离心薄膜真空蒸发装置的制作方法

专利检索2022-05-10  12



1.本实用新型涉及一种离心薄膜真空蒸发装置。


背景技术:

2.目前,原料液需要在离心薄膜蒸发器中加热浓缩,加热过程中,原料液中的水分蒸发形成蒸汽然后被真空泵抽走。但是,在水分蒸发的同时会有少量的原料也被蒸发,蒸发的原料与蒸发的水分一起被真空泵抽走,然后直接排入大气,造成了原料的浪费。


技术实现要素:

3.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种离心薄膜真空蒸发装置,它能够将蒸发的原料冷凝以便回收,能够减少原料的浪费。
4.为了解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种离心薄膜真空蒸发装置,它包括罐体、蒸发体和冷凝装置;其中,
5.所述蒸发体安装在所述罐体中,所述蒸发体中设有原料腔和加热腔;
6.所述原料腔中适于接入原料液;
7.所述加热腔中适于接入加热介质以加热所述原料腔中的原料液进而使所述原料液中的水分蒸发形成蒸汽;
8.所述原料腔与所述罐体连通以便原料腔中的蒸汽流入所述罐体中;
9.所述冷凝装置与所述罐体相连通,适于接入所述罐体中的蒸汽并将接入的蒸汽冷凝成液体以便回收;
10.所述罐体上还设有适于向所述原料腔中注入原料液的进料口以及适于排出原料液的出料口。
11.进一步为了向所述原料腔中注入原料液,所述进料口连接有进料管,所述进料管中连接有进料阀和/或进料泵和/或进料止回阀。
12.进一步为了排出原料液,所述出料口连接有出料管,所述出料管中连接有出料阀和/或出料泵和/或出料止回阀。
13.进一步为了清洗所述罐体,所述罐体上设有适于向所述罐体中注入清洗液的清洗液进口以及适于排出所述清洗液的废液出口;
14.所述清洗液进口连接有进液管,所述进液管中连接有进液阀;
15.所述废液出口连接有废液管,所述废液管中连接有废液阀。
16.进一步提供一种所述冷凝装置的具体结构,所述冷凝装置包括第一冷凝器,所述第一冷凝器具有蒸汽入口、冷凝出口、抽真空口、冷却进口和冷却出口;其中,
17.所述蒸汽入口与所述罐体连通;
18.所述抽真空口与外部真空泵相连以便通过外部真空泵将所述罐体中的蒸汽抽送至所述第一冷凝器中;
19.所述冷却进口适于向所述第一冷凝器中通入冷却介质以冷却所述第一冷凝器中
的蒸汽;
20.所述冷却出口适于排出所述第一冷凝器中的冷却介质;
21.所述冷凝出口适于排出由蒸汽冷凝形成的液体。
22.进一步,所述冷却进口和/或所述冷却出口和/或所述抽真空口设有阀门;
23.和/或所述冷凝出口连接有冷凝管,所述冷凝管中连接有出液泵和/或出液阀和/或出液止回阀。
24.进一步,所述离心薄膜真空蒸发装置还包括主轴、轴套和第二冷凝器;其中,
25.所述蒸发体连接在所述主轴上;
26.所述轴套套设于所述主轴的外侧,所述轴套与所述主轴之间设有环绕于所述主轴外侧的出口腔室和环绕于所述主轴外侧并适于接入加热介质的进口腔室;
27.所述主轴中设有进口通道和出口通道;
28.所述进口通道适于连通所述进口腔室和所述加热腔以将所述进口腔室中的加热介质导入所述加热腔中;
29.所述出口通道适于连通所述出口腔室和所述加热腔以将所述加热腔中的加热介质导入所述出口腔室中;
30.所述第二冷凝器与所述出口腔室相连通,适于接入所述出口腔室中的加热介质并将接入的加热介质冷凝成液体。
31.进一步提供一种所述蒸发体的具体结构,所述蒸发体包括内锥形盘和外锥形盘;其中,
32.所述外锥形盘的后端部连接在所述主轴上;
33.所述内锥形盘安装在所述外锥形盘中,所述内锥形盘的前端部连接在所述外锥形盘的前端部上;
34.所述原料腔设于所述内锥形盘中;
35.所述内锥形盘的外侧壁、所述外锥形盘以及所述主轴包围形成所述加热腔;
36.所述离心薄膜真空蒸发装置还包括吸管;其中,
37.所述出口通道的一端部与所述出口腔室连通;
38.所述吸管与所述出口通道的另一端部连通;
