中平衡罐的出料口通过出料管与板式蒸发器的原料进口连通，出料管上安装有进液泵；板式蒸发器的原料出口通过分离管与分离罐的进口连接，分离管与分离罐相切设置，分离罐顶部的气相出口通过管路与板式冷凝器的溶媒进口连通，分离罐底部的液相出口连接有出液管，出液管上连接有排液管和浓缩液回液管，排液管上设有出液泵，浓缩液回液管上设有循环泵，浓缩液回液管与板式蒸发器的原料进口连通；板式蒸发器的蒸汽进口连接有蒸汽进管，板式蒸发器的蒸汽凝水出口连接有排水管，排水管与凝水泵的进液口连接，凝水泵的出液口连接有蒸汽凝水管，蒸汽凝水管上连接有凝水分支管，凝水分支管与蒸汽进管连通。

Description

一种单效浓缩器

技术领域

本实用新型涉及一种单效浓缩器。

背景技术

单效浓缩器用于对药液、果汁等进行蒸发浓缩，其得到的浓缩药液具有无污染、物料浓缩密度高的优点。现使用的单效浓缩器包括有蒸发室，蒸发室的底部通过管道与加热器的底部连通，加热器的出气口与蒸发室的蒸汽进口连通，蒸发室的蒸汽出口依次连接有立式冷凝器、冷却器和集液器，立式冷凝器与蒸发室通过直管连接。这种单效浓缩器在使用过程中存在以下不足：由于蒸发室的蒸汽经过立式冷凝器进行冷却，蒸汽冷凝效果不理想，造成药液浓缩速度慢；药液浓缩过程产生的泡沫难以消除，泡沫容易随蒸汽进入到立式冷凝器，使冷凝效率降低；蒸汽仅进行一次性使用，热量浪费严重，生产成本较高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能耗低的单效浓缩器。

为解决上述技术问题，本实用新型包括平衡罐、分离装置、板式冷凝器，其结构特点是所述分离装置包括板式蒸发器和分离罐，所述平衡罐的进料口连接有进料管，所述平衡罐的出料口连接有出料管，所述出料管与板式蒸发器的原料进口连接，所述出料管上安装有进液泵；所述板式蒸发器的原料出口通过分离管与分离罐的进口连接，所述分离管与分离罐相切设置，所述分离罐顶部的气相出口通过管路与板式冷凝器的溶媒进口连通，所述分离罐底部的液相出口连接有出液管，所述出液管上连接有排液管和浓缩液回液管，所述排液管上设有出液泵，所述浓缩液回液管上设有循环泵，所述浓缩液回液管与板式蒸发器的原料进口连通；所述板式蒸发器的蒸汽进口连接有蒸汽进管，所述板式蒸发器的蒸汽凝水出口连接有排水管，所述排水管上安装有第一汽水分离器，所述排水管与凝水泵的进液口连接，所述凝水泵的出液口连接有蒸汽凝水管，所述蒸汽凝水管上连接有凝水分支管，所述凝水分支管与蒸汽进管连通。

所述排液管上连接有浓缩液回流管，所述浓缩液回流管与平衡罐的进料口连通。

所述板式冷凝器的溶媒凝水出口连接有排放管，所述排放管上安装有第二汽水分离器，所述第二汽水分离器的出气口通过管路与真空泵连通，所述排放管与排放泵的进液口连接，所述排放泵的出液口连接有溶媒凝水管，所述溶媒凝水管上连接有溶媒回液管，所述溶媒回液管与平衡罐的进料口连通；所述第一汽水分离器的出气口通过管路与板式冷凝器的溶媒进口连通。

所述浓缩液回液管和出液管上连接有将两者连通的返回管。

所述浓缩液回液管上安装有质量流量计，所述质量流量计的信号输出端与控制器电连接，所述出液泵和循环泵的控制端分别与控制器电连接。

所述出液管上安装有管道视镜。

所述板式冷凝器的冷凝水进口连接有循环水进管、冷凝水出口连接有循环水出管，所述循环水进管在靠近板式冷凝器处连接有第一清洗出管，所述第一清洗出管上设有第一清洗阀，所述循环水出管在靠近板式冷凝器处连接有第一清洗进管，所述第一清洗进管上设有第二清洗阀。

