本實(shí)用新型涉及一種蒸發(fā)器,具體涉及一種薄膜蒸發(fā)器,屬于蒸發(fā)設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù):
刮板式薄膜蒸發(fā)器又稱刮板式薄膜濃縮器,是蒸發(fā)器的一種類型,廣泛應(yīng)用于石油、化工、醫(yī)藥等行業(yè),特點(diǎn)是物料液體沿加熱管壁呈膜狀流動(dòng)進(jìn)行傳熱和蒸發(fā),優(yōu)點(diǎn)是傳熱效率高、蒸發(fā)速度快、特別適用于高粘度和易結(jié)晶、易結(jié)垢、熱敏的物料。刮板式薄膜蒸發(fā)器的蒸發(fā)筒使用較多的是上下等粗的圓筒,刮板式薄膜蒸發(fā)器的外殼內(nèi)帶有加熱蒸汽夾套,其內(nèi)裝有可旋轉(zhuǎn)的葉片(即刮板),設(shè)置在蒸發(fā)筒內(nèi)的刮板需要緊貼蒸發(fā)筒的內(nèi)壁,所以刮板是從上至下其長(zhǎng)度都是相等的矩形。料液由蒸發(fā)器上部沿切線方向加入,由于重力、離心力和旋轉(zhuǎn)刮板的刮帶作用,料液在蒸發(fā)器的內(nèi)壁形成下旋的薄膜,料液在蒸發(fā)筒的內(nèi)壁上近似勻速的下落,并在此過程中被蒸發(fā)濃縮,完成液在底部排出。
現(xiàn)有技術(shù)中普遍采用直筒型蒸發(fā)筒和矩形刮板結(jié)合的技術(shù)方案,即蒸發(fā)筒上下直徑保持一致,料液在蒸發(fā)筒的內(nèi)壁上近似勻速的下落;也有采用上半部分直筒形下半部分倒錐筒形蒸發(fā)筒結(jié)合帶側(cè)傾部的刮板的技術(shù)方案,這種方案相對(duì)直筒形蒸發(fā)筒方案在一定程度上增加了料液流經(jīng)的路徑長(zhǎng)度,放慢了料液向下流動(dòng)的速度,延長(zhǎng)了料液在蒸發(fā)筒內(nèi)的蒸發(fā)濃縮時(shí)間,從而可以蒸發(fā)掉更多的溶劑,整體效果好于直筒形蒸發(fā)筒的技術(shù)方案。但是,這種方案仍有一定局限性,第一,在圓筒體和圓錐筒的連接處容易出現(xiàn)料液淤積;第二,對(duì)刮板的安裝精度要求較高,當(dāng)刮板的軸向安裝距離出現(xiàn)較大誤差時(shí),會(huì)造成刮板與蒸發(fā)筒圓筒體部分的間距和刮板與圓錐筒部分的間距不一致,從而影響料液薄膜的均勻性,最終影響到蒸發(fā)的效果;第三,由于蒸發(fā)筒圓筒體和圓錐筒體連接部分在蒸發(fā)筒中間位置,當(dāng)刮板因?yàn)殚L(zhǎng)期使用出現(xiàn)軸向的位移時(shí),工作人員難以發(fā)現(xiàn)因此導(dǎo)致的刮板與圓錐筒部分之間間距的變化;第四,現(xiàn)有的技術(shù)方案均未考慮蒸發(fā)筒外各部分的蒸汽溫度的不同,一般來說,蒸發(fā)筒外上半部分蒸汽入口附近溫度最高,隨著料液蒸發(fā)吸收熱量,在蒸發(fā)筒下半部分冷凝水出口部分溫度最低,所以,同樣流速的料液在蒸發(fā)筒上半部分溶劑蒸發(fā)速度較快,而在蒸發(fā)筒的下半部分溶劑蒸發(fā)速度較慢;最后,現(xiàn)有技術(shù)中沒有考慮到蒸發(fā)筒內(nèi)蒸汽流通速度對(duì)料液蒸發(fā)速度的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題作出改進(jìn),提供一種薄膜蒸發(fā)器,不但可以增加料液流經(jīng)路徑的長(zhǎng)度,還考慮到了蒸發(fā)筒各部分蒸汽溫度的不同,以及蒸發(fā)筒內(nèi)蒸汽流通速度對(duì)料液蒸發(fā)速度的影響,提高蒸發(fā)效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
