CN210205912U - 一种真空蒸发浓缩装置 - Google Patents

Abstract

一种真空蒸发浓缩装置，具有蒸发罐、汽化热回收罐、冷凝器和真空泵，汽化热回收罐内的中部设有列管式换热器，其上、下部空间分别是汽化室和液料室，列管式换热器的换热管将液料室与汽化室沟通，汽化热回收罐的进料口与蒸发罐的加料口之间由加料管相连，二次蒸汽通道通向冷凝器。高真空使液体在低温度下沸腾汽化，液料在蒸发罐吸收热量产生一次蒸汽，一次蒸汽进入汽化热回收罐，与处于汽化热回收罐内的液料换热产生二次蒸汽，一次蒸汽在汽化热回收罐中冷凝圧缩成液体，二次蒸汽在冷凝器中对环境放热，冷凝圧缩成液体，本实用新型提高了换热效率，减少了换热损失，而且由于不设置热泵机组和料液泵，降低了能源消耗。

Description

一种真空蒸发浓缩装置

技术领域

本实用新型涉及真空蒸发浓缩装置。

背景技术

浓缩广泛应用于化学、食品、生物制药等工业中，低温真空蒸发是应用得较广泛的浓缩技术。中国专利申请号 201120021776.3的实用新型公开了一种低温蒸发浓缩装置，包括有进料罐、蒸发器、加热器、冷凝器、集液罐及能量转换器，利用能量转换器内的电加热器对料液进行初始加热，在料液形成蒸汽后，通过吸收蒸汽的热量再对料液进行加热。上述的浓缩装置虽然具有减少电力消耗，降低生产成本的效果，但在目前推行节约性社会的背景下，希望能进一步减少能源消耗，提高能源的利用效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种降低能源消耗的真空蒸发浓缩装置。

为达到上述目的，本实用新型采取如下技术方案：真空蒸发浓缩装置具有蒸发罐、冷凝器、真空泵，蒸发罐的顶部设有一次蒸汽出口，其底部设有加料口和排料口，冷凝器具有蒸汽进口、抽气口和冷凝水出口，真空泵与冷凝器的抽气口相连接，还具有汽化热回收罐，蒸发罐内设有加热器，汽化热回收罐内的中部设有列管式换热器，其上、下部空间分别是汽化室和液料室，列管式换热器的换热管将液料室与汽化室沟通，汽化热回收罐的上部设有上出口，汽化热回收罐的侧壁上对应列管式换热器的部位设有一次蒸汽进口和下出口，汽化热回收罐的底部设有进料口，汽化热回收罐的进料口与蒸发罐的加料口之间由加料管相连，加料管通向液料罐；蒸发罐的一次蒸汽出口与汽化热回收罐的一次蒸汽进口相通，汽化热回收罐的上出口和下出口均与二次蒸汽通道相通，二次蒸汽通道通向冷凝器，二次蒸汽通道设有冷凝水排放口。

所述蒸发罐内的加热器为电加热或/和利用余热水加热。

所述液料罐的输出口处于底部，在加料时，液料罐内的液料面高出于输出口。

本实用新型具有如下积极效果：本实用新型设置汽化热回收罐，汽化热回收罐与蒸发罐底部相通，液料能同时进入上述两罐，蒸发罐内设有加热器，直接对蒸发罐内的液料进行加热，高真空使液体在低温度下沸腾汽化，蒸发罐内的液料吸收热量产生一次蒸汽，一次蒸汽进入汽化热回收罐，与汽化热回收罐内的液料换热，产生二次蒸汽，本装置的加热热量转换直接在蒸发罐和汽化热回收罐中进行，一次蒸汽在汽化热回收罐中冷凝圧缩成液体，二次蒸汽在冷凝器中对环境放热，冷凝圧缩成液体。本实用新型的蒸发温度为二个，一次蒸发温度大于环境温度15℃左右，二次蒸发温度略高于环境温度，本实用新型可有效地利用余热和吸收环境冷、热量，较大地提高热量的利用率和换热效率，减少了换热损失，而且由于不设置热泵机组和料液泵，降低了能源消耗。