所述出料管上连接有第一清洗分支管，所述第一清洗分支管与板式冷凝器的溶媒进口连通，所述第一清洗分支管上还连接有第二清洗分支管，所述第二清洗分支管与分离罐连通。

采用上述结构后，本实用新型工作过程中，部分蒸汽的凝水通过凝水分支管进入蒸汽进管与高压、高温的蒸汽混合，凝水吸热蒸发成蒸汽，从而降低了蒸汽的压力及温度，通过调节凝水与蒸汽的比例，使进入板式蒸发器的蒸汽的温度及压力维持在最适宜的温度，保护板式蒸发器的同时，还可防止物料过热，提高物料的蒸发效果，由于凝水的温度还较高，通过对凝水的利用，还可降低能源消耗；本实用新型为强制循环，比传统设备的自然循环强度高，因此不易结垢，物料的浓缩密度高；本实用新型中选用板式蒸发器，其换热板片较薄，换热效率高，设备结构紧凑，热量损失少；板式蒸发器可拆卸，维护方便，并且可在一定程度上增加板片以扩大设备蒸发能力。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，单效浓缩器包括平衡罐2、分离装置、板式冷凝器32，其中分离装置包括板式蒸发器29和分离罐31。

本实用新型中管路连接结构如下：平衡罐2位于上部的进料口连接有进料管1，平衡罐2底部的出料口连接有出料管3，出料管3与板式蒸发器29的原料进口连接，出料管3上安装有进液泵4；板式蒸发器29的原料出口通过分离管25与分离罐31侧下部的进口连接，分离管25与分离罐31相切设置且分离管25由其进料端至出料端向下倾斜设置，使物料顺利流至分离罐31内，分离罐31顶部的气相出口通过管路与板式冷凝器32的溶媒进口连通，分离罐31底部的液相出口连接有出液管12，出液管12上安装有管道视镜，出液管12上连接有排液管13和浓缩液回液管9，排液管13上设有出液泵14，排液管13上连接有浓缩液回流管27，浓缩液回流管27与平衡罐2的进料口连通，当系统出现问题，浓缩液不合格时可经浓缩液回流管27回流至平衡罐2进行蒸发，浓缩液回液管9上设有循环泵8，浓缩液回液管9的端部连接在出料管3靠近板式蒸发器29处从而与板式蒸发器29的原料进口连通，浓缩液回液管9和出液管12上连接有将两者连通的返回管10；当物料正常进行蒸发时，返回管10处于关闭状态，当整个系统停车时，返回管10开通，出液泵14可将板式蒸发器29前部管路内的物料全部排出，防止物料残留；

板式冷凝器32的溶媒凝水出口连接有排放管17，排放管17上安装有第二汽水分离器33，第二汽水分离器33的出气口通过管路与真空泵19连通，此处真空泵19选用水环式真空泵，排放管17与排放泵18的进液口连接，排放泵18的出液口连接有溶媒凝水管15，溶媒凝水管15上连接有溶媒回液管28，溶媒回液管28与平衡罐2的进料口连通，当系统工作出现问题，气相中带出物料时，可将此部分溶媒凝水通过溶媒回液管28回流至平衡罐2，防止物料浪费；板式冷凝器32的冷凝水进口连接有循环水进管22、冷凝水出口连接有循环水出管21，循环水进管22在靠近板式冷凝器32处连接有第一清洗出管16，第一清洗出管16上设有第一清洗阀，循环水出管21在靠近板式冷凝器32处连接有第一清洗进管20，第一清洗进管20上设有第二清洗阀，对板式冷凝器32的冷却通道进行反冲洗时只需从第一清洗进管20进水、从第一清洗出管16出水即可，减少清洗水的清洗路径，提高清洗水的清洗压力、速度，进而提高清洗洁净度；

