CN210764415U - 一种热循环蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热循环蒸发系统，包括料液罐、预热器、蒸发室、加热器、冷凝器、分离器、膨胀阀、凝液泵和真空泵，料液罐的底部出液口通过第一管路与进料泵进口相连，进料泵的出口通过第二管路与预热器相连，预热器通过第三管路与蒸发室的料液进口相连，进料泵的一端设有变频器，蒸发室的顶部二次蒸汽出口通过第四管路与冷凝器上的二次蒸汽进口相连，冷凝器的冷凝液出口通过第五管路与预热器相连，预热器通过第六管路分离器上的冷凝液顶部进口相连。蒸发系统结构紧凑不需要充装大量的制冷剂且充装方便。同时在蒸发过程中可以将冷凝液的余热对原料液进行预热，可以将系统自身的热量最大化利用，节约能源。

Description

一种热循环蒸发系统

技术领域

本实用新型涉及热循环领域，尤其涉及一种热循环蒸发系统。

背景技术

节能环保已成为全人类发展方向。目前在我国制药行业中，药企如何减少运行费用降低药品生产成本，提升产品市场竞争力，成为首要目标同时也关系到企业的长远发展。目前药厂对易燃易爆类有机溶剂的蒸发浓缩主要使用传统单效浓缩器设备，其能耗大，溶媒损耗率高。如何研发一台能耗低、可以浓缩易燃易爆溶液、溶媒回收率高并且安全可靠、运行稳定的蒸发系统显得尤为重要。现有单效MVR蒸发装置可以解决传统以蒸汽作为热源，其蒸发停留时间长，浓缩比低，蒸发能耗及成本均高等问题，但对含有易燃易爆类溶剂的蒸发浓缩如果使用单效MVR蒸发装置的话，由于易燃易爆溶剂蒸汽与高速运转的压缩机叶轮接触，会有不安全因素的存在。

综上所述，针对现有的单效MVR蒸发装置的不足和缺陷，特别需要一种能耗低、浓缩比高、可以浓缩易燃易爆溶液并且安全可靠、运行稳定的蒸发系统，该蒸发系统还适用于热敏性强的物料蒸发浓缩，已解决上述问题。同时还可以将系统内的热量最大化利用，节约能源。为此，我们提出一种热循环蒸发系统。

实用新型内容

本实用新型主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种热循环蒸发系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，一种热循环蒸发系统，包括料液罐、预热器、加热器、蒸发室、冷凝器、分离器、膨胀阀、凝液泵和真空泵，所述料液罐的底部出液口通过第一管路与进料泵进口相连，所述进料泵的出口通过第二管路与预热器相连，预热器通过第三管路与蒸发室的料液进口相连，所述进料泵的一端设有变频器，所述蒸发室的顶部二次蒸汽出口通过第四管路与冷凝器上的二次蒸汽进口相连，所述冷凝器的冷凝液出口通过第五管路与预热器相连，预热器通过第六管路与分离器上的冷凝液顶部进口相连，所述分离器底部的冷凝液出口通过第七管路与凝液泵的进口相连，所述分离器的顶部开设有抽真空口，抽真空口通过第八管路与真空泵相连，所述冷凝器上的制冷剂进口通过第九管路与膨胀阀的出液端相连，所述膨胀阀的进液口通过第十管路与加热器上的制冷剂出口相连，所述加热器上的制冷剂进口通过第十一管路与压缩机的排气口相连，所述加热器底部的料液出口通过第十二管路与出料泵的出料进口相连，所述第一管路上设有气动开关阀门，所述第八管路上设有手动破空阀和真空调节阀，所述十二管路上设有线密度计和流量计，所述进料泵、出料泵、流量计及气动开关阀组成自动控制系统，且在PLC控制柜上显示及控制，所述压缩机与加热器、冷凝器、膨胀阀和控制柜等采用了集成模块式安装，所述冷凝器的管壳程分别为液态制冷剂与料液二次蒸汽，所述预热器的一侧为料液，另一侧来至于冷凝下来的冷凝液。

作为优选，所述冷凝器内部中心位置垂直安装有竖杆，所述竖杆为圆柱形长杆，所述竖杆上下两端通过轴承与冷凝器内壁的上下两端连接，所述竖杆上固定安装有螺旋刮板，所述螺旋刮板为螺旋型且直径最大处与冷凝器的内壁贴合，所述竖杆与冷凝器之间平行设置有连接杆，所述连接杆是横截面为长方形的长杆，所述冷凝器外壁上对应连接杆的位置设置有滑块。

