CN207203501U - 一种蒸发干燥一体装置 - Google Patents

Abstract

一种蒸发干燥一体装置，至少包括筒体，轴，加热盘，喷雾臂，刮板组。所述筒体上部有蒸发汽体出口，下部有蒸发、干燥后物料的出口，筒体有双层热媒腔。所述的轴是空心的，一端连有旋转接头和轴上链轮，轴上固连若干个旋转喷雾臂和刮板组，和轴同步旋转。喷雾臂也是空心的并与中心轴及轴端的旋转接头连接。轴的两端通过固定在筒体两端中心的轴承座支撑。所述的加热盘与筒体内壁固连。还包括通过管道连接的原料液储罐、压力泵、初效过滤器、预热器和中效过滤器，能同时、连续实现固液分离。投资少，效率高、节能。尤其能为工业废水的分离又添利器。

Description

一种蒸发干燥一体装置

技术领域

本实用新型涉及蒸发、浓缩、结晶、干燥技术领域，特别涉及一种蒸发干燥一体装置。

背景技术

以往的蒸发和干燥是两个系统，溶解于液体的溶质只有通过蒸发、浓缩、结晶，过滤，离心才能分离出来，得到含湿量很大的固体，再去干燥。通常工艺需要首先采取多效(或单效)浓缩蒸发器进行浓缩蒸发后进入离心机或过滤机进行初步分离，最后进入干燥机进行彻底分离，以上工艺路线至少要三种设备分工才能完成。

近年来有了喷雾干燥机，使蒸发和干燥在同一台设备里完成。但是，喷雾干燥机使用的热载体是热风，耗能巨大，不但很难冷凝回收溶液(主要是水的回收利用)，而且增加了空气污染，尤其是溶液里还含有机成分，这样对生产的安全性带来很大的隐患。这类装置不仅受限于物料价值贵重的处理，如奶粉，中药制剂方面使用。因为更受限于加热方式方面，尤其汽化潜热比较大的物料方面加热非常困难，所以在大量的工业废水净化脱盐方面几乎没有使用。

随着MVR(蒸汽二次压缩再利用)技术应用于蒸发浓缩系统之后，在蒸发领域确实获得了节能效果。MVR技术解决了蒸发节能的问题，但仅仅完成了蒸发过程。所以MVR技术仍不能一步完成蒸发干燥操作。特别是在当前环保压力加大情况下，企业急需节能简捷、投资低的脱盐净化设备的出现。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种蒸发干燥一体装置，至少包括筒体、轴、加热盘、喷雾臂、刮板组；

所述筒体上部有气体出口，下部有蒸发干燥后物料出口，筒体内有热媒腔、多个热媒进口管和热媒出口管，所述的轴是空心轴，一端连有旋转接头和轴上链轮，轴上固连若干个绕轴同步旋转的喷雾臂和刮板组，轴的顶部连接有原料液进口；轴的两端由固定在筒体两端中心的轴承座支撑；所述加热盘与筒体的内壁固连；

还包括通过管道连接的原料液储罐、压力泵、初效过滤器、预热器和中效过滤器，中效过滤器与原料液进口连接；气体出口通过蒸汽管道与汽液分离器和蒸汽压缩机连接，蒸汽压缩机通过蒸汽管道和单向阀与分汽缸的一个进口连接并将蒸汽输送到分汽缸；生蒸汽进口管道与分汽缸的另一个进口连接；分汽缸通过多根管道分别与热媒进口管连接。

一种蒸发干燥一体装置，至少包括筒体、轴、加热盘、喷雾臂、刮板组；

所述筒体上部有气体出口，下部有蒸发干燥后物料出口，筒体内有热媒腔、多个热媒进口管和热媒出口管，所述的轴是空心轴，一端连有旋转接头和轴上链轮，轴上固连若干个绕轴同步旋转的喷雾臂和刮板组，轴的顶部连接有原料液进口；轴的两端由固定在筒体两端中心的轴承座支撑；所述加热盘与筒体的内壁固连；

