本发明涉及化工浓缩装置领域，具体涉及的一种改进型自然外循环三效真空连续蒸发罐。
背景技术：
自然外循环“三效间歇(搪瓷)蒸发罐”总换热面为62.9m2，一效供汽(热)1.5kg/cm2表压左右、分离器二次蒸汽为0.5kg/cm2表压左右；由于“间歇蒸发罐”结构上的特殊性，形成了它“周期性”多变的浓缩过程。
“每次周期性浓缩过程开始，末效蒸发罐内浓缩液面较低，受热溶液无法形成‘对流～循环’，滞留于换热管中汽化、沸腾，浓缩液与供热载体(蒸汽、二次蒸汽)温差缩小，换热系数降低。
随着时间的延续，末效蒸发罐内浓缩液面逐渐增高到一定位置，受热溶液开始‘对流～循环’，循环系数逐渐增加，热交换效率随之增大、二次蒸汽凝结、排除变快，各效供热载体与浓缩液、热交换系数升高，蒸发效率逐渐进入高峰时刻，但不几分钟之后，末效浓缩液面达到可容纳的高度，又该末效排放产出浓缩液了。
一次间歇周期性浓缩过程需要80分钟，初开始末效蒸发器恢复浓缩液面过程需20多分钟，排放产出浓缩液还需降完蒸发罐内真空，需要8分钟左右，。新一次周期性浓缩过程，又需重新升起蒸发器内真空，也需要8分钟左右，一次间歇周期性浓缩过程，实际有效和高效浓缩时间，仅占整个浓缩过程的一半时间，高效浓缩的时间就更少了。”
一次间歇周期性浓缩过程，消耗稀浸提液1500kg～1800kg、8bk′(巴克)，产出浓缩液16～17be’(波美)，蒸发强度仅为15kg/m2.h左右。操作运行也极不稳定，伴随着周期性浓缩效率的变化，供汽锅炉压力也随之忽高忽低的波动，一会安全阀跳闸泄汽了、一会锅炉内的热水又被抽走了，直接危及到供汽锅炉的安全运行。同时，每次过程中还经常发生溢锅现象。
三效间歇蒸发罐各效压力、真空运行指数
由于企业管理与生产需要，务必增大蒸发设备浓缩量，购一套新的三效蒸发罐价格昂贵，企业难以承受高额资金的付出，同时，也未必能购得到优质、高效率的蒸发罐。当时，在省局×总工的启示下，选择了对“三效间歇蒸发罐”的技术革新，提高其浓缩效率、满足企业生产的需要。
在“间歇蒸发罐”技术革新过程中，我们汲取了前人失败教训，选择了以“水封管”排出高真空容器中溶液的方法，设计、施工完成了，“末效连续排放浓缩液装置”，按照末效蒸发罐内670mmhg柱真空度，在相应的高度修建了，连续排放产出浓缩液专用储液池，将末效产出浓缩液的排放管，插入浓缩液储存池中，末效蒸发罐在高真空状态连续浓缩运行，产出浓缩液可自行连续由排液管排出，初步革新成功了“三效连续蒸发罐”。
经过一段时间生产运行，却未看到浓缩效率的提高，更换了生产原料浸提液之后，由于浓缩液粘度的差异，蒸发效率又降低了许多，经观察、研究，才认识到初步改进的“连续蒸发罐”，只是变了“间歇蒸发罐”周期性多变的浓缩过程，消除了间歇蒸发带给不稳定的浪费与危害！而对“间歇结构”未曾作过任何改动，特殊的“间歇结构”，不适应连续浓缩运行规律，必须对“连续蒸发罐”中主要的“间歇结构”实施改进，才能更好的提高连连续蒸发罐的浓缩效率。
一九七七年左右，该厂原蒸发罐搪瓷面损坏，新购回林业部林产工业设计研究院，为援朝设计制造的“标准型”蒸发罐，他们改进后，更换了“真空连续(搪瓷)蒸发罐”，但蒸发能量仍只有原来的三分之二、问题还不少，使用不到两年，即拆除以废铜出售给了废品回收公司。
该厂又购回一套不锈钢“三效节能型蒸发罐”，其单效换热面120m2、三效总换热面360m2，一效供汽(热)1.5kg/cm2表压，班耗浸提液仅20吨左右、产出浓缩液3000kg左右、浓度为13～20be’(波梅)，运行很不稳定、经常发生溢锅。无法满足该厂生产需要，给企业管理带来了较大的困扰。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种自然外循环经全面改进的三效真空连续蒸发罐。