作为优选，所述竖杆上开设有和螺旋刮板螺旋方向一致且螺距一致的螺旋滑槽，所述连接杆靠近冷凝器内壁的一侧固定安装有内滑块，所述内滑块卡接在冷凝器内壁上开设的竖直滑槽内部，所述内滑块靠近冷凝器内壁的一端上通过转轴固定安装有辅助轮，且辅助轮有两组。

作为优选，所述内滑块右端中心位置固定安装有强磁块，所述冷凝器的外侧表面对应内滑块位置竖直开设有滑槽，所述滑块左端固定安装有主动磁块，滑块通过主动磁块滑动连接在滑槽内部，且主动磁块与强磁块相互吸附。

作为优选，所述连接杆左端固定安装有支杆，所述支杆倾斜向上安装且倾斜角度与螺旋滑槽的角度一致，所述支杆的右端通过活动轴安装有主辅助轮，所述主辅助轮与螺旋滑槽的底面贴合。

作为优选，所述支杆的上端固定安装有上辅助轮，所述上辅助轮与螺旋滑槽的上侧边贴合，所述支杆的下端固定安装有下辅助轮，所述下辅助轮与螺旋滑槽的下侧边贴合。

有益效果

本实用新型提供了一种热循环蒸发系统。具备以下有益效果：

(1)、该热循环蒸发系统，蒸发系统结构紧凑不需要充装大量的制冷剂且充装方便。

(2)、该热循环蒸发系统，构造简单，系统COP能效比高。

(3)、该热循环蒸发系统，不改变原有蒸发工艺，在技术上具有完全可替代性。

(4)、该热循环蒸发系统，蒸发有机溶剂能耗约为传统单效浓缩器的 30～40％，溶媒回收率高。

(5)、该热循环蒸发系统，过程仅少量的锅炉蒸汽及工业冷却水，响应国家节能减排。

(6)、该热循环蒸发系统，采用单级真空蒸发，蒸发温度低，特别适合热敏性较强的物料，不易使物料变性。

(7)、该热循环蒸发系统，自动化程度高，蒸发系统采用工控机和PLC 控制系统以及变频技术，完全实现了无人值守的全自动运行。

(8)、该热循环蒸发系统，可以将系统内的热量最大化利用，节约能源的效果。

(9)、该热循环蒸发系统，连接杆在螺旋滑槽内部上下移动时会在螺旋滑槽的扭力下使得竖杆产生旋转，竖杆带动螺旋刮板旋转，从而螺旋刮板将冷凝器内壁上挂壁的化学液体去除，在螺旋刮板旋转时可以将去除的化学液体推送至冷凝器的底部，从而达到便于清理的效果。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种热循环蒸发系统的整体示意图；

图2为本实用新型提出的一种热循环蒸发系统冷凝器的剖视图；

图3为本实用新型提出的一种热循环蒸发系统连接杆的具体示意图；

图4为本实用新型提出的一种热循环蒸发系统图3中A处放大图。

图例说明：

1料液罐、2预热器、3加热器、4蒸发室、5冷凝器、6分离器、7进料泵、8压缩机、9膨胀阀、10出料泵、11真空泵、12凝液泵、101第一管路、 102第二管路、103第三管路、401第四管路、502第五管路、201第六管路、 601第七管路、602第八管路、301第九管路、302第十管路、501第十一管路、 402第十二管路、13竖杆、14螺旋刮板、15连接杆、16滑块、17螺旋滑槽、 18滑槽、19内滑块、20辅助轮、21强磁块、22主动磁块、23支杆、24主辅助轮、25上辅助轮、26下辅助轮。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种热循环蒸发系统，如图1-图4所示，包括料液罐1、预热器2、加热器3、蒸发室4、冷凝器5、分离器6、膨胀阀9、凝液泵12和真空泵11，所述料液罐1的底部出液口通过第一管路101与进料泵7进口相连，所述进料泵7的出口通过第二管路102与预热器2相连，预热器2通过第三管103与蒸发室4的料液进口相连，所述进料泵7的一端设有变频器，所述蒸发室4的顶部二次蒸汽出口通过第四管路401与冷凝器5上的二次蒸汽进口相连，所述冷凝器5的冷凝液出口通过第五管路502与预热器2相连，预热器2通过第六管路201与分离器6上的冷凝液顶部进口相连，所述分离器6 底部的冷凝液出口通过第七管路601与凝液泵12的进口相连，所述分离器6 的顶部开设有抽真空口，抽真空口通过第八管路602与真空泵11相连，所述冷凝器5上的制冷剂进口通过第九管路301与膨胀阀9的出液端相连，所述膨胀阀9的进液口通过第十管路302与加热器3上的制冷剂出口相连，所述加热器3上的制冷剂进口通过第十一管路501与压缩机8的排气口相连，所述加热器3底部的料液出口通过第十二管路402与出料泵10的出料进口相连，所述第一管路101上设有气动开关阀门，所述第八管路602上设有手动破空阀和真空调节阀，所述十二管路402上设有线密度计和流量计，所述进料泵7、出料泵10、流量计及气动开关阀组成自动控制系统，且在PLC控制柜上显示及控制，所述压缩机8与加热器3、冷凝器5、膨胀阀9和控制柜等采用了集成模块式安装，所述冷凝器5的管壳程分别为液态制冷剂与料液二次蒸汽，所述预热器2的一侧为料液，另一侧为用于的冷凝液。