还包括通过管道连接的原料液储罐、压力泵、初效过滤器、预热器和中效过滤器，预热器的冷媒进口与初效过滤器连接，冷媒出口与中效过滤器连接；中效过滤器与原料液进口连接；气体出口蒸发出来的二次蒸汽通过蒸汽管道与预热器的热媒进口连接冷凝后经热媒出口与冷凝器连接；生蒸汽进口管道与分汽缸的另一个进口连接；分汽缸通过多根管道分别与热媒进口管连接。

进一步地，气体出口发出的二次蒸汽经过蒸汽压缩机和分汽缸后进入筒体内的形成的热媒腔后进入筒体外设置的积液缸和疏水器排出。

进一步地，与分汽缸连接的生蒸汽进口管道上设有阀门。

进一步地，气体出口发出的二次蒸汽经过壳程冷凝，冷凝器内设有螺旋管，二次蒸汽在冷凝器内管程冷凝。

进一步地，喷雾臂是空心的，由臂上活结与轴上的轴上接头丝扣连接，在喷雾臂上安装有若干个喷嘴，喷嘴口分别对向加热盘和筒体的内壁。

进一步地，所述刮板组包括刮板，刮板通过刮板螺栓和刮板螺母固定在刮板架上，刮板与刮板臂轴向成倾斜角度；刮板边沿与加热盘上面接触；刮板架通过刮板架套安装在刮板臂上；刮板臂与刮板臂插座固连，刮板臂插座与刮板臂环箍固连，刮板臂环箍与轴固连；刮板和刮板架在刮板臂上由刮板隔套间隔，两端的刮板架套由挡位块和定位销定位。

进一步地，加热盘为带有热媒腔的圆盘，与轴同心垂直安装，加热盘中心设有加热盘内孔。

进一步地，轴一端封闭不通，另一端敞口作为轴端接口并与旋转接头通过小法兰和小螺栓连接，轴上设有若干轴上接头，轴上接头与喷雾臂的臂上活结连接；轴上延伸出筒体上部的位置处固连轴上链轮，所述轴上链轮通过链轮和链条与减速机电动机连接并带动轴转动。

进一步地，筒体有两层壳，筒内壳和筒外壳，筒外壳与筒内壳间填充有保温层，保温层与筒内壳间形成有热媒腔，热媒腔对应的两侧壁面为间壁；筒体包括上下两部分，且两部分通过大法兰和大螺栓连接为一体；筒体的侧面开有至少个维修孔，热媒腔通过热媒进口管和热媒出口管与热媒源连接，筒体由机架支撑。

综上，本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

本实用新型有五个优势：蒸发快速，蒸发浓缩结晶过程合并，连续可控，节能，环保。现简要描述如下：

1、蒸发快速：本实用新型所述的喷雾臂就是一种蒸发装置，被蒸发的混合液体经泵加压进入喷嘴，溶液被雾化成无数细小液珠从上往下充满蒸干机空间，蒸发表面积迅速扩大千万倍，气体挣脱液体束缚路径大大缩短，混合小液珠在不断扩撒中被加热同时迅速蒸发，这种蒸发具有闪蒸的特点。

2、蒸发浓缩结晶过程合并：由于溶解度的特性在蒸发过程同时发生着浓缩，在浓缩过程中发生着结晶，也就是说在液体从喷嘴喷出之后，在下落或者扩散过程中，浓缩结晶也在进行之中。不是喷出的液珠到了加热盘面时被加热盘蒸发之后才有固体颗粒，而是在液珠到达加热盘面之前就有大部分固体颗粒已经形成，最终在加热装置上进一步完成干燥，仅有一小部分没有被蒸发的液珠落到加热盘上继续被加热。也正是这一部分蒸汽带有多余的热量为下来的液珠提供蒸发的主要热源。这里的决定因素需要提供足够的热量及加热面积，这些过程就能同时完成。所以，除了加热盘之外，整个筒体内壁都是热媒载体及加热装置，在对流传热同时，还有辐射传热。这种蒸发浓缩结晶过程和设备装置的简化，构成本实用新型效率高、投资少的突出特性所在。

