CN220125562U - 消泡装置及包含其的消泡系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种消泡装置，并公开了具有消泡装置的消泡系统，其中消泡装置包括主体和列管组。主体设置有上侧腔和下侧腔，上侧腔和下侧腔上下布置，上侧腔和下侧腔之间设置有分隔上侧腔和下侧腔的隔板；主体还设置有进料口、出料口以及真空口，其中，进料口与上侧腔连通，出料口与下侧腔连通，真空口与下侧腔或上侧腔连通，列管组包括多个竖向设置的管体，管体设置于隔板并且上下端开口，上侧腔和下侧腔通过管体连通。上述的消泡装置以及消泡系统，具有消泡效率高的优点，有利于设备的小型化设计以及降低能耗。

Description

消泡装置及包含其的消泡系统

技术领域

本实用新型涉及物料消泡设备，特别涉及一种消泡装置及包含其的消泡系统。

背景技术

现有技术中，对物料进行物理消泡主要有如下几种手段：1.普通釜式消泡：在反应釜或类似容器内，通过抽真空，在泡沫转移到气液界面时，压差造成泡沫破灭。然而，泡沫从液相深处转移至液面时间长，消泡效率低，只能间歇操作，能耗极大；2.刺破型消泡：泡沫经过一些尖刺状结构，对泡沫进行破泡。这种方法为概率型破泡，仅适用于气液界面的消泡，使用时仍会有大量泡沫通过而不被破掉，尤其是在连续液相中，更大概率是把大泡变成多个小泡，起到相反的效果；3.管壁旋转分布式消泡：将物料旋转分布至管壁流下而进行消泡，当2h(设备筒体高度)大于r(设备半径)时，破泡效率就高于第一种釜式消泡，容易实现连续式生产，其缺点是保证消泡效果前提下，因消泡面积有限，产能低下，通常达不到现场使用要求，或者做成巨大的设备才能满足要求。现有的消泡方案存在着效率不足、体积和能耗大的问题，不能满足更高的要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种消泡装置，能够提升消泡效率，并有利于降低设备体积和能耗。

本实用新型还提出一种具有上述消泡装置的消泡系统。

根据本实用新型的第一方面实施例的消泡装置，其包括：主体，设置有上侧腔和下侧腔，所述上侧腔和所述下侧腔上下布置，所述上侧腔和所述下侧腔之间设置有分隔所述上侧腔和所述下侧腔的隔板；所述主体还设置有进料口、出料口以及真空口，其中，所述进料口与所述上侧腔连通，所述出料口与所述下侧腔连通，所述真空口与所述下侧腔或所述上侧腔连通；列管组，包括多个竖向设置的管体，所述管体设置于所述隔板并且上下端开口，所述上侧腔和所述下侧腔通过所述管体连通。

根据本实用新型实施例的消泡装置，至少具有如下有益效果：进行消泡作业时，通过真空口抽取主体的内部空气以形成真空状态，物料通过进料口进入上侧腔并流入管体，物料沿管体的内壁往下流入至下侧腔并最后通过出料口对外输出。在上述的过程中，管体的内壁形成液流层，在真空度的作用下，物料中的气泡在液流层的气液分界面处破裂，完成消泡。上述的消泡装置，采用真空破泡的方式，通过列管组的设置，使得物料在每个管体的管壁处形成气液分界面，从而大大增加了消泡面积，同时物料沿重力方向流动时可以产生剪切力来协助破泡，使得装置的消泡效率高，有利于消泡装置的小型化设计和降低能耗。

根据本实用新型的一些实施例，所述管体的顶端位于所述上侧腔并且位置高于所述隔板。

根据本实用新型的一些实施例，所述管体的上端设置有用于将流体引向所述管体的内壁的引流结构。

根据本实用新型的一些实施例，所述引流结构为所述管体的上端开口周缘延伸形成的翻边。

根据本实用新型的一些实施例，所述引流结构为引流件，所述引流件设置有锥形部，所述锥形部的上端为小端而下端为大端，所述锥形部的下端直径小于所述管体的内径，所述锥形部插设于所述管体，所述锥形部的下端和所述管体的内壁之间形成环形的流体通道。

根据本实用新型的一些实施例，还包括物料分散装置，所述物料分散装置设置于所述主体，所述物料分散装置用于将所述进料口进入的物料往所述列管组的四周导引分散。

根据本实用新型的第二方面实施例的消泡系统，其包括：本实用新型第一方面实施例所述的消泡装置；暂存容器，设置有暂存容腔以及与所述暂存容腔连通的对外输料口；物料转移管，连接所述暂存容器和所述主体，所述主体的出料口与所述暂存容腔之间通过所述物料转移管连通；真空平衡管，连接所述暂存容器和所述主体，所述真空平衡管一端与所述主体的所述真空口连通另一端与所述暂存容腔连通；抽真空装置，与所述暂存容器连接并用于抽取所述暂存容腔的气体以形成真空度。