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种改进型自然外循环三效真空连续蒸发罐，包括依次连接的一效蒸发罐、二效蒸发罐、三效蒸发罐，所述一效蒸发罐、二效蒸发罐、三效蒸发罐均为加热器与分离器组成单效蒸发罐，加热器进气口移至上管板下方50mm处，二效蒸发罐和三效效蒸发罐的加热器进汽口靠近前一效分离器方位；一效蒸发罐的排除废汽管移至下管板上方70mm处，与凝结水管呈90°方位，二效蒸发罐和三效效蒸发罐的排废汽管按两效压力(负压)差异排序，连通三效分离器的二次蒸汽管；凝结水管在下管板之上10mm处，与排废汽管对应两个管口呈90°方位，一效蒸发罐的凝结水管内装有阻汽排水器，二效蒸发罐和三效效蒸发罐的凝结水管深插入清水池内；加热器上盖口与分离器上循环对流管连通，下盖口与分离器下循环管连通，各效加热器下盖侧后方位设有供浸提液输人管，浓缩液经u形过液管进入下盖，u形过液管的管口朝向换热管下口方向，下盖底端连接有排污管，二次蒸汽管口移至顶侧位与后一效的加热器进汽口连通；上循环对流管移至分离器锥形底上沿处，呈切入状态进入分离器，同加热器上盖口连通；下循环管移至分离器锥底正下端，同加热器下盖口连通；浓缩液排出管移至上管板上下的对应高度，三个浓缩液排出管呈前低后高位置，一效蒸发罐的浓缩液排出管移至上管板下1mm、二效蒸发罐的浓缩液排出管对应在加热器上管板的上平面上、三效蒸发罐的浓缩液排出管对应高度高出二效蒸发罐的浓缩液排出管上管壁位置，最高不超过上循环管直径的二分之一，三效分离器的二次蒸汽管连接有混合式冷凝器，混合式冷凝器一侧设有冷却水管，下端通过冷却水排出管连接有水箱，上端通过汽水分离器与凝结水管相连。
优选地，所述分离器上安装有视镜、仪表孔和备用孔。
优选地，水箱一侧设有回收水管。
优选地，二效蒸发罐的浓缩液排出管通过6000mm长的u形过液管进入二加热器、三效加热器；三效蒸发罐的浓缩液排出管高8800mm左右，深插入储存池，即可连续排放出末效蒸发罐的完成浓缩液。
优选地，混合式冷凝器配置了水箱，冷却水排出管在水箱中水封，排出的冷却水大部分由回收水泵回收、降温后再利用，少量冷却水通过溢流管排出或作他用。
优选地，一效蒸发罐、二效蒸发罐、三效蒸发罐的罐体高度均为180mm左右，一效分离器和二效分离器的二次蒸汽管的长度均缩短了一半。
优选地，一效蒸发罐的一侧连接有自锅炉供气管，自锅炉供气管上设有减压阀。
本发明具有以下有益效果：
一效加热室供汽(热)压力为0.3kg/cm2表压、分离器二次蒸汽为50mmhg柱左右的真空，一效至三效蒸发罐呈梯度负压(真空)，供热载体(特别是二次蒸汽)与浓缩液成相对流动，梯度负压与温差更为合理、节能，具备低压、低温、节能、稳定、安全、高效连续运行的特点，生产中不会破坏有机浓缩制品的有效成分。
附图说明
图1为本发明实施例一种自然外循环改进型三效真空连续蒸发罐的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了了一种改进型自然外循环三效真空连续蒸发罐，包括依次连接的一效蒸发罐、二效蒸发罐、三效蒸发罐，所述一效蒸发罐、二效蒸发罐、三效蒸发罐均为加热器与分离器组成单效蒸发罐，加热器进气口4移至上管板19下方50mm处，加热器的高温点就在此处，可有力的促使沸腾、汽化的浓缩液快速脱离换热管，进入分离器进行液、汽分离，提高循环系数，同时，可使梯度负压与温差会更为合理，三效真空连续蒸发罐的浓缩效率会有一定提高，二效蒸发罐和三效效蒸发罐的加热器进汽口4靠近前一效分离器方位；一效蒸发罐的排除废汽管11移至下管板20上方70mm处，与凝结水管7呈90°方位，二效蒸发罐和三效效蒸发罐的排废汽管11按两效压力(负压)差异排序，连通三效分离器的二次蒸汽管3；凝结水管7在下管板20之上10mm处，与排废汽管11对应两个管口呈90°方位，一效蒸发罐的凝结水管7内装有阻汽排水器，二效蒸发罐和三效效蒸发罐的凝结水管7深插入清水池内；加热器上盖口与分离器上循环对流管1连通，下盖口与分离器下循环管2连通，各效加热器下盖侧后方位设有供浸提液输人管8，浓缩液经u形过液管10进入下