3、连续性---同时连续进料、连续出盐、连续回收溶液：本实用新型所述的蒸干机，原料液连续进入，蒸发汽体连续排出，温度、压力、流量、等物性参数可以实现全自动程序监控。而传统多效蒸发装置，包括加热釜再沸器，蒸发罐，这些装置是断续进料，断续出浆液，直到加热釜再沸器装满了残液无法继续蒸发了只好排放。而排放的浆液里含有大量溶质和有机无机溶剂，继续蒸发不够蒸汽成本，又找不到合适的干燥设备，往往被丢弃，既造成损失浪费又严重污染环境。

本实用新型蒸干机这种生产过程中的连续性，是本实用新型先进性的一个明显特征。正是这种蒸干一体机的连续性，为生产可控性，自动控制，节约劳力，减轻劳动强度和职业病创造了条件。

4、节能、闪蒸，在压力作用下，液体温度有所升高，突然被喷出来后，比环境高出来的压力转变成热量使一小部分液体被汽化。这就是闪蒸节能的机理。压力转化为蒸发力，节省了热量(即焓的转换)。

表面积迅速扩大，雾化的条件是混合液必须达到一定压力进入雾化器才能被充分雾化，压力和雾化器使混合液体分散成无数的微粒。使液体表面积增加千万倍。气体分子逃逸方便容易，节省能源。

相对扩撒：雾化的微粒自上而下扩撒，被加热装置加热蒸发的微粒自下而上扩散，这种相对扩撒相当于无数的微小换热器为传热提供了充分的能量场、温度场、浓度场。

利用MVR技术，使自身节能效果被成倍放大，具体在实施例中详细描述。

环保性：本实用新型蒸发干燥一体机能把液体和溶解在液体里的固体彻底一次性分开，固体多数是无机盐或有机盐，可以用作农用化肥。被蒸发出来的液体，没有溶剂的纯净水可以打回锅炉房重复利用。有溶剂的还可以继续蒸馏分离，得到纯净水和高含量的溶剂。所以，本实用新型的环保性，不仅具有经济效益，而且具有广泛的社会效益。

投资少：本实用新型蒸干一体机，一次连续完成蒸发和干燥任务，省去了多效蒸发器到离心机，干燥机之间的多次物料交接，设备和场地建筑投资都大大减少。

附图说明

图1为总体示意图；

图2为喷雾臂示意图；

图3为刮板组示意图；

图4-1为刮板架示意图；

图4-2为刮板示意图；

图5-1为加热盘示意图；

图5-2为图5-1的A-A剖视图；

图6-1为轴示意图；

图6-2为图6-1的轴向剖视图；

图7为筒体示意图；

图8为实施例一示意图；

图9为实施例二示意图；

图中：

1筒体、2轴、3加热盘、4喷雾臂、5刮板组、6旋转接头、7轴上链轮、8气体出口、9干燥后物料出口、10机架、11热媒进口管、12热媒出口管、13轴承座、14筒外壳、15喷嘴、16维修孔、17轴上接头、18臂上活结、19大螺栓、20大法兰、21小法兰、22小螺栓、23热媒腔、24原料液进口、25筒体底板、26轴端接口、27加热盘内孔、28刮板、29刮板架、30刮板臂环箍、31刮板臂插座、32刮板臂、33刮板隔套、34挡位块、35刮板螺栓、36刮板螺母、37定位销、38刮板架套、39刮板孔、40保温层、41内壁、42间壁、43阀门、44分汽缸、45生蒸汽进口管道、46蒸汽压缩机、47汽液分离器、48中效过滤器、49预热器、50初效过滤器、51压力泵、52原料液储罐、53积液缸、54疏水器、55链轮、56链条、57减速机电动机、58单向阀、59蒸汽管道、60冷凝器。

