制備濃縮液用的蓄流單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及濃縮液制備領(lǐng)域，尤其但不排它地涉及一種利用低壓低沸點制備濃縮液的設(shè)備用的蓄流單元，其包括密封的筒體，其特征在于，蓄流單元還包括第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)及水位標(biāo)識管，筒體通過第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和外界相通，第一管道、第二管道、第三管道、第四管道分別通過第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)實現(xiàn)開啟與關(guān)閉，蓄流單元的第三開關(guān)通過管道與減壓單元的輸入端聯(lián)接，蓄流單元的第一開關(guān)和第四開關(guān)與大氣聯(lián)接。本發(fā)明公開的蓄流單元的第二開關(guān)和第三開關(guān)通過聯(lián)接塊固定聯(lián)接實現(xiàn)同步動作，提高了設(shè)備的可靠性，可避免濃縮液被冷凝水稀釋。
【專利說明】制備濃縮液用的蓄流單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濃縮液制備領(lǐng)域，尤其但不排它地涉及一種制備濃縮液用的蓄流單
J Li ο

【背景技術(shù)】
[0002]水的沸點隨著氣壓的降低而降低，因此降低壓強可以使水在相對低的溫度下沸騰，沸騰的水不斷地使液態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)闊崴羝?，熱的水蒸汽會在冷熱交界面處冷凝成水霧，大量的水霧匯聚成水滴，大量的水滴匯集成水流。
[0003]為此，人們提出了一種利用上述原理將混合液中的水分去除的裝置，即制備濃縮液的設(shè)備，將鍋爐中產(chǎn)生的熱蒸汽冷凝成液態(tài)水，再將水輸送到特定容器中，從而使混合液中的水分降低，實現(xiàn)濃縮效果。
[0004]如何有效地將鍋爐中冷凝的液態(tài)水輸送到特定容器中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，并提供一種低壓低沸點制備濃縮液設(shè)備用的蓄流單元。
[0006]為此，本發(fā)明提供一種制備濃縮液用的蓄流單元，其包括密封的筒體，其特征在于所述蓄流單元還包括第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)及水位標(biāo)識管，筒體通過第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和外界相通，第一管道、第二管道、第三管道、第四管道分別通過第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)實現(xiàn)開啟與關(guān)閉，蓄流單元的第三開關(guān)通過管道與減壓單元的輸入端聯(lián)接，蓄流單元的第一開關(guān)和第四開關(guān)與大氣聯(lián)接。
[0007]有利地，所述的第一管道位于筒體靠近底部處，第二管道的內(nèi)管口靠近筒體的底部但高于第一管道的內(nèi)管口，第三管道的內(nèi)管口和第四管道的內(nèi)管口靠近筒體的頂部，第二開關(guān)和第三開關(guān)通過聯(lián)接塊固定聯(lián)接實現(xiàn)同步動作。