附图说明

图1是本实用新型视图。

附图标记如下：蒸发罐1，一次蒸汽出口1-a，加料口1-b，排料口1-c，汽化热回收罐2，汽化室2-1，液料室2-2，一次蒸汽进口2-a，上出口2-b，下出口2-c，进料口2-d，二次蒸汽通道3，冷凝水排放口3-c，冷凝器4，蒸汽进口4-a，抽气口4-b，冷凝水出口4-c，真空泵5，抽气阀6，一次蒸汽通道7，列管式换热器8，换热管8-1，液料罐9，冷凝水收集罐10，加热器11，排料阀12，加料管13，进料阀14。

具体实施方式

实施例1

见图1，本实施例具有蒸发罐1、汽化热回收罐2、冷凝器4和真空泵5。

所述蒸发罐1内设有加热器11，蒸发罐的顶部设有一次蒸汽出口1-a，其下部设有加料口1-b和排料口1-c。蒸发罐1内的加热器11可以是电加热，可以利用余热水加热，也可以同时采用电加热和余热水加热。

所述汽化热回收罐2内的中部设有列管式换热器8，列管式换热器8的上、下部空间分别是汽化室2-1和液料室2-2，列管式换热器8的换热管8-1将液料室2-2与汽化室2-1沟通，汽化热回收罐2的上部即对应汽化室2-1设有上出口2-b，汽化热回收罐2的侧面上对应列管式换热器8的部位设有相对的一次蒸汽进口2-a和下出口2-c，汽化热回收罐2的底部即对应液料室2-2的部位设有进料口2-d。

所述冷凝器4的上部具有蒸汽进口4-a，中部具有抽气口4-b，底部具有冷凝水出口4-c。真空泵5与冷凝器4的抽气口4-b之间由抽气管相连接，抽气管上连接有抽气阀6。冷凝器4具有冷却水进管4-1和冷却水出管4-2。

所述蒸发罐1的一次蒸汽出口1-a与汽化热回收罐2的一次蒸汽进口2-a之间由一次蒸汽通道7连通，汽化热回收罐2的上出口2-b和下出口2-c均与二次蒸汽通道3上连通，二次蒸汽通道3的出口与冷凝器上的蒸汽进口4-a连通，二次蒸汽通道3的底部设有冷凝水排放口3-c。本实施例中，二次蒸汽通道3的底面低于冷凝器4的冷凝水出口4-c，冷凝器4的冷凝水出口4-c通向二次蒸汽通道3，冷凝器4的冷凝水流入二次蒸汽通道3，由二次蒸汽通道3的冷凝水排放口3-c通过水管排至冷凝水收集罐10内。如果冷凝器4的底面低于二次蒸汽通道3的冷凝水排放口3-c，则可将二次蒸汽通道3的冷凝水排放到冷凝器4内，再由冷凝器4的冷凝水出口4-c排至冷凝水收集罐10内。也可以二次蒸汽通道3的冷凝水和冷凝器4的冷凝水各通过水管排至冷凝水收集罐10内。

所述汽化热回收罐2的进料口2-d与蒸发罐1的加料口1-b之间由加料管13相连。加料管13通向液料罐9与液料罐9相连。液料罐9的输出口9-1处于底部，在加料时，液料罐9的液料面保持高出于输出口9-1，保证液料在输入时不夹带气体。