具体实施方式

以下结合附图1-9对本实用新型的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本实用新型，并非以此限定本实用新型的保护范围。

实施例一：如图1-图9所示，一种蒸发干燥一体装置，至少包括筒体1、轴2、加热盘3、喷雾臂4、刮板组5。

筒体1上部有气体出口8，下部有蒸发干燥后物料出口9，筒体1内有热媒腔23、多个热媒进口管11和热媒出口管12。轴2是空心轴，一端连有旋转接头6和轴上链轮7。轴2上固连若干个绕轴2同步旋转的喷雾臂4和刮板组5，喷雾臂4设置在刮板组5上方，刮板组5对应设置在加热盘3的上方。轴2的顶部连接有原料液进口24。轴2的两端由固定在筒体1两端中心的轴承座13支撑，下方的轴承座13安装在筒体底板25上。所述加热盘3与筒体1的内壁41固连安装。

如图8所示，还包括通过管道连接在一起的原料液储罐52、压力泵51、初效过滤器50、预热器49和中效过滤器48。其中中效过滤器48与原料液进口24连接。气体出口8通过蒸汽管道59与汽液分离器47和蒸汽压缩机46连接，二次蒸汽通过汽液分离器47后，液体排出，汽体进入蒸汽压缩机46内。蒸汽压缩机46通过蒸汽管道59和单向阀58与分汽缸44的一个进口连接并将蒸汽输送到分汽缸44。气体出口8发出的二次蒸汽经过蒸汽压缩机46和分汽缸44后进入筒体1内的形成的热媒腔23后进入筒体1外设置的积液缸53和疏水器54排出。实现了二次蒸汽的利用，达到了节能的目的。如此，所谓的MVR技术在本发明装置上得到了应用。据实验数据，蒸发1000kg/h盐水(含盐≤10％)，本实施方案消耗生蒸汽(来自蒸汽源的原始蒸汽)和电能折算人民币70元/小时。(生蒸汽0.2元/公斤，电能1.0元/KWH)相当于350公斤生蒸汽蒸发1000公斤盐水。

生蒸汽进口管道45与分汽缸44的另一个进口连接。分汽缸44通过多根管道分别与热媒进口管11连接。

与分汽缸44连接的生蒸汽进口管道45上设有阀门43。阀门43由人工控制或自动控制。

如图2所示，喷雾臂4是空心的，由臂上活结18与轴2上的轴上接头17丝扣连接，在喷雾臂4上安装有若干个喷嘴15，喷嘴口分别对向加热盘3和筒体1的内壁41。

如图3所示，刮板组5包括刮板28(图4-2)，刮板28通过刮板螺栓35和刮板螺母36与刮板架29上的刮板孔39配合进而固定在刮板架29上。刮板28与刮板臂32轴向成一定的倾斜角度。刮板28边沿与加热盘3上面接触。如图4-1所示，刮板架29通过刮板架套38安装在刮板臂32上，刮板臂32与刮板臂插座31固连，刮板臂插座31与刮板臂环箍30固连，刮板臂环箍30与轴2固连。刮板28和刮板架29在刮板臂32上由刮板隔套33间隔，两端的刮板架套38由挡位块34和定位销37定位。

如图5-1和图5-2所示，加热盘3为带有热媒腔23的圆盘，与轴2同心垂直安装，加热盘3中心设有加热盘内孔27。

如图6-1和图6-2所示，轴2一端封闭不通，另一端敞口作为轴端接口26并与旋转接头6通过小法兰21和小螺栓22连接。轴2上设有若干轴上接头17，轴上接头17与喷雾臂4的臂上活结18连接。轴2上延伸出筒体1上部的位置处固连轴上链轮7，所述轴上链轮7通过链轮55和链条56与减速机电动机57连接并带动轴2转动(图1)。