[0008]具體地，同步動作通過以下結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，具有與開關(guān)手柄相應(yīng)輪廓的聯(lián)接塊，在其首尾兩端各設(shè)置通孔，同時也在開關(guān)手柄的相應(yīng)位置設(shè)置通孔，將聯(lián)接塊設(shè)置在兩開關(guān)的手柄間，通過兩個圓軸將手柄與聯(lián)接塊聯(lián)接好，再通過擋圈將圓軸、手柄、聯(lián)接塊三者固定好。
[0009]有益效果
本發(fā)明公開的蓄流單元的第二開關(guān)和第三開關(guān)通過聯(lián)接塊固定聯(lián)接實現(xiàn)同步動作，提高了設(shè)備的可靠性，可避免下述不足:1.減壓單元對鍋爐減壓時，需要將第二開關(guān)和第三開關(guān)開啟，若第二開關(guān)開啟，而第三開關(guān)忘記開啟，仍停留在關(guān)閉狀態(tài)，則減壓單元無法對鍋爐進行減壓，造成減壓單元做功無效；若第三開關(guān)開啟，而第二開關(guān)忘記開啟，仍停留在關(guān)閉狀態(tài)，則減壓單元無法對鍋爐進行減壓，造成減壓單元做功無效；2.蓄流單元進行排水時，需要將第二開關(guān)和第三開關(guān)關(guān)閉，若第三開關(guān)關(guān)閉，而第二開關(guān)忘記關(guān)閉，仍停留在開啟狀態(tài)，則當(dāng)開啟第四開關(guān)時，外界的大氣壓將筒體內(nèi)的水壓入第二管道，水通過第二開關(guān)和第五開關(guān)進入鍋爐，倒流的水充滿匯流腔后灑入制備好的濃縮液中，造成濃縮液濃度降低，濃縮失敗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]在下面參照附圖對作為非限制性實施例給出的實施方式的說明中，本發(fā)明及其優(yōu)越性將得到更好的理解，附圖如下:
圖1是本發(fā)明公開的制備濃縮液設(shè)備的立體圖；
圖2是圖1中的鍋爐的立體圖；
圖3是圖2中鍋爐的分解立體圖；
圖4是圖3中的鍋爐撤去上蓋后的立體圖；
圖5是圖3中的鍋爐的上蓋的俯視圖；
圖6是圖5中的上蓋的立體圖；
圖7是圖5中的上蓋的另一視角的立體圖；
圖8是圖5中的上蓋的分解立體圖；
圖9是圖5中沿A-A方向的剖視圖；
圖10是圖5中沿B-B方向的剖視圖；
圖11是圖12中I處的局部放大圖；
圖12是圖8中的單個條狀匯聚桿的立體圖；
圖13是圖12中II處的局部放大圖；
圖14是圖1中的蓄流單元的局部剖切立體圖；
圖15是圖14中的蓄流單元的頂部放大立體圖；
圖16圖15中的第二開關(guān)和第三開關(guān)的分解立體圖；
附圖標(biāo)記說明
1.鍋爐單元；11.上蓋；12.加熱單元；13.側(cè)壁；14.采樣單元；15.進料口 ；16.出料口 ；1101.蓋體；1102.匯流環(huán)；1103.條狀匯聚桿；1104.環(huán)狀薄片；1105.輸出管道；106.進水管道；1107.出水管道；1108.進氣管道；1109.出水口 ；1103a.貼合面；1103b.第一圓弧面；1103c.第二圓弧面；1103d.防溢邊；1103e.第二傾斜面；1103f.第一傾斜面；1103g.第三傾斜面；2.蓄流單元；20.聯(lián)接塊；21.筒體；22.第四開關(guān)；23.第三開關(guān)；24.第二開關(guān)；25.第一開關(guān)；26.水位標(biāo)識管；27.第四管道；28.第三管道；29.第二管道；210.第一管道；201.圓軸；3.冷卻單元；4.減壓單元。

【具體實施方式】
[0011]為了區(qū)分構(gòu)件的內(nèi)管口和外管口，將管道位于容器內(nèi)的端口稱為內(nèi)管口，將管道位于容器外的端口稱為外管口。