所述冷凝器5内部中心位置垂直安装有竖杆13，所述竖杆13为圆柱形长杆，所述竖杆13上下两端通过轴承与冷凝器5内壁的上下两端连接，竖杆13 可以自由的旋转，所述竖杆13上固定安装有螺旋刮板14，所述螺旋刮板14 为螺旋型且直径最大处与冷凝器5的内壁贴合，所述竖杆13与冷凝器5之间平行设置有连接杆15，所述连接杆15是横截面为长方形的长杆，所述冷凝器 5外壁上对应连接杆15的位置设置有滑块16，所述竖杆13上开设有和螺旋刮板14螺旋方向一致且螺距一致的螺旋滑槽17，所述连接杆15靠近冷凝器 5内壁的一侧固定安装有内滑块19，所述冷凝器5内壁上开设的有竖直滑槽，所述内滑块19卡接在冷凝器5内壁上开设的竖直滑槽内部，所述内滑块19 靠近冷凝器5内壁的一端上通过转轴固定安装有辅助轮20，且辅助轮20有两组，辅助轮20能减少内滑块19与竖直滑槽之间的摩擦力，帮助内滑块19在竖直滑槽内部上下滑动，所述内滑块19右端中心位置固定安装有强磁块21，所述冷凝器5的外侧表面对应内滑块19位置竖直开设有滑槽18，所述滑块 16左端固定安装有主动磁块22，滑块16通过主动磁块22滑动连接在滑槽18 内部，且主动磁块22与强磁块21相互吸附。在使用时通过上下移动冷凝器5 外部的滑块16，滑块16通过主动磁块22与强磁块21的相互吸附带动连接杆 15在冷凝器5内部上下移动。

所述连接杆15左端固定安装有支杆23，所述支杆23倾斜向上安装且倾斜角度与螺旋滑槽17的角度一致，所述支杆23的右端通过活动轴安装有主辅助轮24，所述主辅助轮24与螺旋滑槽17的底面贴合，所述支杆23的上端固定安装有上辅助轮25，所述上辅助轮25与螺旋滑槽17的上侧边贴合，所述支杆23的下端固定安装有下辅助轮26，所述下辅助轮26与螺旋滑槽17的下侧边贴合，三组辅助轮保证了连接杆15在螺旋滑槽17内部平稳的上下移动，且三组辅助轮与螺旋滑槽17的三个内侧面贴合，保证了连接杆15在移动时不会产生倾斜。连接杆15在螺旋滑槽17内部上下移动时会在螺旋滑槽 17的扭力下使得竖杆13产生旋转，竖杆13带动螺旋刮板14旋转，从而螺旋刮板14将冷凝器5内壁上的挂壁的化学液体去除，且在螺旋刮板14旋转时可以将去除的化学液体推送至冷凝器5的底部，从而达到便于清理的效果。

本实用新型的工作原理：

第一步：在使用时通过上下移动冷凝器5外部的滑块16，滑块16通过主动磁块22与强磁块21的相互吸附带动连接杆15在冷凝器5内部上下移动。

第二步：连接杆15在螺旋滑槽17内部上下移动时会在螺旋滑槽17的扭力下使得竖杆13产生旋转，竖杆13带动螺旋刮板14旋转，从而螺旋刮板14 将冷凝器5内壁上挂壁的化学液体去除。