如图7所示，筒体1有两层壳，筒内壳和筒外壳14，筒外壳14与筒内壳间填充有保温层40，保温层40与筒内壳间形成有热媒腔23，热媒腔对应的两侧壁面为间壁42。筒体1包括上下两部分，且两部分通过大法兰20和大螺栓19连接为一体。筒体1的侧面开有至少1个维修孔16，热媒腔23通过热媒进口管11和热媒出口管12与热媒源连接，筒体1由机架10支撑在地面上。

实施例二：如图1-7和图9所示，与实施例以不同的是，还包括通过管道连接的原料液储罐52、压力泵51、初效过滤器50、预热器49和中效过滤器48。预热器49的冷媒进口与初效过滤器50连接，冷媒出口与中效过滤器48连接，该处预热器49起到预热的作用。中效过滤器48与原料液进口24连接。气体出口8蒸发出来的二次蒸汽通过蒸汽管道59与预热器49的热媒进口连接冷凝后经热媒出口与冷凝器60连接，该处的预热器49起到冷凝的作用。利用预热器49冷媒进口通入的冷媒对二次蒸汽进行冷凝，减少能源浪费，节约了能源。生蒸汽进口管道45与分汽缸44的另一个进口连接。分汽缸44通过多根管道分别与热媒进口管11连接。气体出口8发出的二次蒸汽经过59壳程冷凝，冷凝器60内设有螺旋管，二次蒸汽在冷凝器60内管程冷凝。

上述实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应扩入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种蒸发干燥一体装置，其特征在于：至少包括筒体(1)、轴(2)、加热盘(3)、喷雾臂(4)、刮板组(5)；

所述筒体(1)上部有气体出口(8)，下部有蒸发干燥后物料出口(9)，筒体(1)内有热媒腔(23)、多个热媒进口管(11)和热媒出口管(12)，所述的轴(2)是空心轴，一端连有旋转接头(6)和轴上链轮(7)，轴(2)上固连若干个绕轴(2)同步旋转的喷雾臂(4)和刮板组(5)，轴(2)的顶部连接有原料液进口(24)；轴(2)的两端由固定在筒体(1)两端中心的轴承座(13)支撑；所述加热盘(3)与筒体(1)的内壁(41)固连；

还包括通过管道连接的原料液储罐(52)、压力泵(51)、初效过滤器(50)、预热器(49)和中效过滤器(48)，中效过滤器(48)与原料液进口(24)连接；气体出口(8)通过蒸汽管道(59)与汽液分离器(47)和蒸汽压缩机(46)连接，蒸汽压缩机(46)通过蒸汽管道(59)和单向阀(58)与分汽缸(44)的一个进口连接并将蒸汽输送到分汽缸(44)；生蒸汽进口管道(45)与分汽缸(44)的另一个进口连接；分汽缸(44)通过多根管道分别与热媒进口管(11)连接。

2.根据权利要求1所述的一种蒸发干燥一体装置，其特征在于：气体出口(8)发出的二次蒸汽经过蒸汽压缩机(46)和分汽缸(44)后进入筒体(1)内的形成的热媒腔(23)后进入筒体(1)外设置的积液缸(53)和疏水器(54)排出。

3.一种蒸发干燥一体装置，其特征在于：至少包括筒体(1)、轴(2)、加热盘(3)、喷雾臂(4)、刮板组(5)；

所述筒体(1)上部有气体出口(8)，下部有蒸发干燥后物料出口(9)，筒体(1)内有热媒腔(23)、多个热媒进口管(11)和热媒出口管(12)，所述的 轴(2)是空心轴，一端连有旋转接头(6)和轴上链轮(7)，轴(2)上固连若干个绕轴(2)同步旋转的喷雾臂(4)和刮板组(5)，轴(2)的顶部连接有原料液进口(24)；轴(2)的两端由固定在筒体(1)两端中心的轴承座(13)支撑；所述加热盘(3)与筒体(1)的内壁(41)固连；

