CN216877868U - 一种新型固定刮板刮膜器的薄膜蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型固定刮板刮膜器的薄膜蒸发器，属于化工蒸发设备技术领域。包括蒸发器壳体以及连接在蒸发器壳体内的轴组件，轴组件上固定设置刮膜器；蒸发器壳体包括中间箱体以及固定在壳体上端和下端的上箱体和下箱体，中间箱体包括内筒体及外夹套，刮膜器沿轴组件分布；刮膜器包括刮刀座以及绕刮刀座中心均匀分布固定的若干刮刀；刮刀座上设置若干均匀分布的刮刀安装位；轴向上相邻的刮刀座上的刮刀错开一个刮刀安装位；刮刀的刀刃上设置与刀刃轴向相倾斜的刮刀槽。本实用新型的刮膜器的刮刀的端部设置螺旋线流通槽，开槽后减小了运转阻力，降低了设备运转成本，减小了运转负荷，能更好的起到布膜效果，能达到均匀连续的工业生产。

Description

一种新型固定刮板刮膜器的薄膜蒸发器

技术领域

本实用新型涉及一种新型固定刮板刮膜器的薄膜蒸发器，属于化工蒸发设备技术领域。

背景技术

固定刮板薄膜蒸发器通过旋转刮膜器制成膜，也可在真空条件下进行降膜，它传热系数大、蒸发强度高、过流时间短(10～50秒)、操作弹性大，适宜热敏性物料、高粘度物料及易结晶含颗粒物料的蒸发浓缩、脱气脱溶、蒸馏提纯。刮膜器一般多采用金属材料，通常被刚性连接在转子上，刮膜器的长度同蒸发筒身，与蒸发筒身内壁的间隙仅为1～2mm。

设备由一个或多个带夹套加热的圆筒体及筒内旋转的刮膜器组成。刮膜器将进料连续地在加热面刮成厚薄均匀的液膜并向下移动；在此过程中，低沸点的组份被蒸发，而残留物从蒸发器底部排出。

缺点：原来的刮膜器结构简单，仅为单一刮板直接焊接在轴上，不可拆卸，不可更换，针对一般粘度的物料（≤100pa·s）可以达到物料迅速到达设备的出料口，完成薄膜的形成，但是针对像糖类或有机物中间体的特别高粘度的物料会直接粘在刮膜器上，导致设备顶部物料堆积越来越多，物料会直接垂直掉到设备的出料口，或是当设备开关机时，若有物料对设备内壁黏块等情况发生，设备启动后对刮刀可能造成阻挡，轻则扰乱初期刮膜效果，重则破坏刮刀，不仅会毁坏设备，而且达不到预计的刮膜效果，并且设备运转负荷也越来越大，电流在短时间内迅速增大，极易烧毁电机，不能稳定连续进行工业生产。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种固定刮板刮膜器及使用该刮膜器的薄膜蒸发器。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型固定刮板刮膜器的薄膜蒸发器，包括蒸发器壳体以及设置在蒸发器壳体内的轴组件，轴组件上固定设置若干刮膜器，蒸发器壳体上端设置电机减速机，轴组件上端同电机减速机传动连接；蒸发器壳体包括中间箱体以及固定在壳体上端和下端的上箱体和下箱体，中间箱体外部设置有夹套，刮膜器包括刮刀座以及绕刮刀座中心均匀分布固定的若干刮刀；刮刀座上设置若干均匀分布的刮刀安装位；轴组件的轴向上相邻的刮刀座上的刮刀错开一个刮刀安装位；刮刀的刀刃上设置与刀刃相倾斜的刮刀槽。

本实用新型技术方案的进一步改进为：刮刀座上设置8个刮刀安装位。

本实用新型技术方案的进一步改进为：最顶部和最底部的刮刀座设置4个刮刀安装位；中部的刮刀座设置8个刮刀安装位。

本实用新型技术方案的进一步改进为：刮刀与刮刀座使用螺栓固定连接。

本实用新型技术方案的进一步改进为：每个刮刀的刀刃上的刮刀槽设置若干各个，并且同一个刮刀座上的刮刀的刮刀槽在周向上成螺旋结构。

本实用新型技术方案的进一步改进为：刮刀槽为矩形槽或者三角形槽。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术效果有：

本实用新型所使用的刮膜器可拆卸，可更换，与原有刮膜器利用率更高，刮刀利用设备转动离心力作用，均匀刮膜，对设备内壁无料黏壁效果能更好的过渡及消除。

本实用新型的刮膜器的刮刀，在原有的固定刮刀的端部开螺旋线流通槽，开槽后减小了运转阻力，降低了设备运转成本，减小了运转负荷，能更好的起到布膜效果，能达到均匀连续的工业生产。

附图说明

图1是本实用新型薄膜蒸发器示意图；

图2是本实用新型刮膜器示意图；

图3是本实用新型刮刀座示意图；

图4是本实用新型另一种刮刀座示意图；

图5是本实用新型刮刀示意图；

图6是本实用新型四个刮刀形成螺旋槽的示意图；

其中，1、下箱体，2、中间箱体，3、轴组件，4、耳式支座，5、刮膜器，5-1、刮刀，5-2、刮刀座，6、内筒体，7、上箱体，8、电机减速机，9、刮刀槽，10、刮刀安装位。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型是一种新型固定刮板刮膜器的薄膜蒸发器，改进了薄膜蒸发器中的刮膜器。

如图1所示，薄膜蒸发器包括蒸发器壳体以及铰接设置在蒸发器壳体内的轴组件3。在轴组件3的轴向上固定设置若干刮膜器5。所述刮膜器5用于对物料进行刮膜，形成薄膜，提高蒸发效果。刮膜器5沿轴组件3的轴向上分布设置若干个。

蒸发器壳体上端设置电机减速机8用于提供轴组件3转动的动力。使轴组件3上端穿出蒸发器壳体后同电机减速机8传动连接。

蒸发器壳体包括中间箱体2以及固定在壳体上端和下端的上箱体1和下箱体7，整体上形成密闭的容器空间。在中间箱体2设置内筒体6及外夹套，中间箱体2为中空的结构，能够通入高温液体实现加热功能。物料在内筒体6的内表面形成薄膜。在下箱体7的下端位置设置旋转布料器，物料通过旋转布料器被连续均匀地呈膜泼布在蒸发面上。

如图2、3、4所示，刮膜器5包括刮刀座5-2以及绕刮刀座5-2中心均匀分布的若干刮刀5-1。在刮刀座5-2上设置若干均匀分布的刮刀安装位10。将刮刀5-1采用可拆卸的方式安装在刮刀安装位10上，实现刮刀5-1同刮刀座5-2的定位安装。例如，可以使用刮刀5-1与刮刀座5-2使用螺栓固定连接。

在刮刀5-1的刀刃上设置刮刀槽9，所述刮刀槽9与刀刃的轴向相倾斜。

该薄膜蒸发器内部设置若干刮膜器5，并且这些刮膜器是沿轴组件3的轴向分布设置的。优先地，在轴向上相邻的刮刀座5-2上的刮刀5-1错开一个刮刀安装位10，该设置能够保证液体物料在轴向上能够实现圆周方向上的全工作面的覆盖，从而提高刮膜蒸发效果。

将刮膜器5安装在蒸汽器壳体内后，根据安装位置不同分为最顶部和最底部的刮刀座和中部的刮刀座5-2。在具体的实施中，可以将所有的刮刀座5-2都设置8个刮刀安装位10，然后根据实际的需要每个刮刀座5-2上安装4个刮刀5-1。或者可以将最顶部和最底部的刮刀座5-2设置4个刮刀安装位10；中部的刮刀座5-2设置8个刮刀安装位10。

如图5、6所示，同一个刮刀座5-2上的刮刀5-1的刮刀槽9在圆周向上成螺旋结构。四个刮刀5-1的刮刀槽9形成一个螺旋线开槽向下旋转，在高粘度物料随刮膜器旋转的同时一部分物料在刮刀与筒体间隙随转子的运转向下运行，另一部分物料在螺旋开槽内随转子的运转向下运行。减小了转子运转的负荷，提高了布膜均匀度。

实际上，刮每个刮刀5-1的刀刃上的刮刀槽9设置若干个，如图所示。而图中仅仅示意了三个刮刀槽9。

本实用新型在具体的实施中，刮刀槽9可以设置为矩形槽或者三角形槽，或者其他类似结构的槽。在具体的实施中，可以根据不同物料的粘度，沟槽螺距和槽深会有所变化，

本实用新型工作原理如下：电机减速机8带动轴组件3运行，轴组件3带动刮刀座5-2转动，刮刀座5-2带动刮刀5-1转动，刮刀5-1在刮刀座5-2定圆内利用离心力作用贴近内筒体6的筒壁，物料随轴组件3的旋转做周向运动，多余的物料在刮刀5-1形成的螺旋线开槽的作用下轴向运动，形成布膜，达到蒸发的效果。