[0012]如圖1所示，本發(fā)明公開的制備濃縮液的設(shè)備，其包括鍋爐單元1、蓄流單元2、冷卻單元3、減壓單元4，鍋爐單元I的匯流腔的輸出管道1105與蓄流單元2的第二開關(guān)24聯(lián)接，鍋爐單元I的冷卻部的出水管道1107通過開關(guān)與冷卻單元3的輸入端聯(lián)接，鍋爐單元I的冷卻部的進水管道1106通過開關(guān)與冷卻單元3的輸出端聯(lián)接，蓄流單元2的第三開關(guān)23通過管道與減壓單元4的輸入端聯(lián)接，蓄流單元2的第一開關(guān)25和第四開關(guān)22與大氣聯(lián)接。
[0013]如圖2-4所示，鍋爐單元I的側(cè)壁13靠近底部處設(shè)置有采樣單元14，鍋爐單元I的上蓋11設(shè)置有冷凝單元，鍋爐單元I的內(nèi)底部設(shè)置有進料口 15、出料口 16以及加熱單元12。
[0014]如圖5、6、9、10所示，冷凝單元的冷卻部位于上蓋11的外部，冷卻部包括多個同軸設(shè)置的環(huán)狀薄片1104，環(huán)狀薄片1104沿蓋體1101的冠面設(shè)置，環(huán)狀薄片1104的軸線與蓋體1101的軸線同軸設(shè)置，環(huán)狀薄片1104的底部緊貼蓋體1101的外冠面，環(huán)狀薄片1104的頂部到蓋體1101的底面的距離隨自身直徑的增加而減小，頂環(huán)設(shè)置有進水管道1106，進水管道1106的底部與蓋體1101的頂部固定連接，進水管道1106的底部設(shè)置有多個出水口1109,底環(huán)設(shè)置有出水管道1107,低溫水通過進水管道1106流進頂環(huán),頂環(huán)充滿低溫水后溢到下一環(huán)，低溫水依序溢滿各個環(huán)，最后從底環(huán)的出水管道1107排出，顯然，頂環(huán)的水溫低于底環(huán)的水溫。
[0015]如圖7、8、9、10所示，冷凝單元的收集部位于上蓋11的內(nèi)部，收集部包括緊貼蓋體1101內(nèi)冠面的條狀匯聚桿1103、緊貼蓋體1101內(nèi)周面的匯流環(huán)1102，匯流環(huán)1102的開口朝向蓋體1101的頂部，匯流環(huán)1102與蓋體1101組成匯流腔，條狀匯聚桿1103的末端延伸到匯流腔，匯流環(huán)1102的單邊截面為“L”形，“L”的底邊垂直于上蓋11的內(nèi)周面，“L”的立邊平行于上蓋11的內(nèi)周面，匯流腔通過輸出管道1105與外界連通，輸出管道1105的內(nèi)管口靠近匯流腔的底部且遠(yuǎn)低于“L”的立邊的頂端。
[0016]如圖11、12、13所示，條狀匯聚桿1103設(shè)置有與蓋體1101的內(nèi)冠面相應(yīng)的貼合面1103a，垂直于貼合面1103a的兩側(cè)面對稱設(shè)置有相對內(nèi)凹的第一圓弧面1103b，平行于貼合面1103a的頂面設(shè)置有內(nèi)凹的第二圓弧面1103c，第一圓弧面1103b與第二圓弧面1103c之間形成防溢邊1103d，條狀匯聚桿1103靠近頂端設(shè)置有第一傾斜面1103f和第二傾斜面1103e，第一傾斜面1103f與第二傾斜面1103e夾角為鈍角，第二傾斜面1103e越向條狀匯聚桿1103的頂端靠近越向貼合面1103a傾斜，第一傾斜面1103f越向匯聚桿的頂端靠近越向貼合面1103a傾斜，第二圓弧面1103c延伸到第二傾斜面1103e，第一圓弧面1103b延伸到第一傾斜面1103f。條狀匯聚桿1103靠近第一傾斜面1103f端對稱設(shè)置有第三傾斜面1103g，第三傾斜面1103g將條狀匯聚桿1103靠近第一傾斜面端構(gòu)造成一個尖角，多個條狀匯聚桿1103借助第三傾斜面1103g以面配對靠緊的方式繞著尖角均勻圍成一圈。