板式蒸发器29的蒸汽进口连接有蒸汽进管24，板式蒸发器29的蒸汽凝水出口连接有排水管11，排水管11上安装有第一汽水分离器34，第一汽水分离器34的出气口通过管路与板式冷凝器32的溶媒进口连通，通过板式冷凝器32的冷却通道与真空泵间接连通，排水管11与凝水泵7的进液口连接，凝水泵7的出液口连接有蒸汽凝水管6，蒸汽凝水管6上连接有凝水分支管26，凝水分支管26与蒸汽进管24连通，连通处靠近板式蒸发器29的蒸汽进口；系统工作过程中，部分蒸汽的凝水通过凝水分支管26进入蒸汽进管24与高压、高温的蒸汽混合，凝水吸热蒸发成蒸汽，从而降低了蒸汽的压力及温度，通过调节凝水与蒸汽的比例，使进入板式蒸发器29的蒸汽的温度及压力维持在最适宜的温度，保护板式蒸发器29的同时，还可防止物料过热，提高物料的蒸发效果，由于凝水的温度还较高，通过对凝水的利用，还可降低能源消耗；

出料管3上连接有第一清洗分支管5，第一清洗分支管5与板式冷凝器32的溶媒进口连通，用于清洗板式冷凝器32的溶媒放热通道，第一清洗分支管还通过管路与平衡罐连通，第一清洗分支管5上还连接有第二清洗分支管23，第二清洗分支管23连接在分离罐31顶部，用于对分离罐31清洗。清洗时可先将清洗液注入平衡罐2，用进液泵4将清洗液泵入需清洗的设备，需清洗的设备通过原本的工艺管路与平衡罐2的顶部连通，从而使清洗液可形成环路循环，平衡罐2起到缓冲及存储的作用，提高清洗效果。

本实用新型中还设有用于冷却各个泵的冷却系统，其中冷却系统包括水箱30，水箱30上部连接有冷却进水管35、下部连接有冷却出水管36，冷却出水管36的末端与真空泵连通，冷却出水管36上对应凝水泵7、循环泵8、出液泵14、排放泵18依次设有冷却分支管用于与各个泵的冷却水进口连接，各个泵的冷却水以及本实用新型中各个管路的废水均通过管路输送至废水管，便于对废水集中处理。

以上所述管路，当其水平设置时，可沿其内流体流向略微向其出料端向下倾斜设置，其坡度可控制在0.5-1%范围内，便于物料的排出。以上所述管路上分别设有控制管路通断的控制阀，此结构设置为本领域技术人员公知技术，故不再一一赘述。本实用新型中浓缩液回液管9上安装有质量流量计，质量流量计的信号输出端与控制器电连接，出液泵14和循环泵8的控制端分别与控制器电连接，通过监控物料的相对密度，控制器判断物料是否合格，合格则开启出液泵14出液，不合格则开启循环泵8将物料重新泵入板式蒸发器29继续进行蒸发浓缩。其他管路上也可分别设置电动阀，电动阀的控制端分别与控制器电连接，各个设备上设置温度、压力、液位等实时监测装置，且其信号输出端分别与控制器电连接，各个泵的控制端也分别与控制器电连接，针对工艺流程中各个设备对温度、压力等的要求，可对控制器进行编程，使其接收到监测装置发出的信号后，发出合适指令，维持整个系统自动稳定运行。具体各个设备之间的联锁控制结构，本领域的技术人员根据工艺流程要求即可设计得出，其为本领域的公知常识，故在此不再一一赘述实现本实用新型自动化的各个联锁控制结构。

物料首先输送至平衡罐2，由进液泵4输送至板式蒸发器29，物料在板式蒸发器29中快速流过，温度升高，随后进入分离罐31，物料经板式蒸发器29加热后为气液共相，通过分离罐31支臂大管道沿切线方向进入分离罐31，在分离罐31内形成漩涡，增加气液分离强度，蒸发出的溶媒蒸汽从分离罐31顶部流出后进入板式冷凝器32，浓缩后的物料通过分离罐31底部的循环泵8再次进入板式蒸发器29进一步浓缩，该循环回路中安装有质量流量计，可实时检测物料相对密度，达到设定值后，切换至出液管12路，经分离罐31底部的出液泵14输出，不合格时切换回平衡罐2。平衡罐2内设置液位变送器，通过控制器控制液位高度，保证整个系统连续运行。