根据本实用新型实施例的消泡系统，至少具有如下有益效果：由于采用了本实用新型第一方面实施例的消泡装置，消泡系统的消泡面积大，消泡的效率较高，有利于小型化设计和降低能耗。

根据本实用新型的一些实施例，还包括进料管，所述进料管与所述主体连接，所述进料管通过所述进料口与所述上侧腔连通，进料管设置有进料泵和流量计。

根据本实用新型的一些实施例，还包括对外输料管，所述对外输料管与所述暂存容器连接，所述对外输料管通过所述对外输料口与所述暂存容腔连通，所述对外输料管设置有出料泵。

根据本实用新型的一些实施例，所述暂存容器位于所述主体的下侧，所述出料口位于所述主体的下部，所述物料转移管与所述暂存容腔的上部连通，所述对外输料口位于所述暂存容器的下部。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的消泡装置的结构示意图；

图2为图1所示结构的A-A方向的剖视图；

图3为本实用新型实施例的管体的上端的放大示意图；

图4为本实用新型实施例的管体设置另一种引流结构的示意图；

图5为图4所示结构的俯视图；

图6为本实用新型实施例的消泡系统的结构示意图。

附图标记：

主体100，上侧腔110，下侧腔120，隔板130，进料口140，出料口150，真空口160；

列管组200，管体210，翻边211，引流件220，锥形部221；

物料分散装置300，圆盘310，驱动电机320；

暂存容器400，暂存容腔410，对外输料口420；

物料转移管500；

真空平衡管600；

抽真空装置700；

进料管800；

对外输料管900。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图5的消泡装置，其包括主体100和列管组200。主体100设置有上侧腔110和下侧腔120，上侧腔110和下侧腔120上下布置，上侧腔110和下侧腔120之间设置有分隔上侧腔110和下侧腔120的隔板130；主体100还设置有进料口140、出料口150以及真空口160，其中，进料口140与上侧腔110连通，出料口150与下侧腔120连通，真空口160与下侧腔120连通，列管组200包括多个竖向设置的管体210，管体210设置于隔板130并且上下端开口，上侧腔110和下侧腔120通过管体210连通。

进行消泡作业时，通过真空口160抽取主体100的内部空气以形成真空状态，物料通过进料口140进入上侧腔110并流入管体210，物料沿管体210的内壁往下流入至下侧腔120并最后通过出料口150对外输出。在上述的过程中，管体210的内壁形成液流层，在真空度的作用下，物料中的气泡在液流层的气液分界面处破裂，完成消泡。上述的消泡装置，采用真空破泡的方式，通过列管组200的设置，使得物料在每个管体210的管壁处形成气液分界面，从而大大增加了消泡面积，同时物料沿重力方向流动时可以产生剪切力来协助破泡，使得装置的消泡效率高，有利于消泡装置的小型化设计和降低能耗。在一些实施例中，经发明人测算，本消泡装置的效率为普通釜式消泡方案的60～120倍，为管壁旋转分布式消泡方案的15～30倍。

在实施例中，由于上侧腔110和下侧腔120通过管体210相互连通，从而在另一些实施例中，真空口160也可以设置为与上侧腔110连通。在实施例中，列管组200的管体210可以采用同心圆排列、正三角形排列、正方形排列或者无规则排列，本领域技术人员可以根据实际情况进行配置。

在实施例中，管体210的顶端位于上侧腔110并且位置高于隔板130。物料进入上侧腔110后会先积聚在上侧腔110并逐渐抬升液位，在物料漫过管体210的顶端后才能沿管体210的内壁流入至下侧腔120。采用上述的结构，物料能更均匀地进入各个管体210，并且更好地在各个管体210处形成液流层，从而有效保证消泡效果。

在实施例中，管体210的上端设置有用于将流体引向管体210的内壁的引流结构。通过设置引流结构，可以更好地引导物料沿管体210的内壁形成液流层，保证消泡效果。

在实施例中，引流结构为管体210的上端开口周缘延伸形成的翻边211，液态的物料可以沿着翻边211进入管体210的内壁。上述的引流结构简单，易于实施。在实施例中，翻边211为弧形，当然，可以想象的是，翻边211也可以是其他的形状，如斜板形等等，具体可以根据实际情况进行配置。