设备适用于较高的粘度物料，物料从进料口切线方向进入，通过旋转料器，被连续均匀地呈膜泼布在蒸发面上，随着转子的运行在刮刀与内筒体的间隙间强制成膜状流动，多余的物料会在刮刀端部开的螺旋槽内快速向下运行，开槽的上端面在旋转的过程中还起到向下压物料的作用，一边往下走一边完成蒸发，短时间内到达出料口，减小设备运转阻力，提高运转效率。

本实用新型的有益效果具体分析如下：

1、该装置的高真空度

在固定刮板薄膜蒸发器中，物料“流”与二次蒸汽“流”是两个独立的“通道”：物料是沿蒸发筒体内壁和刮刀沟槽(强制成膜)降膜而下；而由蒸发面蒸发出的二次蒸汽则从筒体中央的空间几乎无阻碍地离开蒸发器，因此压力损失(或称阻力降)是极小的。为此可实现真正真空条件下的操作。正由于二次蒸汽由蒸发面到冷凝器的阻力极小，因此可使整个蒸发筒体内壁的蒸发面维持较高的真空度(可达-750mmHg以上)，几乎等于真空系统出口的真空度。由于真空度的提高，有效降低了被处理物料的沸点。但传统形式的刮板在处理高粘度物料时，由于物料流动性差，易在刮板锋面堆积，导致部分蒸发面真空度降低，蒸发效果变差。本专利所述新型刮刀可以有效降低物料堆积，提高蒸发面真空度。

2、高传热系数，高蒸发强度

基于上一条所述，蒸发面真空度的提高可以降低物料沸点，物料沸点的降低，增大了与热介质的温度差；呈湍流状态的液膜，降低了热阻；同样，抑制物料在壁面结焦、结垢，也提高了蒸发筒壁的分传热系数，其蒸发强度提高很多。

3.过流时间缩短

螺旋线流通槽使物料不仅受到周向推挤作用，同时还受到轴向推挤作用，两个方向的作用使物料在蒸发器内的过流时间缩短（与原来旧形式的刮板相比），改变斜角的角度，可改变物料的过流时间，物料在刮板的刮动下，呈螺旋下降离开蒸发段。缩短过流时间，可以有效防止产品在蒸发过程中的分解、聚合或变质。

4.降低功率

基于上一条所述的两个方向的推挤作用使物料在短时间内会快速下降，不会聚集成团，有效降低了设备的运转功率，降低了成本，提高了设备的可靠性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种新型固定刮板刮膜器的薄膜蒸发器，包括蒸发器壳体以及设置在蒸发器壳体内的轴组件（3），轴组件（3）上固定设置刮膜器（5），蒸发器壳体上端设置电机减速机（8），轴组件（3）上端同电机减速机（8）传动连接；蒸发器壳体包括中间箱体（2）以及固定在壳体上端和下端的上箱体（1）和下箱体（7），中间箱体（2）包括内筒体（6）及外夹套，其特征在于：刮膜器（5）包括刮刀座（5-2）以及绕刮刀座（5-2）中心均匀分布固定的若干刮刀（5-1）；刮刀座（5-2）上设置若干均匀分布的刮刀安装位（10）；轴组件（3）的轴向上相邻的刮刀座（5-2）上的刮刀（5-1）错开一个刮刀安装位（10）；刮刀（5-1）的刀刃上设置与刀刃相倾斜的刮刀槽（9）。

2.根据权利要求1所述的一种新型固定刮板刮膜器的薄膜蒸发器，其特征在于：刮刀座（5-2）上设置8个刮刀安装位（10）。

3.根据权利要求1所述的一种新型固定刮板刮膜器的薄膜蒸发器，其特征在于：最顶部和最底部的刮刀座（5-2）设置4个刮刀安装位（10）；中部的刮刀座（5-2）设置8个刮刀安装位（10）。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种新型固定刮板刮膜器的薄膜蒸发器，其特征在于：刮刀（5-1）与刮刀座（5-2）使用螺栓固定连接。

5.根据权利要求1～3任一项所述的一种新型固定刮板刮膜器的薄膜蒸发器，其特征在于：每个刮刀（5-1）的刀刃上的刮刀槽（9）设置若干各个，并且同一个刮刀座（5-2）上的刮刀（5-1）的刮刀槽（9）在周向上成螺旋结构。

6.根据权利要求1～3任一项所述的一种新型固定刮板刮膜器的薄膜蒸发器，其特征在于：刮刀槽（9）为矩形槽或者三角形槽。

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