CN212523065U

CN212523065U - 一种蒸浓装置

Info

Publication number: CN212523065U
Application number: CN202020793554.2U
Authority: CN
Inventors: 张培洲
Original assignee: Lanzhou Energy Saving & Environment Protection Engineering Co ltd
Current assignee: Lanzhou Energy Saving & Environment Protection Engineering Co ltd
Priority date: 2020-05-14
Filing date: 2020-05-14
Publication date: 2021-02-12
Anticipated expiration: 2030-05-14

Abstract

本实用新型公开一种超级蒸浓装置。本实用新型的装置由待处理液储罐、闪蒸器及连通管路、冷凝水罐及阀门和泵，以及具有热交换功能的螺旋输送装置构成。本实用新型的方法有效地解决了现有技术无法解决的问题，使对浓液的再浓缩处理成为可能。本实用新型的装置大大提高了作业效率降低了能耗，极大地适应了特殊工艺要求。

Description

一种蒸浓装置

技术领域

本实用新型涉及一种超级蒸浓装置，这里所述的超级蒸浓方法是指对已经浓缩处理到较高浓度的浓液再进行进一步蒸浓处理，特别是涉及对浓度和黏度均较高、流动性很差或极差的流体物料进行进一步蒸发提浓的方法，以满足特定的工艺需要。本实用新型的装置包括：待处理液储罐、待处理液输送装置、蒸发器及连通管路、冷凝水罐及阀门和泵。

背景技术

蒸发在工业生产中的应用非常广泛，其目的是指将稀溶液加热沸腾使部分溶剂汽化并使溶液得到浓缩的过程，在某些工艺系统中，往往希望获得较高浓度的溶液物料以满足生产需要。以造纸黑液处理为例，黑液提浓后将送入到碱炉进行燃烧，利用其热值发电，燃烧后将灰烬中的无机盐过滤杂质后回生产系统重复利用，是一个非常环保和节能的生产措施。入炉黑液的浓度作为一个重要的参数，起到非常重要的作用，因为浓度过低，则含水较多，影响燃烧效果，需要用油枪助燃，经济性变差，同时大量的水蒸气在硫化物的促进下严重腐蚀设备，加大了设备维修成本，缩短了设备的正常使用寿命。因此，提高黑液的入炉浓度是一个客观要求，对于降低生产成本、提高设备的利用效率贡献很大。但是，随着黑液浓度的提高，溶液的黏度上升、表面张力加大、流动性变差，使其输送极为困难甚至完全无法以现有的泵输送技术进行输送。其次，对这样的浓液进行进一步蒸浓处理也极为困难，即使勉强进行处理时蒸发过程中将在换热器表面很快聚集结垢，难以形成持续有效的流动，使传统蒸发技术将再难以进行。

发明内容

本实用新型提供一种可解决现有技术不能解决的超级蒸浓装置。

本实用新型的一种超级蒸浓装置中包括有：待处理液储罐、待处理输送装置、闪蒸器及连通管路、冷凝水罐及阀门和泵，其所述的输送装置为具有热交换功能的螺旋输送装置，螺旋输送装置的物料进口与待处理液储罐间相连通、物料出口与蒸发器的待处理物料进口间用管路连通，且蒸发器的待处理物料进口沿其切向布置。

优选地，本实用新型的超级蒸浓装置的具有热交换功能的螺旋输送装置包括：壳体，设置于壳体上的物料入口与出料口，设置于壳体内的螺旋状的输送导叶，固定导叶的轴，及用于固定导叶轴的轴承，所述的壳体外设置有加热腔，所述的导叶轴与导叶内部均为空腔，导叶空腔的起始端与终端分别有通道与导叶轴空腔相互连通，导叶轴空腔的加热介质输入端与冷却后的介质输出端分别与加热介质输送管和冷却后的介质输出管连通。