在实施例中，引流结构为引流件220，引流件220设置有锥形部221，锥形部221的上端为小端而下端为大端，锥形部221的下端直径小于管体210的内径，锥形部221插设于管体210，锥形部221的下端和管体210的内壁之间形成环形的流体通道。当物料从管体210的上端流入管体210的内部时，会接触锥形部221的周面，锥形部221将物料导向管体210的管壁，物料穿过流体通道后便能沿管体210的管壁往下流动。采用上述的引流结构，引流效果较好。在实施例中，锥形部221可以是一个锥形的罩体，或者是一个锥形的实体，具体可以根据实际情况进行配置。

可以想象的是，引流结构也不限于上述的结构，在本领域中，将流体往预定位置导流有很多的实施方式，本领域技术人员具体可以根据实际情况进行配置。可以理解的是，在一些实施例中，也可以不设置引流结构，通过合理配置进料的流量和管体210的直径等等的参数，使得物料直接流入管体210的上端后能沿管体210的内壁往下流。

在实施例中，还包括物料分散装置300，物料分散装置300设置于主体100，物料分散装置300用于将进料口140进入的物料往列管组200的四周导引分散，从而可以均匀分散物料，使得物料均匀进入列管组200的管体210中。另外，由于物料从列管组200的四周进料，不会直接竖直穿过列管组200的管体210，避免物料不经管体210的管壁而沿管体210中心直接掉落。

在实施例中，物料分散装置300包括圆盘310和驱动电机320，圆盘310位于列管组200的上侧并横向设置，进料口140位于圆盘310的上侧，圆盘310与驱动电机320的输出轴联接。物料进入时，会落入圆盘310，驱动电机320驱动转盘转动，从而可以通过离心力将物料甩向四周，从而引导至列管组200的四周位置。可以想象的是，物料分散装置300的结构也不限于上述的实施方式，例如物料分散装置300也可以是一个盘管，盘管与进料口140连通，盘管四周开设射出口，物料进入盘管并通过射出口喷向列管组200四周，也能实现分散物料的作用。可以理解的是，本领域中，驱使液体往四周分散的结构有很多的实施方式，本领域技术人员可以根据实际情况进行配置。

参照图6的消泡系统，其包括：本实用新型第一方面实施例的消泡装置、暂存容器400、物料转移管500、真空平衡管600、抽真空装置700、进料管800以及对外输料管900。暂存容器400设置有暂存容腔410以及与暂存容腔410连通的对外输料口420。物料转移管500连接暂存容器400和主体100，主体100的出料口150与暂存容腔410之间通过物料转移管500连通，物料转移管500用于将在主体100完成消泡后的物料转移至暂存容器400。真空平衡管600连接暂存容器400和主体100，真空平衡管600一端与主体100的真空口160连通另一端与暂存容腔410连通。抽真空装置700与暂存容器400连接并用于抽取暂存容腔410的气体以形成真空度。在暂存容腔410形成真空度时，通过真空平衡管600，主体100的内部腔体也可以一同形成真空度。进料管800与主体100连接，进料管800通过进料口140与上侧腔110连通，进料管800设置有进料泵和流量计。对外输料管900与暂存容器400连接，对外输料管900通过对外输料口420与暂存容腔410连通，对外输料管900设置有出料泵。

在实施例中，抽真空装置700具体可以采用一些真空泵组件或者其他的一些能够抽取腔体真空度的装置设备。可以理解的是，在本领域中，对腔体进行抽真空的装置设备有很多，本领域技术人员具体可以根据实际情况进行配置。

在实施例中，暂存容器400位于主体100的下侧，出料口150位于主体100的下部，物料转移管500与暂存容腔410的上部连通，对外输料口420位于暂存容器400的下部。采用上述的结构，物流流转较为合理。

消泡系统工作时，物料通过进料管800进入消泡装置，消泡装置进行真空消泡，消泡过程中可以采用常温或加热冷却均可，压力可以控制在-0.03～-0.1MPa之间，暂存容器400和消泡装置中的真空状态通过抽真空装置700控制。消泡后物料进入暂存容器400暂存，暂存容器400可以通过对外输料管900的出料泵对外输出。由于采用了本实用新型第一方面实施例的消泡装置，消泡系统的消泡面积大，消泡的效率较高，有利于小型化设计和降低能耗。