盖，u形过液管10的管口朝向换热管下口方向，下盖底端连接有排污管13，二次蒸汽管口3移至顶侧位与后一效的加热器进汽口4连通；上循环对流管1移至分离器锥形底上沿处，呈切入状态进入分离器，同加热器上盖口连通；下循环管2移至分离器锥底正下端，同加热器下盖口连通；浓缩液排出管12移至上管板19上下的对应高度，三个浓缩液排出管12呈前低后高位置，一效蒸发罐的浓缩液排出管12移至上管板下1mm、二效蒸发罐的浓缩液排出管12对应在加热器上管板19的上平面上、三效蒸发罐的浓缩液排出管12对应高度高出二效蒸发罐的浓缩液排出管12上管壁位置，最高不超过上循环管1直径的二分之一，三效分离器的二次蒸汽管3连接有混合式冷凝器，混合式冷凝器一侧设有冷却水管14，下端通过冷却水排出管14连接有水箱，上端通过汽水分离器与凝结水管7相连；本具体实施始终保持了高循环系数运行，一效供汽(热)压力降到了0.6kg/cm2、二次蒸汽压力降到了0.2kg/cm2左右，由于了三效浓缩液循环系数的提高、热交换效率增大，并提升了前两效蒸发罐的浓缩效率，三效连续蒸发罐的浓缩效率首次获次了倍增。所述分离器上安装有视镜16、仪表孔17和备用孔18，水箱一侧设有回收水管15；一效蒸发罐的一侧连接有自锅炉供气管，自锅炉供气管上设有减压阀5。
如图1所示，本具体实施依据二、三效加热器压力的差异，将二、三效加热器排废气管11作了科学地排序，保持一定距离，与三效分离器二次蒸汽管3接通，实现了三效连续蒸发罐的二次蒸汽残余废汽，完全以负压方式、迅速排除连续蒸发罐二次蒸汽的残余废汽。改进后一效加热器供汽(热)降到0.3kg/cm2表压、分离器二次蒸汽压力呈现了50mmhg柱左右的真空，三效连续蒸发罐呈现出了梯度负压，随着负压的出现，浓缩液汽化沸点降低，三效连续蒸发罐，从此演进成了三效真空连续蒸发罐。一、二、三效之间温度差增大，循环系数增加、热交换浓速度加快，三效蒸发罐持续在低压、低温、安全、稳定、高效、节能中运行，又一次大幅度的提高了蒸发效率，并对加热器换热管的结垢周期有了一定的延缓，蒸发强度达到47kg/m2.h。
三效真空连续蒸发罐生产运行记录
二效蒸发罐的浓缩液排出管12通过6000mm长的u形过液管10进入二加热器、三效加热器；三效蒸发罐的浓缩液排出管12高8800mm左右，深插入浓缩液储存池“水封”，改变了间歇蒸发罐为连续蒸发罐，消除了间歇周期性多变的浓缩过程，带给生产运行的安全危害与各项浪费损失。
如图1所示，各效蒸发罐除去了分离器顶部内的“扑汁器”、底部内的“大漏斗”，分离器增出了不必要的可压缩空间，二次蒸汽管口移至分离器的顶侧位和加热器进气管4口的上移，二次蒸汽管3的缩短了一半长度，减少了热损失，分离器底部浓缩液容量变小，浓缩液绝对循环系数增高。
如图1所示，一效供浸提液管8口(二、三效u形浓缩液管口)，进入下盖后管口朝向换热管的下口，是为了避免输入的浸提(或浓缩液)液，同下循环管2中回流的浓缩液发生冲击，而影响循环系数降低。
本具体实施使用的混合冷凝器，混合式冷凝器配置了水箱，冷却水排出管14在水箱中水封；通过生产实践验证，混合式冷凝器冷凝效果、不存结管垢问题都优越于间壁式冷凝器，由于为它配置了专用水箱，冷却水排出管在水箱中“水封”效果良好，排出的大部分冷却水，由回收泵送至冷却塔降温后再用，少量冷却水由溢水管排出或作他用。
班耗30吨浸提液的“三效真空连续蒸发罐”，其配套设备有：浸提液储存池与两台(1kw)的输液泵、一个1.2m(宽)×1.5m(长)×1.8m(深)的连续排放产出浓缩液的专用储液池，两台(0.8kw)输送泵、两台(7kw)永固牌活塞真空泵、一台φ0.9m×(高)2.5m混合冷凝器与两台(2.8kw)上水泵、一台冷却水回收器与两台(2.8kw)回收水泵、一个10m×4×(深)1.2m凉水池与一座宽8m×4正方形(高)8m的多层型凉水塔。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。