优选地，本实用新型的超级蒸浓装置，所使用的蒸发器为加热器和闪蒸器的组合。

更优选地，本实用新型的任一超级蒸浓装置，是用变频电机减速器来驱动具有热交换功能的螺旋输送装置。

更为优选地，本实用新型的超级蒸浓装置中采用至少有两台并列设置的具有热交换功能的螺旋输送装置。本实用新型的这一优选结构可满足不同生产条件的要求，并形成规模化产能。

本实用新型的装置可有效地和方便地实现本实用新型的方法，大大提高了作业效率降低了能耗，极大地适应了特殊工艺要求。

附图说明

附图1为本实用新型的一个实施例示意图。

附图2为图1中的中空导叶螺旋和空芯轴的连接结构示意图。

附图3为本实用新型采用双列导叶螺旋换热器组合的实施例中两台具有热交换功能的螺旋输送装置部分的示意图。

图中：1为物料循环泵；2为循环泵物料入口管；3为闪蒸器；4为二次蒸汽出口管；5为变频电机减速器；6为弹性联轴器；7为螺旋导叶空芯轴；8为壳体外夹套管端板；9为外夹套冷凝水出口管；10为循环泵物料出口管；11为螺旋出料管；12为外夹套管；13为壳体；14为外夹套蒸汽入口管；15为新鲜蒸汽控制阀门；16为喂料罐；17为待处理液供料管；18为新鲜蒸汽供应管；19为空芯轴新鲜蒸汽供应管；20为内套管端板；21为空芯轴端部密封支撑组件；22为冷凝水出口管；23为清洁冷凝水闪蒸罐；24为清洁冷凝水出口管；25为超浓液出口管；26为超浓液出料控制阀门；27为待处理液供料控制阀门；28为中空螺旋导叶，29为导叶连通口；30为具有热交换功能的螺旋输送装置（以下简称螺旋导叶换热器）；31为链轮；32为传动链。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型进行解说。

参见附图1，本实施例是由螺旋导叶换热器30、蒸发器3、储罐及相应的连通管路、泵、阀门和驱动电机、减速器等构成，其中喂料罐16的进料端用其上设置有待处理液供料控制阀门27的待处理液供料管17与待处理液储罐连通，喂料罐16的出料端与螺旋导叶换热器30的进料端连通，螺旋导叶换热器30的出料端用为螺旋出料管11与蒸发器3的循环进料端连通，蒸发器3的出料端与循环泵物料入口管2连通，且在管2的末端设置有物料循环泵1，循环泵1的出料端用循环泵物料出口管11连通喂料罐16的物料循环入口端。本实用新型中变频电机减速器5通过弹性联轴器6与螺旋导叶换热器30的导叶螺旋空芯轴7相连接，在本实施例中所述的蒸发器3为闪蒸器，且蒸发器的待处理物料进口沿其切向布置。

本实施例的螺旋导叶换热器30中，由外夹套管端板8和外夹套管12与外壳13之间形成一个密闭空腔，连通新鲜蒸汽源的外夹套蒸汽入口管14与该空腔连通内；螺旋导叶空芯轴7由两端的空芯轴端部密封支撑组件21固定在壳体13中，空芯轴7是一中空管状结构，在壳体13的外伸部分用内套管端板20分隔为第二个空腔，且用新鲜蒸汽供应管19与蒸汽源连通并向空芯轴7输入新鲜蒸汽。固定设置于空芯轴7上的中空螺旋导叶28同样为空芯形式，在导叶28装配位置的螺旋线上开有连续不断的导叶连通口29，使得螺旋轴管内和导叶内部有效连通，参见附图2。前述的第一空腔和第二空腔分别用外夹套冷凝水出口管9和连通管与冷凝水出口管22连通，并连通清洁冷凝水闪蒸罐23。本实用新型的冷凝水闪蒸罐是和换热器直接连通的设备，其主要作用是与外界相隔离，起到稳定系统压力、平衡设备运行波动等功能，并配置相应的输送泵将冷凝水送向后续设备继续使用或送往槽罐储存，在相应的设备上还设置有液位计，差压变送器。