一種薄膜蒸發(fā)器,從上至下依次包括電機(jī)(1)、變速裝置(2)、氣液分離筒(3)、進(jìn)料筒(5)、蒸發(fā)筒(7),其中,所述電機(jī)(1)的輸出軸與所述變速裝置(2)的輸入軸相連接,所述蒸發(fā)筒(7)內(nèi)設(shè)置有傳動(dòng)軸(4),所述變速裝置(2)的輸出軸與傳動(dòng)軸(4)相連接,所述進(jìn)料筒(5)內(nèi)設(shè)置有分布器(51),所述蒸發(fā)筒(7)的內(nèi)部設(shè)置有由所述傳動(dòng)軸(4)驅(qū)動(dòng)的刮板(8),底部設(shè)置有漏斗形的下料口(71),外部套有加熱夾套(6),所述加熱夾套(6)的上部設(shè)置有蒸汽進(jìn)口(61)、下部設(shè)置有冷凝水出口(62),其特征在于,
所述蒸發(fā)筒(7)為倒圓錐筒形,倒圓錐筒的直徑從上到下越來越??;
所述刮板(8)由螺旋形底座(81)和螺旋形刮板(82)組成,所述螺旋形底座(81)與所述傳動(dòng)軸(4)連接,軸心與所述傳動(dòng)軸(4)軸心重合,所述螺旋形底座(81)的外緣由上至下為倒圓錐螺旋線,直徑從上至下越來越小,螺距從上到下越來越小,螺旋升角從上到下越來越?。凰雎菪喂伟?82)與所述螺旋形底座(81)連接,設(shè)置在所述螺旋形底座(81)的外緣;
所述氣液分離筒(3)內(nèi)設(shè)置有主動(dòng)錐齒輪(41)、從動(dòng)錐齒輪(42)、傳動(dòng)桿(43)和排風(fēng)扇(44),所述主動(dòng)錐齒輪(41)設(shè)置在所述傳動(dòng)軸(4)上,與所述從動(dòng)錐齒輪(42)齒輪連接,所述從動(dòng)錐齒輪(42)與所述傳動(dòng)桿(43)連接,所述傳動(dòng)桿(43)與所述排風(fēng)扇(44)連接。
前述的薄膜蒸發(fā)器,其特征在于,蒸發(fā)筒(7)的內(nèi)壁經(jīng)過拋光處理。
前述的薄膜蒸發(fā)器,其特征在于,蒸發(fā)筒(7)的內(nèi)壁上形成有若干凸起。
前述的薄膜蒸發(fā)器的蒸發(fā)筒(7),其特征在于,上下相鄰的凸起錯(cuò)開排布。
前述的薄膜蒸發(fā)器,其特征在于,蒸發(fā)筒(7)的錐角為10至30度。
前述的薄膜蒸發(fā)器,其特征在于,螺旋形底座(81)外緣形成的倒圓錐體的錐角為5-15度。
前述的薄膜蒸發(fā)器,其特征在于,螺旋形底座(81)的螺距從上到下均勻減小。
前述的薄膜蒸發(fā)器,其特征在于,螺旋形底座(81)的螺旋升角從上到下均勻減小。
前述的薄膜蒸發(fā)器,其特征在于,螺旋形刮板(82)采用聚四氟乙烯或?qū)щ娞祭w維材料制成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)通過改變傳統(tǒng)薄膜蒸發(fā)器的形狀,將蒸發(fā)筒設(shè)計(jì)為倒圓錐筒形,將刮料板設(shè)計(jì)為倒圓錐螺旋型,這樣,在與傳統(tǒng)設(shè)備同等高度的情況下,本實(shí)用新型增加了料液流經(jīng)的路徑的長(zhǎng)度,并且放慢了料液向下流動(dòng)的速度,有效延長(zhǎng)了料液在蒸發(fā)筒內(nèi)的濃縮時(shí)間,從而可以蒸發(fā)掉更多的溶劑,獲得更好的濃縮效果,實(shí)現(xiàn)高效濃縮;
(2)在氣液分離筒內(nèi)增加了一個(gè)排風(fēng)扇,利用傳動(dòng)軸的動(dòng)力,通過錐齒輪組和傳動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)排風(fēng)扇,不但可以有效的增加蒸發(fā)筒內(nèi)蒸汽的流通速度,縮短濃縮時(shí)間,而且不需額外增加電機(jī);
(3)考慮了蒸發(fā)筒各部分溫度的變化,將螺旋形刮板螺距設(shè)計(jì)為從上到下逐漸減小,料液在蒸發(fā)筒下半部分受螺旋形刮板作用力流速減緩,充分利用了蒸汽熱量;
(4)具有設(shè)備占地面積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,清洗容易等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的薄膜蒸發(fā)器的一個(gè)具體實(shí)施例的剖面圖。
其中:
1-電機(jī) 2-傳動(dòng)裝置