在一种实施例中，处理对象的物料的粘度约3000mPaS，含有0.1～2mm泡约占体积的1/3，配进料转子泵8m^3/h，进入一个直径500MM，高度约1000mm的脱泡主体设备，连续脱泡，在设备内的停留时间约20s，在常温，真空度-0.085MPa下脱泡，重力流出到300L暂存罐后，经转子泵10m^3/h输送到下一个工段。经取样检测，输送出物料脱泡完全。

本系统装置，物料脱泡时的气液面积大，是普通釜式消泡方案的50倍以上，是管壁旋转分布式消泡方案的10～40倍，效率高，脱泡效果好；泡沫可以在充分的压力梯度下破泡，对比普通釜式消泡，物料在重力流动时可以产生剪切力来实现破泡；对比管壁旋转分布式消泡方案，同样占地尺寸的设备，本发明处理能力是其10～40倍，变成实际可以制造使用，而不是只存在于理论上的技术。而在同样能耗下，本系统装置效率为管壁旋转分布式消泡方案的15～30倍，为普通釜式消泡的60～120倍，产品质量更优，可以连续生产，有利于实现自动化和数字化。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种消泡装置，其特征在于，包括：

主体(100)，设置有上侧腔(110)和下侧腔(120)，所述上侧腔(110)和所述下侧腔(120)上下布置，所述上侧腔(110)和所述下侧腔(120)之间设置有分隔所述上侧腔(110)和所述下侧腔(120)的隔板(130)；所述主体(100)还设置有进料口(140)、出料口(150)以及真空口(160)，其中，所述进料口(140)与所述上侧腔(110)连通，所述出料口(150)与所述下侧腔(120)连通，所述真空口(160)与所述下侧腔(120)或所述上侧腔(110)连通；

列管组(200)，包括多个竖向设置的管体(210)，所述管体(210)设置于所述隔板(130)并且上下端开口，所述上侧腔(110)和所述下侧腔(120)通过所述管体(210)连通。

2.根据权利要求1所述的消泡装置，其特征在于：所述管体(210)的顶端位于所述上侧腔(110)并且位置高于所述隔板(130)。

3.根据权利要求1或2所述的消泡装置，其特征在于：所述管体(210)的上端设置有用于将流体引向所述管体(210)的内壁的引流结构。

4.根据权利要求3所述的消泡装置，其特征在于：所述引流结构为所述管体(210)的上端开口周缘延伸形成的翻边(211)。

5.根据权利要求3所述的消泡装置，其特征在于：所述引流结构为引流件(220)，所述引流件(220)设置有锥形部(221)，所述锥形部(221)的上端为小端而下端为大端，所述锥形部(221)的下端直径小于所述管体(210)的内径，所述锥形部(221)插设于所述管体(210)，所述锥形部(221)的下端和所述管体(210)的内壁之间形成环形的流体通道。

6.根据权利要求1或2所述的消泡装置，其特征在于：还包括物料分散装置(300)，所述物料分散装置(300)设置于所述主体(100)，所述物料分散装置(300)用于将所述进料口(140)进入的物料往所述列管组(200)的四周导引分散。

7.一种消泡系统，其特征在于，包括：

权利要求1至6任一项所述的消泡装置；

暂存容器(400)，设置有暂存容腔(410)以及与所述暂存容腔(410)连通的对外输料口(420)；

物料转移管(500)，连接所述暂存容器(400)和所述主体(100)，所述主体(100)的出料口(150)与所述暂存容腔(410)之间通过所述物料转移管(500)连通；

真空平衡管(600)，连接所述暂存容器(400)和所述主体(100)，所述真空平衡管(600)一端与所述主体(100)的所述真空口(160)连通另一端与所述暂存容腔(410)连通；

抽真空装置(700)，与所述暂存容器(400)连接并用于抽取所述暂存容腔(410)的气体以形成真空度。

8.根据权利要求7所述的消泡系统，其特征在于：还包括进料管(800)，所述进料管(800)与所述主体(100)连接，所述进料管(800)通过所述进料口(140)与所述上侧腔(110)连通，进料管(800)设置有进料泵和流量计。

9.根据权利要求7所述的消泡系统，其特征在于：还包括对外输料管(900)，所述对外输料管(900)与所述暂存容器(400)连接，所述对外输料管(900)通过所述对外输料口(420)与所述暂存容腔(410)连通，所述对外输料管(900)设置有出料泵。

10.根据权利要求7所述的消泡系统，其特征在于：所述暂存容器(400)位于所述主体(100)的下侧，所述出料口(150)位于所述主体(100)的下部，所述物料转移管(500)与所述暂存容腔(410)的上部连通，所述对外输料口(420)位于所述暂存容器(400)的下部。