本实施例作业时，新鲜蒸汽通过空芯轴新鲜蒸汽供应管19进入到导叶螺旋空芯轴7中，进而进入到中空导叶螺旋28内部，空芯轴7和导叶28同时作为换热表面与物料有效接触并产生换热，物料被加热，蒸汽被冷凝形成冷凝水，由冷凝水出口管22排出；在变频电机25的带动下空芯螺旋轴7做旋转运动，强制推动由螺旋喂料罐16进入的物料连续、稳定向前移动，螺旋输送对于物料黏度的敏感性很低、介质流动性的影响也很小，由于物料沿导叶表面切向流动，即在不断地进行着物理摩擦，因此杜绝了结垢倾向。物料在螺旋轴的推动下最终由螺旋出料管11排出，改变驱动电机的运行频率，则送料量因此而同步改变。同时新鲜蒸汽由外夹套蒸汽入口管14进入到外夹套管12与外壳13之间形成的密闭空腔内，此时壳体13表面与物料接触将物料加热，蒸汽被冷凝，冷凝水从外夹套冷凝水出口管9排出。由于内夹套13、导叶螺旋空芯轴7和中空导叶螺旋28 均作为换热器表面参与换热，与物料的接触面非常大，因此换热效果明显。本实施例在需进行蒸发浓缩工艺时，物料在导叶螺旋换热器30被加热至所需的温度之后进入到闪蒸器3中，闪蒸器3上的二次蒸汽管与其他系统相连接，由于从导叶螺旋换热器30中出来的物料温度远高于系统中的饱和蒸汽所对应的温度，在系统压力和势能差的驱动下溶剂从物料中汽化分离而出，从而形成二次蒸汽。闪蒸器3后设置物料循环泵1，物料被连续不断地送入到导叶螺旋换热器30中再次加热，之后又回到闪蒸器3中分离出二次蒸汽，物料浓度逐渐提高，达到设计要求后从超浓液出口管送其他工段继续处理，新的待处理物料由待处理液供料管17进入到本实用新型系统中，形成连续的处理过程。以上变频电机减速器5、弹性联轴器6、导叶螺旋空芯轴7、外套管端板8、外夹套冷凝水出口管9、螺旋出料管11、外套管12、内套管13、夹套蒸汽入口管14、空芯轴新鲜蒸汽供应管19、内套管端板20、空芯轴端部密封支撑组件21、冷凝水出口管22、中空导叶螺旋28、导叶连通口29等零部件构成一台完整的设备，导叶螺旋换热器30还可以通过控制进入该设备的蒸汽量和改变电机的运行频率，从而到达物料所需要的温度。

本实用新型中加热是在螺旋输送机构内完成，而蒸发分离过程在蒸发闪蒸器内进行，从而可以达到抗盐析、抗结垢的目的，大大延长了使用周期。同时，待处理液进入闪蒸器时从径向切线进入，由于重力作用，形成循环液在闪蒸器内部产生向下的螺旋运动，在时时冲刷内壁表面，可进一步防止在闪蒸器形成垢层。

本实用新型的第二个实施例所用的蒸发器为通用的蒸发器和闪蒸器的组合，这样的组合使本实用新型更适用多种工艺要求。

本实用新型的第三个实施例中，其超级蒸浓装置中采用至少有两台并列设置的具有热交换功能的螺旋输送装置，两个装置间采用链轮31和传动链32传动，即由一台变频电机减速器来驱动多组导叶螺旋换热器的螺旋轴运动，同时导叶螺旋换热器还可根据使用要求的不同，进行流体的换热，也可以作为一台独立、完整的设备进行固体流物料的加热工艺。本实用新型的这一实施例结构可满足不同生产条件的要求，并形成规模化产能。

通过以上介绍可知，本实用新型的导叶螺旋换热器30可按具体要求定制成为系列化、标准化模块状产品，可由单列、双列或多列组成，从而形成规模化产品。同时导叶螺旋换热器根据使用要求的不同，进行流体的换热，也可以作为一台独立、完整的设备进行固体流物料的加热或冷却工艺。

Claims

1.一种蒸浓装置，包括：待处理液储罐、待处理输送装置、蒸发器及连通管路、冷却介质罐及阀门和泵，其特征在于所述的输送装置为具有热交换功能的螺旋输送装置，螺旋输送装置的物料进口与待处理液储罐间相连通、物料出口与蒸发器的待处理物料进口间用管路连通，且蒸发器的待处理物料进口沿其切向布置。

2.根据权利要求1所述的一种蒸浓装置，其特征在于具有热交换功能的螺旋输送装置包括：壳体，设置于壳体上的物料入口与出料口，设置于壳体内的螺旋状的输送导叶，固定导叶的轴，及用于固定导叶轴的轴承，所述的壳体外设置有加热腔，所述的导叶轴与导叶内部均为空腔，导叶空腔的起始端与终端分别有通道与导叶轴空腔相互连通，导叶轴空腔的加热介质输入端与冷却后的介质输出端分别与加热介质输送管和冷却后的介质输出管连通。

3.根据权利要求2所述的一种蒸浓装置，其特征在于所述的蒸发器为加热器和闪蒸器的组合。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种蒸浓装置，其特征在于用变频电机减速器来驱动具有热交换功能的螺旋输送装置。

5.根据权利要求4所述的一种蒸浓装置，其特征在于装置中由至少有两台并列设置的具有热交换功能的螺旋输送装置。