由于是真空操作，要求整个装置具有良好的密封性，这由加工工艺作保证。

良好的密封性避免真空泵长时间工作，能节电。

应用时，先抽真空，内腔压力在400pa左右，先后关闭抽气阀6和真空泵5，打开进料阀14，由于蒸发罐1和汽化热回收罐2底部由加料管13联通，液料经加料管13被吸入蒸发罐1和汽化热回收罐2内，液料室2-2内的液料通过列管式换热器8的换热管8-1进入汽化室2-1，当蒸发罐1和汽化热回收罐2内的液料面到达设定高度，关闭进料阀14，此时开始供热。因高真空使液料在低温度下沸腾汽化，液料在蒸发罐1内吸收热量产生一次蒸汽，一次蒸汽通过一次蒸汽通道7进入汽化热回收罐2，通过列管换热器8的换热管8-1之间的空隙与汽化热回收罐2内的液料换热，液料在汽化热回收罐2中一部分升温后流入蒸发罐1，另一部分在汽化热回收罐2中得到汽化，所产生的二次蒸汽进入二次蒸汽通道3，一次蒸汽在汽化热回收罐中冷凝圧缩成液体，二次蒸汽经蒸汽通道进入冷却凝器4，二次蒸汽在冷凝器中对环境放热，冷凝圧缩成液体，冷凝器4中的冷凝水通过二次蒸汽通道3的冷凝水排放口和冷凝水排放管进入冷凝水收集罐10。本装置的蒸发温度为二个，一次蒸发温度可大于环境温度15℃左右，二次蒸发温度略高于环境温度，可有效地利用余热和吸收环境冷、热量。当蒸发结束，打开排料阀12，汽化热回收罐2内的浓缩液经加料管13至蒸发罐1，与蒸发罐1的浓缩液混合，最终浓缩液从排料阀12排出。

由于蒸发罐1、汽化热回收罐2、冷凝器4工作温度差的存在（由高到低），它们的工作压力也由高到低，故一次蒸汽能源源不断地流向汽化热回收罐2，二次蒸汽能源源不断流向冷凝器4。

冷凝器2使用的是常温冷却水，冷却水在冷却槽中冷却后循环使用，节约用水。

如一次蒸发温度远大于环境温度，可设置多个汽化热回收罐，进行多次蒸发，进一步地提高热量的利用率。

Claims (3)

1.一种真空蒸发浓缩装置，具有蒸发罐（1）、冷凝器（4）、真空泵（5），蒸发罐（1）的顶部设有一次蒸汽出口（1-a），其底部设有加料口（1-b）和排料口（1-c），冷凝器（4）具有蒸汽进口（4-a）、抽气口（4-b）和冷凝水出口（4-c），真空泵（5）与冷凝器（4）的抽气口（4-b）相连接，其特征在于：还具有汽化热回收罐（2），蒸发罐（1）内设有加热器（11），汽化热回收罐内的中部设有列管式换热器（8），其上、下部空间分别是汽化室（2-1）和液料室（2-2），列管式换热器（8）的换热管（8-1）将液料室（2-2）与汽化室（2-1）沟通，汽化热回收罐（2）的上部设有上出口（2-b），汽化热回收罐（2）的侧壁上对应列管式换热器（8）的部位设有一次蒸汽进口（2-a）和下出口（2-c），汽化热回收罐（2）的底部设有进料口（2-d），汽化热回收罐（2）的进料口（2-d）与蒸发罐（1）的加料口（1-b）之间由加料管（13）相连，加料管（13）通向液料罐（9）；蒸发罐（1）的一次蒸汽出口（1-a）与汽化热回收罐（2）的一次蒸汽进口（2-a）相通，汽化热回收罐（2）的上出口（2-b）和下出口（2-c）均与二次蒸汽通道（3）相通，二次蒸汽通道（3）通向冷凝器（4），二次蒸汽通道（3）设有冷凝水排放口（3-c）。

2.根据权利要求1所述的真空蒸发浓缩装置，其特征在于：所述蒸发罐（1）内的加热器（11）为电加热或/和利用余热水加热。

3.根据权利要求1所述的真空蒸发浓缩装置，其特征在于：所述液料罐（9）的输出口（9-1）处于底部，在加料时，液料罐（9）内的液料面高出于输出口（9-1）。

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