第三步：在螺旋刮板14旋转时可以将去除的化学液体推送至冷凝器5的底部，从而达到便于清理的效果。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种热循环蒸发系统，包括料液罐(1)、预热器(2)、加热器(3)、蒸发室(4)、冷凝器(5)、分离器(6)、膨胀阀(9)、凝液泵(12)和真空泵(11)，其特征在于：所述料液罐(1)的底部出液口通过第一管路(101)与进料泵(7)进口相连，所述进料泵(7)的出口通过第二管路(102)与预热器(2)相连，预热器(2)通过第三管(103)与蒸发室(4)的料液进口相连，所述进料泵(7)的一端设有变频器，所述蒸发室(4)的顶部二次蒸汽出口通过第四管路(401)与冷凝器(5)上的二次蒸汽进口相连，所述冷凝器(5)的冷凝液出口通过第五管路(502)与预热器(2)相连，预热器(2)通过第六管路(201)与分离器(6)上的冷凝液顶部进口相连，所述分离器(6)底部的冷凝液出口通过第七管路(601)与凝液泵(12)的进口相连，所述分离器(6)的顶部开设有抽真空口，抽真空口通过第八管路(602)与真空泵(11)相连，所述冷凝器(5)上的制冷剂进口通过第九管路(301)与膨胀阀(9)的出液端相连，所述膨胀阀(9)的进液口通过第十管路(302)与加热器(3)上的制冷剂出口相连，所述加热器(3)上的制冷剂进口通过第十一管路(501)与压缩机(8)的排气口相连，所述加热器(3)底部的料液出口通过第十二管路(402)与出料泵(10)的出料进口相连，所述第一管路(101)上设有气动开关阀门，所述第八管路(602)上设有手动破空阀和真空调节阀，所述十二管路(402)上设有线密度计和流量计，所述进料泵(7)、出料泵(10)、流量计及气动开关阀组成自动控制系统，且在PLC控制柜上显示及控制，所述压缩机(8)与加热器(3)、冷凝器(5)、膨胀阀(9)和控制柜等采用了集成模块式安装，所述冷凝器(5)的管壳程分别为液态制冷剂与料液二次蒸汽，所述预热器(2)的一侧为料液，另一侧来至于冷凝下来的冷凝液。

2.根据权利要求1所述的一种热循环蒸发系统，其特征在于：所述冷凝器(5)内部中心位置垂直安装有竖杆(13)，所述竖杆(13)为圆柱形长杆，所述竖杆(13)上下两端通过轴承与冷凝器(5)内壁的上下两端连接，所述竖杆(13)上固定安装有螺旋刮板(14)。

3.根据权利要求2所述的一种热循环蒸发系统，其特征在于：所述螺旋刮板(14)为螺旋型且直径最大处与冷凝器(5)的内壁贴合，所述竖杆(13)与冷凝器(5)之间平行设置有连接杆(15)，所述连接杆(15)是横截面为长方形的长杆，所述冷凝器(5)外壁上对应连接杆(15)的位置设置有滑块(16)。

4.根据权利要求3所述的一种热循环蒸发系统，其特征在于：所述竖杆(13)上开设有和螺旋刮板(14)螺旋方向一致且螺距一致的螺旋滑槽(17)，所述连接杆(15)靠近冷凝器(5)内壁的一侧固定安装有内滑块(19)，所述内滑块(19)卡接在冷凝器(5)内壁上开设的竖直滑槽内部。

5.根据权利要求4所述的一种热循环蒸发系统，其特征在于：所述内滑块(19)靠近冷凝器(5)内壁的一端上通过转轴固定安装有辅助轮(20)，且辅助轮(20)有两组，所述内滑块(19)右端中心位置固定安装有强磁块(21)。

6.根据权利要求4所述的一种热循环蒸发系统，其特征在于：所述冷凝器(5)的外侧表面对应内滑块(19)位置竖直开设有滑槽(18)，所述滑块(16)左端固定安装有主动磁块(22)，滑块(16)通过主动磁块(22)滑动连接在滑槽(18)内部，且主动磁块(22)与强磁块(21)相互吸附。

7.根据权利要求3所述的一种热循环蒸发系统，其特征在于：所述连接杆(15)左端固定安装有支杆(23)，所述支杆(23)倾斜向上安装且倾斜角度与螺旋滑槽(17)的角度一致，所述支杆(23)的右端通过活动轴安装有主辅助轮(24)。

8.根据权利要求7所述的一种热循环蒸发系统，其特征在于：所述主辅助轮(24)与螺旋滑槽(17)的底面贴合，所述支杆(23)的上端固定安装有上辅助轮(25)，所述上辅助轮(25)与螺旋滑槽(17)的上侧边贴合，所述支杆(23)的下端固定安装有下辅助轮(26)，所述下辅助轮(26)与螺旋滑槽(17)的下侧边贴合。

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