还包括通过管道连接的原料液储罐(52)、压力泵(51)、初效过滤器(50)、预热器(49)和中效过滤器(48)，预热器(49)的冷媒进口与初效过滤器(50)连接，冷媒出口与中效过滤器(48)连接；中效过滤器(48)与原料液进口(24)连接；气体出口(8)蒸发出来的二次蒸汽通过蒸汽管道(59)与预热器(49)的热媒进口连接冷凝后经热媒出口与冷凝器(60)连接；生蒸汽进口管道(45)与分汽缸(44)的另一个进口连接；分汽缸(44)通过多根管道分别与热媒进口管(11)连接。

4.根据权利要求1或3所述的一种蒸发干燥一体装置，其特征在于：与分汽缸(44)连接的生蒸汽进口管道(45)上设有阀门(43)。

5.根据权利要求3所述的一种蒸发干燥一体装置，其特征在于：气体出口(8)发出的二次蒸汽经过壳程冷凝，冷凝器(60)内设有螺旋管，二次蒸汽在冷凝器(60)内管程冷凝。

6.根据权利要求1或3所述的一种蒸发干燥一体装置，其特征在于：喷雾臂(4)是空心的，由臂上活结(18)与轴(2)上的轴上接头(17)丝扣连接，在喷雾臂(4)上安装有若干个喷嘴(15)，喷嘴口分别对向加热盘(3)和筒体(1)的内壁(41)。

7.根据权利要求1或3所述的一种蒸发干燥一体装置，其特征在于：所述刮板组(5)包括刮板(28)，刮板(28)通过刮板螺栓(35)和刮板螺母(36) 固定在刮板架(29)上，刮板(28)与刮板臂(32)轴向成倾斜角度；刮板(28)边沿与加热盘(3)上面接触；刮板架(29)通过刮板架套(38)安装在刮板臂(32)上；刮板臂(32)与刮板臂插座(31)固连，刮板臂插座(31)与刮板臂环箍(30)固连，刮板臂环箍(30)与轴(2)固连；刮板(28)和刮板架(29)在刮板臂(32)上由刮板隔套(33)间隔，两端的刮板架套(38)由挡位块(34)和定位销(37)定位。

8.根据权利要求1或3所述的一种蒸发干燥一体装置，其特征在于：加热盘(3)为带有热媒腔(23)的圆盘，与轴(2)同心垂直安装，加热盘(3)中心设有加热盘内孔(27)。

9.根据权利要求1或3所述的一种蒸发干燥一体装置，其特征在于：轴(2)一端封闭不通，另一端敞口作为轴端接口(26)并与旋转接头(6)通过小法兰(21)和小螺栓(22)连接，轴(2)上设有若干轴上接头(17)，轴上接头(17)与喷雾臂(4)的臂上活结(18)连接；轴(2)上延伸出筒体(1)上部的位置处固连轴上链轮(7)，所述轴上链轮(7)通过链轮(55)和链条(56)与减速机电动机(57)连接并带动轴(2)转动。

10.根据权利要求1或3所述的一种蒸发干燥一体装置，其特征在于：筒体(1)有两层壳，筒内壳和筒外壳(14)，筒外壳(14)与筒内壳间填充有保温层(40)，保温层(40)与筒内壳间形成有热媒腔(23)，热媒腔对应的两侧壁面为间壁(42)；筒体(1)包括上下两部分，且两部分通过大法兰(20)和大螺栓(19)连接为一体；筒体(1)的侧面开有至少1个维修孔(16)，热媒腔(23)通过热媒进口管(11)和热媒出口管(12)与热媒源连接，筒体(1)由机架(10)支撑。