39.所述吸管伸入至所述加热腔中、适于吸入所述加热腔中的加热介质并将所述加热介质导入所述出口通道中。
40.进一步提供一种所述轴套的具体结构,所述轴套包括套体、左端盖和右端盖;其中,
41.所述左端盖连接在所述套体的左端部;
42.所述右端盖连接在所述套体的右端部;
43.所述左端盖上设有左密封部,所述套体上设有中间密封部,所述右端盖上设有右密封部;
44.所述左密封部、右密封部和中间密封部分别通过至少一个密封部件与所述主轴密封连接;
45.所述进口腔室和所述出口腔室中的一个设于所述左密封部和中间密封部之间;
46.所述进口腔室和所述出口腔室中的另一个设于所述右密封部和中间密封部之间。
47.进一步,所述离心薄膜真空蒸发装置还包括主轴、罐体座、机械密封、平衡罐、通断阀、冷却泵、冷却止回阀;其中,
48.所述罐体与所述罐体座相连;
49.所述主轴的一端部穿过所述罐体座后伸入至所述罐体中;
50.所述蒸发体连接在所述主轴上;
51.所述机械密封设于所述主轴与所述罐体座之间以在所述主轴和所述罐体座之间形成密封,所述机械密封中具有介质进口和介质出口;
52.所述平衡罐的出口通过第一管路与所述介质进口相连,所述平衡罐的入口通过第二管路与所述介质出口相连;
53.所述通断阀连接在所述第一管路或所述第二管路中;
54.所述冷却泵连接在所述第一管路或所述第二管路中;
55.所述冷却止回阀连接在所述第一管路或所述第二管路中。
56.采用了上述技术方案后,当所述主轴旋转时带动所述内锥形盘旋转,进而使所述原料腔中的原料液在离心力的作用下附着在所述内锥形盘的内壁上;此时所述加热介质流经所述进口腔室、进口通道后进入所述加热腔并与所述内锥形盘的外壁接触,进而加热所述原料液以使原料液中的水分蒸发;然后加热介质在流经所述出口通道和出口腔室进入第二冷凝器,进而被冷凝成液体。而原料腔中的水分蒸发的同时会有少量的原料也被蒸发,蒸发的原料与蒸发的水分一起流入罐体中进而流入第一冷凝器中然后被冷凝成液体以便回收,减少了原料的浪费。
附图说明
57.图1为本实用新型的离心薄膜真空蒸发装置的结构示意图;
58.图2为图1的局部详图;
59.图3为图2的局部详图。
具体实施方式
60.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本实用新型作进一步详细的说明。
61.如图1~3所示,一种离心薄膜真空蒸发装置,它包括罐体1、蒸发体100和冷凝装置;其中,
62.所述蒸发体100安装在所述罐体1中,所述蒸发体100中设有原料腔2和加热腔3;
63.所述原料腔2中适于接入原料液;
64.所述加热腔3中适于接入加热介质以加热所述原料腔2中的原料液进而使所述原料液中的水分蒸发形成蒸汽,剩下的就是浓缩后的原料液;
65.所述原料腔2与所述罐体1连通以便原料腔2中的蒸汽流入所述罐体1中;
66.所述冷凝装置与所述罐体1相连通,适于接入所述罐体1中的蒸汽并将接入的蒸汽冷凝成液体以便回收;
67.所述罐体1上还设有适于向所述原料腔2中注入原料液的进料口4以及适于排出原料液的出料口5;具体的,所述蒸发体100上设有用于连通所述原料腔2与所述罐体1的开口
6,在本实施例中,从所述进料口4注入的原料液可以通过一根导管导流至所述原料腔2中,所述蒸发体100上还可以设有用于将所述原料腔2中经过浓缩的原料液排入所述罐体1中的浓缩液出口7。进一步具体的,在原料液中的水分蒸发的同时会有少量的原料也被蒸发,蒸发的原料与蒸发的水分一起流入所述冷凝装置中进而被冷凝成液体以便回收,减少了原料的浪费。
68.如图1、2所示,所述进料口4可以连接有进料管,所述进料管中可以连接有进料阀8、进料泵9和进料止回阀10。
69.如图1、2所示,所述出料口5可以连接有出料管,所述出料管中可以连接有出料阀11、出料泵12和出料止回阀13;在本实施例中,所述进料阀8和所述出料阀11可以为球阀,所述进料泵9和所述出料泵12可以为齿轮泵,所述球阀、齿轮泵、进料止回阀10、出料止回阀13的具体结构均为本领域技术人员熟知的现有技术,本实施例中不作具体赘述。