[0017]鍋爐內(nèi)的熱蒸汽碰到低溫的條狀匯聚桿1103的第一圓弧面1103b或者第二圓弧面1103c后，冷凝成液滴，在防溢邊1103d和液滴表面張力的聯(lián)合作用下，液滴沿著條狀匯聚桿1103的第一圓弧面1103b或者第二圓弧面1103c滑落到匯流腔內(nèi)，匯流腔內(nèi)的液滴匯集后通過輸出管道1105排出匯流腔。
[0018]如圖14、15所示，蓄流單元2包括密封的筒體21、第一管道210、第二管道29、第三管道28、第四管道27、第一開關(guān)25、第二開關(guān)24、第三開關(guān)23、第四開關(guān)22及水位標(biāo)識管26，筒體21通過第一管道210、第二管道29、第三管道28、第四管道27和外界相通，第一管道210、第二管道29、第三管道28、第四管道27分別通過第一開關(guān)25、第二開關(guān)24、第三開關(guān)23、第四開關(guān)22實現(xiàn)開啟與關(guān)閉，第一管道210位于筒體21靠近底部處，第二管道29的內(nèi)管口靠近筒體21的底部但高于第一管道210的內(nèi)管口，第三管道28的內(nèi)管口和第四管道27的內(nèi)管口靠近筒體21的頂部。
[0019]如圖16所示，第二開關(guān)24和第三開關(guān)23同步動作，兩者同步動作通過以下結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，具有與開關(guān)手柄相應(yīng)輪廓的聯(lián)接塊20，在其首尾兩端各設(shè)置通孔，同時也在開關(guān)手柄的相應(yīng)位置設(shè)置通孔，將聯(lián)接塊20設(shè)置在兩開關(guān)的手柄間，通過兩個圓軸201將手柄與聯(lián)接塊20聯(lián)接好，再通過擋圈將圓軸201、手柄、聯(lián)接塊20三者固定好。
[0020]本發(fā)明公開的制備濃縮液的設(shè)備包括減壓過程、冷凝過程、蓄流過程、排水過程。
[0021]減壓過程:關(guān)閉第一開關(guān)25、第四開關(guān)22和第六開關(guān)，開啟第二開關(guān)24、第三開關(guān)23、第五開關(guān)、第七開關(guān)、第八開關(guān)和第九開關(guān)。開啟減壓單元4，使鍋爐內(nèi)的氣體依次通過第五開關(guān)、第二開關(guān)24、第三開關(guān)23、第九開關(guān)進入減壓單元4，從而是鍋爐內(nèi)的氣壓降低。
[0022]冷凝過程:開啟冷卻單元3，使冷卻單元3的冷卻液依次通過第七開關(guān)、頂環(huán)、底環(huán)和第八開關(guān)進行循環(huán)，通過冷卻液使鍋爐頂蓋的溫度低于鍋爐內(nèi)熱蒸汽的溫度。
[0023]開啟鍋爐內(nèi)的加熱單元12，使鍋爐內(nèi)待濃縮液體的溫度提高，由于鍋爐內(nèi)低氣壓使待濃縮液中的水分的沸點也降低，所以在較低溫度下使待濃縮液中的水沸騰，進而產(chǎn)生熱的水蒸汽，熱的水蒸汽碰到鍋爐上蓋11相對低溫的條狀匯聚桿1103后冷凝并聚集成水滴，在防溢邊1103d和水滴表面張力的聯(lián)合作用下，水滴沿著條狀匯聚桿1103的第一圓弧面1103b或者第二圓弧面1103c滑落到匯流腔內(nèi)，匯流腔內(nèi)匯集了從條狀匯聚桿1103滑落下來的水。通過冷凝過程，將鍋爐內(nèi)的待濃縮液中的水分不斷地轉(zhuǎn)移到匯流腔中，進而使待濃縮液中水分含量降低。
[0024]蓄流過程:匯流腔內(nèi)的水位超過輸出管道1105的內(nèi)管口后，匯流腔內(nèi)的水通過輸出管道1105排出到蓄流單元2內(nèi)，依次通過第五開關(guān)、第二開關(guān)24，蓄流過程中會出現(xiàn)以下三種情況:1.鍋爐內(nèi)的氣壓大于蓄流單元2內(nèi)的氣壓，2.鍋爐內(nèi)的氣壓等于蓄流單元2內(nèi)的氣壓，3.鍋爐內(nèi)的氣壓低于蓄流單元2內(nèi)的氣壓。
[0025]處于情況I時，匯流腔內(nèi)的水在氣壓的作用下從被壓入蓄流單元2 ;處于情況2時，由于匯流腔高于蓄流單元2，所以匯流腔內(nèi)的水在重力的作用下流入蓄流單元2 ;處于情況3時，開啟減壓單元4，使蓄流單元2內(nèi)的氣壓降低，并低于鍋爐內(nèi)的氣壓，使情況3變?yōu)榍闆rI或者2 ;蓄流單元2通過以上三種方式蓄水。
[0026]由于鍋爐內(nèi)的加熱單元12持續(xù)加熱，所以鍋爐內(nèi)的溫度高于蓄流單元2內(nèi)的溫度，即造成鍋爐內(nèi)的氣壓高于蓄流單元2內(nèi)的氣壓，因此加熱可促使情況I的出現(xiàn)。
[0027]當(dāng)鍋爐內(nèi)的濃縮液達到預(yù)定濃度后，加熱單元12停止加熱，鍋爐內(nèi)的氣壓下降，為了避免出現(xiàn)鍋爐內(nèi)的氣壓低于蓄流單元2內(nèi)的氣壓，需要將減壓單元4啟動，通過減壓單元4使蓄流單元2內(nèi)的氣壓低于鍋爐內(nèi)的氣壓，將鍋爐內(nèi)剩余水蒸汽冷凝后的水壓入蓄流單元2。由于匯流腔內(nèi)的水位高于輸出管道1105內(nèi)管口，所以鍋爐內(nèi)的水蒸汽不會直接進入蓄流單元2，從而降低了水蒸汽對減壓單元4的不良影響，由于第二管道29的內(nèi)管口位于靠近筒體21的底部處，而第三管道28的內(nèi)管口靠近筒體21的頂部處，所以減壓單元4工作時，避免了水從第二管道29被壓出后立馬被吸入第三管道28，第三管道28的內(nèi)管口布置在筒體21的頂部可降低筒體21內(nèi)的水進入第三管道28的風(fēng)險。
[0028]排水過程:當(dāng)水位標(biāo)識管26顯示蓄流單元2內(nèi)的水位達到預(yù)定值后，先關(guān)閉第二開關(guān)24，由于第二開關(guān)24和第三開關(guān)23通過聯(lián)接塊20同步聯(lián)動，所以，關(guān)閉第二開關(guān)24的同時第三開關(guān)23也被關(guān)閉，此后，鍋爐內(nèi)冷凝的水靠匯流腔臨時儲存，第二開關(guān)24和第三開關(guān)23被關(guān)閉后，蓄流單元2與鍋爐隔離開，開啟第四開關(guān)22，使蓄流單元2內(nèi)的氣壓與外界的大氣壓相等，等氣壓平衡后，開啟第一開關(guān)25，由于重力的作用，蓄流單元2內(nèi)的水從第一開關(guān)25流出，實現(xiàn)蓄流單元2的排水。當(dāng)蓄流單元2內(nèi)的水排完后，先關(guān)閉第一開關(guān)25和第四開關(guān)22，使蓄流單元2與大氣隔離，再開啟第二開關(guān)24，同時第三開關(guān)23也被開啟，由于蓄流單元2內(nèi)的氣壓高于鍋爐內(nèi)的氣壓，所以第二開關(guān)24和第三開關(guān)23被開啟的瞬間，管道內(nèi)的水將被壓回鍋爐內(nèi)，由于匯流腔的緩沖作用，使得水停留在匯流腔內(nèi)，而不是直接進入濃縮液中，待蓄流單元2內(nèi)的氣壓與鍋爐內(nèi)的氣壓平衡后，匯流腔內(nèi)緩存的冷凝水在重力的作用下流到蓄流單元2，為了維持鍋爐內(nèi)的低壓環(huán)境，需要開啟減壓單元4，使鍋爐內(nèi)的氣壓維持在預(yù)定值，減壓單元4開啟后可加速匯流腔內(nèi)的水進入蓄流單元2。