3-氣液分離筒 4-傳動(dòng)軸
41-主動(dòng)錐齒輪 42-從動(dòng)錐齒輪
43-傳動(dòng)桿 44-排風(fēng)扇
5-進(jìn)料筒 51-分布器
6-加熱夾套 61-蒸汽進(jìn)口
62-冷凝水出口 7-蒸發(fā)筒
71-下料口 8-刮板
81-螺旋形底座 82-螺旋形刮板
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作具體的介紹。
參照?qǐng)D1,本實(shí)用新型的薄膜蒸發(fā)器從上至下依次包括電機(jī)1、變速裝置2、氣液分離筒3、進(jìn)料筒5、蒸發(fā)筒7,其中,電機(jī)1的輸出軸與變速裝置2的輸入軸相連接,蒸發(fā)筒7內(nèi)設(shè)置有傳動(dòng)軸4,變速裝置2的輸出軸與傳動(dòng)軸4相連接;進(jìn)料筒5內(nèi)設(shè)置有分布器51;蒸發(fā)筒7為倒圓錐筒形,倒圓錐筒的直徑從上到下越來越小,蒸發(fā)筒7內(nèi)部設(shè)置有由傳動(dòng)軸4驅(qū)動(dòng)的刮板8,底部設(shè)置有漏斗形的下料口71,外部套有加熱夾套6,加熱夾套6的上部設(shè)置有蒸汽進(jìn)口61、下部設(shè)置有冷凝水出口62;
刮板8由螺旋形底座81和螺旋形刮板82組成,螺旋形底座81固定在傳動(dòng)軸4上,軸心與所述傳動(dòng)軸4軸心重合,螺旋形底座81的外緣由上至下為倒圓錐螺旋線,直徑從上至下越來越小,螺距從上到下越來越小,螺旋升角從上到下越來越小,螺旋形底座81的外緣設(shè)置有螺旋形刮板82,傳動(dòng)軸4帶動(dòng)螺旋形底座81旋轉(zhuǎn)時(shí),螺旋形刮板82緊貼蒸發(fā)筒7的內(nèi)壁。
氣液分離筒3內(nèi)設(shè)置有主動(dòng)錐齒輪41、從動(dòng)錐齒輪42、傳動(dòng)桿43和排風(fēng)扇44,主動(dòng)錐齒輪41安裝在傳動(dòng)軸4上,與從動(dòng)錐齒輪42構(gòu)成一對(duì)錐齒輪組,從動(dòng)錐齒輪42與傳動(dòng)桿43連接,傳動(dòng)桿的另一側(cè)設(shè)置歐排風(fēng)扇44,當(dāng)傳動(dòng)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),主動(dòng)錐齒輪41通過從動(dòng)錐齒輪42、傳動(dòng)桿43驅(qū)動(dòng)排風(fēng)扇44轉(zhuǎn)動(dòng)排風(fēng),不但可以有效的增加蒸發(fā)筒7內(nèi)蒸汽的流通速度,縮短濃縮時(shí)間,而且不需額外增加電機(jī)。
作為一種優(yōu)選的方案,蒸發(fā)筒7的內(nèi)壁經(jīng)過拋光處理,不易發(fā)生料液淤積。
作為一種優(yōu)選的方案,蒸發(fā)筒7的內(nèi)壁上形成有若干凸起,這些凸起可以增加蒸發(fā)筒7內(nèi)壁的表面積,進(jìn)而增大料液蒸發(fā)面積。
作為一種更加優(yōu)選的方案,上下相鄰的凸起錯(cuò)開排布。
作為一種優(yōu)選的方案,蒸發(fā)筒7的錐角為10至30度,優(yōu)選10度、20度和30度,這樣,在同等高度的情況下增加了料液流經(jīng)路徑的長(zhǎng)度,并且放慢了料液向下流動(dòng)的速度,。
作為一種優(yōu)選的方案,螺旋形底座81外緣形成的倒圓錐體的錐角為5-15度,優(yōu)選5度、10度和15度。
作為一種優(yōu)選的方案,螺旋形底座81的螺距從上到下均勻減小。
作為一種優(yōu)選的方案,螺旋形底座81的螺旋升角從上到下均勻減小,這樣,料液在蒸發(fā)筒7內(nèi)受螺旋形刮板82的阻力從上到下依次增加,料液在蒸發(fā)筒7內(nèi)流速減緩,充分利用了蒸汽熱量。
作為一種優(yōu)選的方案,螺旋形刮板82采用聚四氟乙烯或?qū)щ娞祭w維材料制成。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。