70.如图1、2所示,所述罐体1上可以设有适于向所述罐体1中注入清洗液的清洗液进口14以及适于排出所述清洗液的废液出口15;
71.所述清洗液进口14可以连接有进液管,所述进液管中可以连接有进液阀16;
72.所述废液出口15可以连接有废液管,所述废液管中可以连接有废液阀17;具体的,所述清洗液进口14设于所述罐体1的上端部,所述废液出口15设于所述罐体1的下端部。
73.如图1所示,所述冷凝装置例如但不限于以下结构,它包括第一冷凝器18,所述第一冷凝器18具有蒸汽入口19、冷凝出口20、抽真空口21、冷却进口22和冷却出口23;其中,
74.所述蒸汽入口19与所述罐体1连通;
75.所述抽真空口21与外部真空泵相连以便通过外部真空泵将所述罐体1中的蒸汽抽送至所述第一冷凝器18中;
76.所述冷却进口22适于向所述第一冷凝器18中通入冷却介质以冷却所述第一冷凝器18中的蒸汽;
77.所述冷却出口23适于排出所述第一冷凝器18中的冷却介质;
78.所述冷凝出口20适于排出由蒸汽冷凝形成的液体。
79.如图1所示,所述冷却进口22、所述冷却出口23和所述抽真空口21分别设有阀门24;
80.所述冷凝出口20连接有冷凝管,所述冷凝管中连接有出液泵25、出液阀26和出液止回阀27。
81.如图1~3所示,所述离心薄膜真空蒸发装置还可以包括主轴28、轴套200和第二冷凝器29;其中,
82.所述蒸发体100连接在所述主轴28上;
83.所述轴套200套设于所述主轴28的外侧,所述轴套200与所述主轴28之间设有环绕于所述主轴28外侧的出口腔室30和环绕于所述主轴28外侧并适于接入加热介质的进口腔室31;
84.所述主轴28中设有进口通道32和出口通道33;
85.所述进口通道32适于连通所述进口腔室31和所述加热腔3以将所述进口腔室31中的加热介质导入所述加热腔3中;
86.所述出口通道33适于连通所述出口腔室30和所述加热腔3以将所述加热腔3中的
加热介质导入所述出口腔室30中;
87.所述第二冷凝器29与所述出口腔室30相连通,适于接入所述出口腔室30中的加热介质并将接入的加热介质冷凝成液体;在本实施例中,所述加热介质为高温蒸汽,所述第二冷凝器29的结构与所述第一冷凝器18相同。
88.如图1、2所示,所述蒸发体100例如但不限于以下结构,它包括内锥形盘34和外锥形盘35;其中,
89.所述外锥形盘35的后端部连接在所述主轴28上;
90.所述内锥形盘34安装在所述外锥形盘35中,所述内锥形盘34的前端部连接在所述外锥形盘35的前端部上;
91.所述原料腔2设于所述内锥形盘34中;
92.所述内锥形盘34的外侧壁、所述外锥形盘35以及所述主轴28包围形成所述加热腔3;
93.所述离心薄膜真空蒸发装置还包括吸管36;其中,
94.所述出口通道33的一端部与所述出口腔室30连通;
95.所述吸管36与所述出口通道33的另一端部连通;
96.所述吸管36伸入至所述加热腔3中、适于吸入所述加热腔3中的加热介质并将所述加热介质导入所述出口通道33中;具体的,所述离心薄膜真空蒸发装置还包括底座37,所述主轴28旋转连接在所述底座37上,所述轴套200也连接在所述底座37上。当所述主轴28旋转时带动所述内锥形盘34旋转,进而使所述原料腔2中的原料液在离心力的作用下附着在所述内锥形盘34的内壁上;此时所述加热介质流经所述进口腔室31、进口通道32后进入所述加热腔3并与所述内锥形盘34的外壁接触,进而加热所述原料液以使原料液中的水分蒸发;然后加热介质在流经所述出口通道33和出口腔室30进入第二冷凝器29,进而被冷凝成液体。而原料腔2中的水分蒸发形成的蒸汽流入罐体1中进而流入第一冷凝器18中,进而被冷凝;其中,原料腔2中剩余的浓缩后的原料液先流入所述罐体1中,在从所述出料口5排走。
97.在本实施例中,所述内锥形盘34和所述外锥形盘35均为从前往后逐渐变小的结构。
98.如图1~3所示,所述轴套200例如但不限于以下结构,它包括套体38、左端盖39和右端盖40;其中,
99.所述左端盖39连接在所述套体38的左端部;
100.所述右端盖40连接在所述套体38的右端部;
101.所述左端盖39上设有左密封部,所述套体38上设有中间密封部,所述右端盖40上设有右密封部;
102.所述左密封部、右密封部和中间密封部分别通过至少一个密封部件41与所述主轴28密封连接;
103.所述进口腔室31和所述出口腔室30中的一个设于所述左密封部和中间密封部之间;
104.所述进口腔室31和所述出口腔室30中的另一个设于所述右密封部和中间密封部之间;在本实施例中,所述密封部件41可以为密封圈。
105.如图1、2所示,所述离心薄膜真空蒸发装置还可以包括罐体座42、机械密封43、平
衡罐44、通断阀45、冷却泵46、冷却止回阀47;其中,
106.所述罐体1与所述罐体座42相连;
107.所述主轴28的一端部穿过所述罐体座42后伸入至所述罐体1中;
108.所述蒸发体100连接在所述主轴28上;
109.所述机械密封43设于所述主轴28与所述罐体座42之间以在所述主轴28和所述罐体座42之间形成密封,所述机械密封43中具有介质进口和介质出口;
110.所述平衡罐44的出口通过第一管路与所述介质进口相连,所述平衡罐44的入口通过第二管路与所述介质出口相连;
111.所述通断阀45连接在所述第一管路或所述第二管路中;
112.所述冷却泵46连接在所述第一管路或所述第二管路中;
113.所述冷却止回阀47连接在所述第一管路或所述第二管路中;具体的,所述冷却止回阀47用于防止倒流,所述通断阀45用于控制回路的通断,所述冷却泵46用于泵送冷却水以使冷却水在所述机械密封43和所述平衡罐44之间流动,进而冷却所述机械密封43。
114.本实用新型的工作原理如下:
115.当所述主轴28旋转时带动所述内锥形盘34旋转,进而使所述原料腔2中的原料液在离心力的作用下附着在所述内锥形盘34的内壁上;此时所述加热介质流经所述进口腔室31、进口通道32后进入所述加热腔3并与所述内锥形盘34的外壁接触,进而加热所述原料液以使原料液中的水分蒸发;然后加热介质在流经所述出口通道33和出口腔室30进入第二冷凝器29,进而被冷凝成液体。而原料腔2中的水分蒸发的同时会有少量的原料也被蒸发,蒸发的原料与蒸发的水分一起流入罐体1中进而流入第一冷凝器18中然后被冷凝成液体以便回收,减少了原料的浪费。
116.以上所述的具体实施例,对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
117.在本实用新型的描述中,需要理解的是,指示方位或位置关系的术语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设备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。
118.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
119.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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”、“第三”等仅用于区
分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
120.此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
121.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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