本实用新型为强制循环，比传统设备的自然循环强度高，因此不易结垢，物料的浓缩密度高；本实用新型中选用板式蒸发器29，其换热板片较薄，换热效率高，设备结构紧凑，热量损失少；板式蒸发器29可拆卸，维护方便，并且可在一定程度上增加板片以扩大设备蒸发能力；设备可全自动控制，实现连续浓缩。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。但凡在本实用新型的发明构思范围之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种单效浓缩器，包括平衡罐（2）、分离装置、板式冷凝器（32），其特征是所述分离装置包括板式蒸发器（29）和分离罐（31），所述平衡罐（2）的进料口连接有进料管（1），所述平衡罐（2）的出料口连接有出料管（3），所述出料管（3）与板式蒸发器（29）的原料进口连接，所述出料管（3）上安装有进液泵（4）；所述板式蒸发器（29）的原料出口通过分离管（25）与分离罐（31）的进口连接，所述分离管与分离罐（31）相切设置，所述分离罐（31）顶部的气相出口通过管路与板式冷凝器（32）的溶媒进口连通，所述分离罐（31）底部的液相出口连接有出液管（12），所述出液管（12）上连接有排液管（13）和浓缩液回液管（9），所述排液管（13）上设有出液泵（14），所述浓缩液回液管（9）上设有循环泵（8），所述浓缩液回液管（9）与板式蒸发器（29）的原料进口连通；所述板式蒸发器（29）的蒸汽进口连接有蒸汽进管（24），所述板式蒸发器（29）的蒸汽凝水出口连接有排水管（11），所述排水管（11）上安装有第一汽水分离器（34），所述排水管（11）与凝水泵（7）的进液口连接，所述凝水泵（7）的出液口连接有蒸汽凝水管（6），所述蒸汽凝水管（6）上连接有凝水分支管（26），所述凝水分支管（26）与蒸汽进管连通。

2.根据权利要求1所述的单效浓缩器，其特征是所述排液管（13）上连接有浓缩液回流管（27），所述浓缩液回流管（27）与平衡罐（2）的进料口连通。

3.根据权利要求1所述的单效浓缩器，其特征是所述板式冷凝器（32）的溶媒凝水出口连接有排放管（17），所述排放管（17）上安装有第二汽水分离器（33），所述第二汽水分离器（33）的出气口通过管路与真空泵（19）连通，所述排放管（17）与排放泵（18）的进液口连接，所述排放泵的出液口连接有溶媒凝水管（15），所述溶媒凝水管（15）上连接有溶媒回液管（28），所述溶媒回液管（28）与平衡罐（2）的进料口连通；所述第一汽水分离器（34）的出气口通过管路与板式冷凝器（32）的溶媒进口连通。

4.根据权利要求1所述的单效浓缩器，其特征是所述浓缩液回液管（9）和出液管（12）上连接有将两者连通的返回管（10）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的单效浓缩器，其特征是所述浓缩液回液管（9）上安装有质量流量计，所述质量流量计的信号输出端与控制器电连接，所述出液泵（14）和循环泵（8）的控制端分别与控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的单效浓缩器，其特征是所述出液管（12）上安装有管道视镜。

7.根据权利要求5所述的单效浓缩器，其特征是所述板式冷凝器（32）的冷凝水进口连接有循环水进管（22）、冷凝水出口连接有循环水出管（21），所述循环水进管（22）在靠近板式冷凝器（32）处连接有第一清洗出管（16），所述第一清洗出管（16）上设有第一清洗阀，所述循环水出管（21）在靠近板式冷凝器（32）处连接有第一清洗进管（20），所述第一清洗进管（20）上设有第二清洗阀。

8.根据权利要求7所述的单效浓缩器，其特征是所述出料管（3）上连接有第一清洗分支管（5），所述第一清洗分支管（5）与板式冷凝器（32）的溶媒进口连通，所述第一清洗分支管（5）上还连接有第二清洗分支管（23），所述第二清洗分支管（23）与分离罐（31）连通。