[0029]鍋爐內(nèi)的濃縮液達到預(yù)定濃度后，先關(guān)閉加熱單元12、減壓單元4、第五開關(guān)，再開啟第六開關(guān)，外界的氣體通過進氣管道1108進入鍋爐內(nèi)部，使于鍋爐內(nèi)的氣壓和外界大氣壓平衡，鍋爐內(nèi)的氣壓比濃縮時升高，濃縮液內(nèi)的水的沸點也隨之升高，由于加熱單元12已關(guān)閉，所以濃縮液內(nèi)的水停止沸騰，濃縮液不再損失水分，即濃縮液保持當(dāng)前濃度。開啟出料口 16，使制備好的濃縮液通過出料口 16流出，濃縮液排完后，關(guān)閉出料口 16，開啟進料口 15，使待濃縮的液體通過進料口 15進入鍋爐，待濃縮的液體達到預(yù)定量后，關(guān)閉進料口15和第六開關(guān)，使鍋爐與外界大氣隔離，進入下一個濃縮流程。
[0030]顯然，可以在鍋爐輸入待濃縮液或者輸出濃縮液的同時將蓄流單元2內(nèi)的水排出。具體過程為:先關(guān)閉第九開關(guān)，開啟第六開關(guān)，由于氣壓差，使匯流腔內(nèi)的水被壓入蓄流單元2，待鍋爐、蓄流單元2 二者內(nèi)的氣壓和大氣壓強平衡后，匯流腔內(nèi)的水在重力的作用下流入蓄流單元2，同時開啟第一開關(guān)25，使蓄流單元2內(nèi)的水排出。
[0031]減壓單元4為抽氣泵或者真空泵。冷卻單元3設(shè)置有輸入端和輸出端，冷卻液從輸入端進入冷卻單元3，借助冷卻單元3的散熱片將冷卻液的熱量散發(fā)到大氣中，進而使冷卻單兀3輸出端的冷卻液的溫度低于輸入端的冷卻液的溫度。
【權(quán)利要求】
1.一種制備濃縮液用的蓄流單元(2)，其包括密封的筒體(21)，其特征在于， 蓄流單元(2)還包括第一管道(210)、第二管道(29)、第三管道(28)、第四管道(27)、第一開關(guān)(25)、第二開關(guān)(24)、第三開關(guān)(23)、第四開關(guān)(22)及水位標(biāo)識管(26)，筒體(21)通過第一管道(210)、第二管道(29)、第三管道(28)、第四管道(27)和外界相通，第一管道(210)、第二管道(29)、第三管道(28)、第四管道(27)分別通過第一開關(guān)(25)、第二開關(guān)(24)、第三開關(guān)(23)、第四開關(guān)(22)實現(xiàn)開啟與關(guān)閉，蓄流單元(2)的第三開關(guān)(23)通過管道與減壓單元(4)的輸入端聯(lián)接，蓄流單元(2)的第一開關(guān)(25)和第四開關(guān)(22)與大氣聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備濃縮液用的蓄流單元(2)，其特征在于所述的第一管道(210)位于筒體(21)靠近底部處,第二管道(29)的內(nèi)管口靠近筒體(21)的底部但高于第一管道(210)的內(nèi)管口，第三管道(28)的內(nèi)管口和第四管道(27)的內(nèi)管口靠近筒體(21)的頂部，第二開關(guān)(24)和第三開關(guān)(23)通過聯(lián)接塊(20)固定聯(lián)接實現(xiàn)同步動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備濃縮液用的蓄流單元(2)，其特征在于所述的同步動作通過以下結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，具有與開關(guān)手柄相應(yīng)輪廓的聯(lián)接塊(20)，在其首尾兩端各設(shè)置通孔，同時也在開關(guān)手柄的相應(yīng)位置設(shè)置通孔，將聯(lián)接塊(20)設(shè)置在兩開關(guān)的手柄間，通過兩個圓軸(201)將手柄與聯(lián)接塊(20)聯(lián)接好，再通過擋圈將圓軸(201)、手柄、聯(lián)接塊(20)三者固定好。
【文檔編號】B01D1/30GK104492103SQ201410706668
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】龔柱 申請人:龔柱