專利名稱:真空刮膜轉(zhuǎn)鼓蒸發(fā)器的制作方法
本發(fā)明屬于化工、制藥等工業(yè)中使用的蒸發(fā)器。
在本實(shí)用新型做出以前，丹麥NIRO ATOMIZER公司研制出該型蒸發(fā)器。一九六四年申請(qǐng)專利，一九七一年批準(zhǔn)專利(專利號(hào)DK120843)。
這種蒸發(fā)器包括一水平放置靜止的外圓筒；其內(nèi)部有一可以慢速旋轉(zhuǎn)的波紋蒸發(fā)面的轉(zhuǎn)鼓；轉(zhuǎn)鼓和外圓筒是成偏心的。在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)裝內(nèi)圓筒；內(nèi)圓筒內(nèi)裝一空心軸。轉(zhuǎn)鼓、內(nèi)圓筒、空心軸為同心結(jié)構(gòu)。在內(nèi)圓筒上對(duì)稱設(shè)有兩條冷凝水收集槽。冷凝水通過(guò)幾個(gè)方形通道導(dǎo)入空心軸，排出蒸發(fā)器外。在轉(zhuǎn)鼓下方一定距離有一可以快速旋轉(zhuǎn)的布料器。布料器起攪拌和為轉(zhuǎn)鼓表面布料作用。物料從進(jìn)料口加在轉(zhuǎn)鼓與蒸發(fā)器外圓筒之間，其物料層深度與布料器高度相近。當(dāng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料在轉(zhuǎn)鼓表面成薄膜受熱蒸發(fā)。二次蒸汽如為水蒸汽則進(jìn)入噴射熱泵內(nèi)，重新作為熱源；二次蒸汽如為非水蒸汽則進(jìn)入冷凝器冷凝下來(lái)，待收集。
這種形式蒸發(fā)器在常壓或低真空下操作均可。無(wú)論處理水溶液還是非水物料，特別是處理高粘度和含固體顆粒較多的物料時(shí)，該蒸發(fā)器比其它種蒸發(fā)器有較大的蒸發(fā)能力。
但是該蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，真空度低，不適合蒸發(fā)高沸點(diǎn)(B·P300℃)左右的物料。該蒸發(fā)器雖然以單位體積的蒸發(fā)能力大為其特點(diǎn)，但經(jīng)分析研究，仍有較大潛力。
本實(shí)用新型的目的是在基本上保留上述蒸發(fā)器優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種新型的真空刮膜轉(zhuǎn)鼓蒸發(fā)器。在設(shè)備造價(jià)降低的情況下，其蒸發(fā)能力可提高一倍左右。
該實(shí)用新型蒸發(fā)器是在已有蒸發(fā)器中水平放置靜止的外圓筒的外部焊一蒸汽加熱套，構(gòu)成外加熱室，使外圓筒成為新的蒸發(fā)面。去掉布料器，把轉(zhuǎn)鼓降下一定距離，使其與外圓筒組裝成同軸心結(jié)構(gòu)，并且加大波紋轉(zhuǎn)鼓的直徑，增大了蒸發(fā)面積，同時(shí)波紋轉(zhuǎn)鼓的布料方式系自身浸入物料層，經(jīng)旋轉(zhuǎn)自然成膜。又在波紋轉(zhuǎn)鼓上裝有數(shù)個(gè)刮板，這些刮板在隨波紋轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，起到攪拌物料和將物料在外圓筒的內(nèi)表面上均勻布料作用。由于這個(gè)新蒸發(fā)面的增加及其有很高的傳熱效果，使其蒸發(fā)能力提高一倍左右。冷凝水排出系統(tǒng)，改用一根空心彎管，空心彎管通過(guò)空心軸，穿過(guò)轉(zhuǎn)鼓側(cè)板，插入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，并彎向下方?？招膹澒芫嗖y轉(zhuǎn)鼓越近越好，一般為5～10mm左右?？招膹澒転椴讳P鋼或其它金屬制做。其管徑視冷凝水排出量而定。一般為φ10～φ50或更大些。由空心軸進(jìn)入波紋轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的水蒸汽在加熱波紋傳熱面后冷凝成水，集聚在轉(zhuǎn)鼓下部形成冷凝水層。依靠波紋轉(zhuǎn)鼓內(nèi)加熱水蒸汽壓力自動(dòng)把冷凝水壓進(jìn)空心彎管內(nèi)排出蒸發(fā)器。依靠一根空心彎管達(dá)到排出冷凝水的目的。刮板在波紋轉(zhuǎn)鼓上的固定采用單支座結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的刮板固定采用單支座，即在刮板中間有一個(gè)可活動(dòng)的支架用螺釘與波紋轉(zhuǎn)鼓上的支座固定。刮板在支座上可以上下、左右、前后在一定范圍內(nèi)移動(dòng)和擺動(dòng)。刮板在外圓筒內(nèi)壁刮動(dòng)過(guò)程中，依靠彈簧的彈力使刮板本身自動(dòng)調(diào)節(jié)，緊貼在外圓筒內(nèi)壁上。刮板固定采用這種單支座結(jié)構(gòu)，使得布料液膜薄而均勻。并且允許蒸發(fā)器外圓筒有較大橢圓度和安裝上的不同軸度。蒸發(fā)器外圓筒內(nèi)壁不需要機(jī)械加工，從而降低了成本。軸密封采用填料式密封、威爾遜式密封或機(jī)械密封，可使真空提高到0.01mmHg左右，處理物料的范圍由水溶液擴(kuò)大到高沸點(diǎn)(B·P300℃以下)的物料。本實(shí)用新型蒸發(fā)器轉(zhuǎn)鼓表面的形狀為波紋形，也可是齒形、圓弧形或平板形。刮板也可用刷子，也可用刮刀。
