CN210905065U - 一种中药提取罐换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中药提取罐换热装置，包括设于提取罐内的内加热组件，所述内加热组件包括内筒体、外筒体、用于连接内筒体上端和外筒体上端的上连接板、用于连接内筒体下端和外筒体下端的下连接板、以及多根用于连通上连接板和下连接板的换热管，所述内筒体、外筒体、上连接板及下连接板之间形成换热腔，所述换热腔设有加热蒸汽进口和冷凝水出口，所述换热管上端口与内筒体轴线的距离大于下端口与内筒体轴线的距离。本实用新型具有结构简单、提取效率高、安全性好等优点。

Description

一种中药提取罐换热装置

技术领域

本实用新型涉及食品、药品浸出设备，尤其涉及一种中药提取罐换热装置。

背景技术

提取罐是医药化工行业中常用的浸出设备，常用提取罐为立式罐体，罐体上部为封头，下部为排渣门，罐体上设有加热夹套和保温隔热层，封头上有投料口，药材从投料口加入罐体内，用于提取的溶媒经计量后加入到罐内浸没药材，药材中的成份溶出到溶媒中，实现浸出过程。药材中的有效成份，存在于药材的细胞中，药材中有效成份的溶出，遵循分子扩散的原理，即分子由高浓度区域向低浓度区域转移，直到浓度平衡为止。因此增大药材细胞壁内外的浓度差，有利于分子的溶出。分子扩散速率也会随着溶媒温度的升高而增大，同时伴随着温度的升高，也能减小溶媒的粘度，进一步增大分子扩散速率。

目前所应用的提取罐换热装置中，多采用强制外循环提取技术，即使用出液泵将提取液从提取罐内抽出，然后再打回到提取罐内，其目的一是为了消除罐内提取液的温度分布不均的现象，二是使提取液流动，增大细胞内外的浓度差，提高溶出率。但是在强制外循环过程中，受提取罐内过滤结构的限制，循环过程中药渣极易堵塞过滤装置，导致提取出液速率越来越小，不仅循环量减少，而且最终造成提取液无法从提取罐内滤出。进一步地，由于循环量的减少甚至堵塞，使出液泵处于不稳定的工作状态，出液泵的机械密封也极易损坏，增加维修成本。有的提取罐设置有机械式搅拌装置，通过搅拌使提取罐内药材与溶媒充分接触，提高溶出速率。但是机械搅拌会带来其他的问题：一是搅拌桨的切削作用，会将药材饮片切削成细小的颗粒，增加了提取液过滤澄清的难度；二是搅拌桨的强烈扰动，使药材中的非药用成分溶出到提取液中，增加了提取液后期分离处理的难度；三是所需搅拌功率较大，增大了提取过程中的能耗。有的提取罐采用罐组式逆流提取技术，即多个提取罐组合，药液从一个提取罐抽出，然后加入到另一个提取罐中，以增大提取过程中细胞壁内外的浓度差，提高提取的速率，但是罐组逆流提取同样需要出液泵的强制循环和导液操作，增大了提取罐滤网堵塞的风险，另外罐组逆流提取需要提取药材的量较大，与现行的中药中小批量、多批次提取不适应，难以推广和应用。有的提取罐除筒体段加热外，在罐底排渣门的封头上也设置了加热夹套，其目的是通过底部封头加热夹套的传热，使罐内温度均衡，但是受提取罐底封头尺寸和结构限制，其受热面积很小，传热效果有限，实际应用中罐内温度不均衡的现象没有多大的改善。有的提取罐除筒体段加热外，在罐底排渣门内部设置了蛇管式夹套，传热效果较在罐底排渣门的封头上设置加热夹套有所改善，但是结构复杂，需要设置许多支撑蛇形管的附件，造成清洗困难，不符合提取罐的卫生要求。有的提取罐除筒体段加热外，在罐体中心处直插入一加热管，其目的是通过中心加热管的传热，改善提取罐罐壁到罐中心温度不均匀的现象，但是却无法改善罐底部与上部之间的温度差异。有的提取罐在罐底排渣门内设置了直管式加热管组，目的是通过增加底部传热面积及流体流动的方式使罐内温度达到一致。但是因为无法形成有效的流体循环通道，流体受热后向上直冲，造成“暴沸”现象，液体不能及时补充到直管式加热管组，又造成“喘息”现象，“暴沸”现象和“喘息”现象都会对提取罐的使用带来安全隐患。而且直管式加热管组没有清洗设施，使用后难以清洗，同样不符合提取罐的卫生要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、提取效率高、安全性好的中药提取罐换热装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种中药提取罐换热装置，包括设于提取罐内的内加热组件，所述内加热组件包括内筒体、外筒体、用于连接内筒体上端和外筒体上端的上连接板、用于连接内筒体下端和外筒体下端的下连接板、以及多根用于连通上连接板和下连接板的换热管，所述内筒体、外筒体、上连接板及下连接板之间形成换热腔，所述换热腔设有加热蒸汽进口和冷凝水出口，所述换热管上端口与内筒体轴线的距离大于下端口与内筒体轴线的距离。

作为上述技术方案的进一步改进：所述换热管与下连接板之间的夹角为β，则0°＜β≤75°。

作为上述技术方案的进一步改进：所述内筒体的横截面积为S1，所有换热管的横截面积之和为S2，则S1＝0.8S2～0.11S2。

作为上述技术方案的进一步改进：所述换热管上端与所述上连接板焊接，下端与所述下连接板焊接。

作为上述技术方案的进一步改进：中药提取罐换热装置还包括上加热夹套和下加热夹套，所述上加热夹套套设于提取罐外周的上部，所述下加热夹套套设于提取罐外周的下部，所述上加热夹套和下加热夹套上均设有夹套蒸汽进口和夹套冷凝水出口。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型公开的中药提取罐换热装置，提取时，加热蒸汽自第一加热蒸汽进口进入换热腔内，与提取溶媒进行热交换，加热蒸汽温度降低以后自第一冷凝水出口排出，溶媒受热后温度升高，在换热管内产生密度差，密度小的向上流动，透过过滤组件将药材浮起，冷液密度相对大，透过过滤组件进入内筒体从而形成动态循环，循环过程覆盖整个提取罐内部，使提取罐内的溶媒温度处于一致，而且药材表面的溶媒时时更新，增大了药材细胞内外的浓度差，提高了药材成份浸出的速率；进一步的，由于换热管采用倾斜布置，液体流动过程中没有剪切力，不会破坏药材的组织结构，因此不会提取出过多的杂质，也助于避免发生过滤组件堵塞的现象，同时避免出现“爆沸”、“喘息”现象，安全性好。

附图说明

图1是本实用新型中药提取罐换热装置的主视结构示意图。

图2是本实用新型中的内加热组件的主视结构示意图。

图3是本实用新型中的内加热组件的俯视结构示意图。

图中各标号表示：1、提取罐；21、上加热夹套；22、下加热夹套；23、第二加热蒸汽进口；24、第二冷凝水出口；3、内加热组件；31、内筒体；32、外筒体；33、上连接板；34、下连接板；35、换热管；351、上端口；352、下端口；36、换热腔；37、第一加热蒸汽进口；38、第一冷凝水出口。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1至图3示出了本实用新型中药提取罐换热装置的一种实施例，本实施例的中药提取罐换热装置，包括提取罐1、设于提取罐1上部的投料组件6及设于提取罐1内的过滤组件2，过滤组件2下方设有加热组件3，加热组件3包括内筒体31、外筒体32、用于连接内筒体31上端和外筒体32上端的上连接板33、用于连接内筒体31下端和外筒体32下端的下连接板34、以及多根用于连通上连接板33和下连接板34的换热管35，内筒体31、外筒体32、上连接板33及下连接板34之间形成换热腔36，换热腔36设有加热蒸汽进口37和冷凝水出口38，换热管35上端口351与内筒体31轴线的距离大于下端口352与内筒体31轴线的距离(或者说换热管35上端均朝外侧偏移)，提取罐1的底部设有下盖板4(下盖板4与提取罐1之间优选采用可拆下连接，方便进行安装维护)，下盖板4上设有清洗液输送管51，清洗液输送管51穿设于内筒体31中且上下两端均设有清洗喷头54。

该中药提取罐换热装置，提取时，蒸汽自加热蒸汽进口37进入换热腔36内，与提取溶媒进行热交换，蒸汽温度降低以后自冷凝水出口38排出，溶媒受热后温度升高，在换热管35内产生密度差，密度小的向上流动，透过过滤组件2将药材浮起，冷液密度相对大，透过过滤组件2进入内筒体31从而在提取罐1的内部形成动态循环，循环过程覆盖整个提取罐1内部，使提取罐1内的溶媒温度处于均衡、一致，而且药材表面的溶媒时时更新，增大了药材细胞内外的浓度差，提高了药材成份浸出的速率；进一步的，由于换热管35采用倾斜布置，液体流动过程中没有剪切力，不会破坏药材的组织结构，因此不会提取出过多的杂质，也助于避免发生过滤组件2堵塞的现象，同时避免出现“爆沸”、“喘息”现象，安全性好。

作为优选的技术方案，换热管35与下连接板34之间的夹角为β，则0°＜β≤75°，也即换热管35的倾斜角度不宜超过75°，有利于保证加热组件3的加热效果以及药材的浸出效果。

作为优选的技术方案，内筒体31的横截面积为S1，所有换热管35的横截面积之和为S2，则S1＝0.8S2～0.11S2，也即所有换热管35的横截面积要略微超过内筒体31的横截面积，有利于保持加热组件3加热后溶媒的循环流动效果。

作为优选的技术方案，本实施例中，换热管35上端与上连接板33焊接，下端与下连接板34焊接，结构简单，连接牢固。

作为优选的技术方案，本实施例中，中药提取罐换热装置还包括上加热夹套21和下加热夹套22，上加热夹套21套设于提取罐1外周的上部，下加热夹套22套设于提取罐1外周的下部，上加热夹套21和下加热夹套22上均设有夹套蒸汽进口23和夹套冷凝水出口24。上加热夹套21和下加热夹套22前期可通入蒸汽加热，配合内加热组件3内外共同加热，实现提取罐1前期的快速升温，提高提取效率，后期则关闭避免温度高度过高导致烧糊。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种中药提取罐换热装置，包括设于提取罐(1)内的内加热组件(3)，其特征在于：所述内加热组件(3)包括内筒体(31)、外筒体(32)、用于连接内筒体(31)上端和外筒体(32)上端的上连接板(33)、用于连接内筒体(31)下端和外筒体(32)下端的下连接板(34)、以及多根用于连通上连接板(33)和下连接板(34)的换热管(35)，所述内筒体(31)、外筒体(32)、上连接板(33)及下连接板(34)之间形成换热腔(36)，所述换热腔(36)设有第一加热蒸汽进口(37)和第一冷凝水出口(38)，所述换热管(35)上端口(351)与内筒体(31)轴线的距离大于下端口(352)与内筒体(31)轴线的距离。

2.根据权利要求1所述的中药提取罐换热装置，其特征在于：所述换热管(35)与下连接板(34)之间的夹角为β，则0°＜β≤75°。

3.根据权利要求1所述的中药提取罐换热装置，其特征在于：所述内筒体(31)的横截面积为S1，所有换热管(35)的横截面积之和为S2，则S1＝0.8S2～0.11S2。

4.根据权利要求1所述的中药提取罐换热装置，其特征在于：所述换热管(35)上端与所述上连接板(33)焊接，下端与所述下连接板(34)焊接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的中药提取罐换热装置，其特征在于：还包括上加热夹套(21)和下加热夹套(22)，所述上加热夹套(21)套设于提取罐(1)外周的上部，所述下加热夹套(22)套设于提取罐(1)外周的下部，所述上加热夹套(21)和下加热夹套(22)上均设有第二加热蒸汽进口(23)和第二冷凝水出口(24)。

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