該實(shí)用新型蒸發(fā)器的操作過(guò)程是待處理的物料加在外圓筒與波紋轉(zhuǎn)鼓之間時(shí)，物料液面控制在只要超過(guò)波紋轉(zhuǎn)鼓的最低點(diǎn)均可。一般物料深度在50～500mm之間，視蒸發(fā)器直徑大小而定。物料液面最高不超過(guò)外圓筒直徑的三分之一，就可以使蒸發(fā)器有較大的蒸發(fā)能力。波紋轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)(r·P·m＜100)時(shí)，某段波紋傳熱面深入物料層內(nèi)，當(dāng)波紋轉(zhuǎn)鼓繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，這一段傳熱面，離開物料層，本身掛上一薄層物料受熱蒸發(fā)；與此同時(shí)，轉(zhuǎn)鼓上的刮板把物料刮到外圓筒壁上形成一薄層物料受熱蒸發(fā)。物料在不斷蒸發(fā)過(guò)程中逐漸變稠。本裝置可以連續(xù)操作，也可半連續(xù)或間歇操作，可減壓操作，也可常壓操作，視物料性質(zhì)而定。
圖1，蒸發(fā)器具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2，蒸發(fā)器A－A剖視圖。
〔1〕——刮板；〔2〕——波紋加熱面轉(zhuǎn)鼓；〔3〕——蒸汽加熱套；〔4〕——空心彎管；〔5〕——外圓筒；〔6〕——蒸汽冷凝水；〔7〕——物料層；〔8〕——波紋轉(zhuǎn)鼓側(cè)板；〔9〕——空心軸。
本實(shí)用新型由于改進(jìn)了冷凝水排出裝置和去掉了布料器及其附屬傳動(dòng)設(shè)備和密封裝置，簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)，降低了成本。由于增加了蒸汽加熱外套和一些刮板，增大了傳熱面積。在原蒸發(fā)器容積不變的情況下，使蒸發(fā)能力提高一倍左右。
該實(shí)用新型蒸發(fā)器適用于高沸點(diǎn)(B·P300℃以下)，高粘度、熱敏性物料的蒸發(fā)及濃縮操作。如制藥中間體腦復(fù)康、十四碳醛、舒膽靈、甘油、脂肪酸、水果汁、中草藥浸出液、發(fā)酵液等。
權(quán)利要求
1.一種用于液體濃縮的蒸發(fā)器，包括水平放置靜止的外圓筒[5]、轉(zhuǎn)鼓[2]、空心軸[9]，其特征是在轉(zhuǎn)鼓表面，用一定方式裝一些刮板[1]，在外圓筒[5]外部焊一蒸汽加熱套[3]，使外圓筒[5]成為新蒸發(fā)面，將外圓筒[5]、轉(zhuǎn)鼓[2]、空心軸[9]以同軸心結(jié)構(gòu)組裝而成，轉(zhuǎn)鼓[2]的一部分浸入物料層[7]，通過(guò)空心軸[9]穿過(guò)轉(zhuǎn)鼓側(cè)板[8]插入轉(zhuǎn)鼓[2]內(nèi)裝一排出冷凝水的空心彎管[4]。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所說(shuō)的蒸發(fā)器，其特征是在轉(zhuǎn)鼓〔2〕表面，采用單支座結(jié)構(gòu)固定的刮板〔1〕至少要有一個(gè)，刮板〔1〕可以采用刮刀或刷子。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所說(shuō)的蒸發(fā)器的轉(zhuǎn)鼓表面形狀為波紋形、或齒形、圓弧形、平板形。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1和2和3所述的蒸發(fā)器，其特征在于插入轉(zhuǎn)鼓〔2〕內(nèi)的空心彎管〔4〕末端彎向下方，離轉(zhuǎn)鼓〔2〕的表面5～10mm。
專利摘要
本實(shí)用新型提到的真空刮膜轉(zhuǎn)鼓蒸發(fā)器是經(jīng)過(guò)改進(jìn)丹麥N·A公司蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)后，設(shè)計(jì)的一種新型蒸發(fā)器。包括外蒸發(fā)面和載有刮板的波紋轉(zhuǎn)鼓蒸發(fā)面以及排出冷凝水的空心彎管等主要部件所組成。這種蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制做容易，造價(jià)較低。在蒸發(fā)器容積相同時(shí)，蒸發(fā)能力可提高一倍左右。適用于高沸點(diǎn)(B·P300℃以下)，高粘度，熱敏性物料的蒸發(fā)及濃縮操作。
文檔編號(hào)B01D1/22GK86201368SQ86201368
公開日1986年11月26日 申請(qǐng)日期1986年3月12日
發(fā)明者閻慶禮, 許崇敬, 劉益國(guó), 何英利 申請(qǐng)人:東北制藥總廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan