一种多效蒸馏水机用多功能微流道冷凝器的制作方法

1.本发明涉及医用制药技术领域，尤其涉及一种多效蒸馏水机用多功能微流道冷凝器。


背景技术：

2.注射用水主要是纯化水或者离子水经蒸馏后冷凝所形成的水，故又称重蒸馏水。目前，注射用水的制备主要采用蒸馏法，利用蒸馏水机进行生产，常用的包括塔式蒸馏水机、多效蒸馏水机以及气压式蒸馏水机。而在医用制药行业中更多采用多效蒸馏水机制备注射用水，主要是由于它具有耗能低、产量高、水质优且自动化程度高的特点，所以广泛被采用。
3.目前，多效蒸馏水机主要利用双管板换热器，重叠放置，从而实现纯化水的预热及蒸馏水的冷凝。纯化水的预热是由工业蒸汽以及蒸馏气体所附带的热量进行加热升温，蒸馏水的冷凝则是由稳定的冷却水输入及低温纯化水提供的冷源进行降温冷凝。由于上述工况使用的是双管板换热器，换热器的列管长度及管壳直径的大小直径决定换热面积，是决定换热效率高低的主要因素。因此，增加列管长度或管壳直径，是提高换热效率的有效途径，但是，这无疑增大了多效蒸馏水机的体积及重量。
4.而在制药厂有限的空间内，对多效蒸馏水机整体的重量及安装高度有要求限制。当管壳式换热器增加到一定长度后，无法满足现场装配要求，并且增加运输难度。故采用重叠式放置，但重叠放置列管换热器，使其整备质量大大增加，多效蒸馏水机橇装支撑的强度同时增大，导致生产成本增加。并且，重叠双管板换热器安装要求中，换热器需要有一定的倾斜角度，以保证管壳内无液体残留，当双管板换热器增加直径和长度的同时，其残留液体的风险也会相应增加。双管板换热器在多效蒸馏水机的应用中，是一种常规通用做法，其设计、安装的不合理会严重影响多效蒸馏水机的效率及生产成本。


技术实现要素：

5.本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种多效蒸馏水机用多功能微流道冷凝器，它结构设计合理，集预热、冷凝、精准控温功能为一体，采用微小流道的冷凝器具有换热效率高，在同等换热面积下体积更小，并且微小流道内无死角，不会产生残液，有效降低产生微生物的风险；微小流道冷凝器相较于双管板换热器，更便于在多效蒸馏水机内安装连接，且内占用空间更小，从而降低整体多效蒸馏水机整体的体积及装配难度；采用微小流道冷凝器的设备，不仅提高了换热效率及冷凝效率，缩小了设备的整体体积，扩展了安装空间，降低了运输成本及安全风险，还降低了注射用水中产生微生物的风险，解决了现有技术中存在的问题。
6.本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
7.一种多效蒸馏水机用多功能微流道冷凝器，包括壳体和设置在壳体内的芯体，所述芯体包括若干个并列复合在一起的芯板，在奇数列的芯板前侧侧壁上沿其竖直方向并列
设有若干个横向流道，各个横向流道贯穿该芯板的左右两侧侧壁，在偶数列的芯板前侧侧壁上沿其水平方向并排设有若干个纵向流道，各个纵向流道贯穿该芯板的上下两侧侧壁，所述壳体包括抵接设置在芯板前后两侧的密封板，在芯体上端的两个密封板上罩设蒸汽密封罩，在蒸汽密封罩上连通设有蒸汽管，在芯体下端的两个密封板上罩设蒸馏水密封罩，在蒸馏水密封罩上连通设有蒸馏水管，在芯体左右两侧的密封板上部罩设纯化水密封罩，在左侧的纯化水密封罩上连通设有纯化水进水管，在右侧的纯化水密封罩上连通设有纯化水出水管，在芯体左右两侧的密封板下部罩设冷却水密封罩，在左侧的冷却水密封罩上连通设有冷却水进水管，在右侧的冷却水密封罩上连通设有冷却水出水管，所述同侧的纯化水密封罩紧抵设置在冷却水密封罩上。
8.可选地，所述蒸汽密封罩为两个，并排设置在芯体上端的两个密封板上，各个蒸汽密封罩上均设有蒸汽管。
9.可选地，在蒸汽密封罩内设有抵接在芯体上端的过滤分布板，在过滤分布板上均匀设有若干个分布孔。
10.可选地，所述设置在芯板侧壁上的若干个横向流道呈l形、u形、z形、人字形或凸形排布。
11.可选地，各所述横向流道倾斜设置，其左端进口位置低于右端出口位置。
12.可选地，所述设置在芯板侧壁上的若干个纵向流道呈l形、u形、z形、人字形或凸形排布。
13.本发明采用上述技术方案，所具有的优点是：结构设计合理，集预热、冷凝、精准控温功能为一体，采用微小流道的冷凝器具有换热效率高，在同等换热面积下体积更小，并且微小流道内无死角，不会产生残液，有效降低产生微生物的风险；微小流道冷凝器相较于双管板换热器，更便于在多效蒸馏水机内安装连接，且内占用空间更小，从而降低整体多效蒸馏水机整体的体积及装配难度；采用微小流道冷凝器的设备，不仅提高了换热效率及冷凝效率，缩小了设备的整体体积，扩展了安装空间，降低了运输成本及安全风险，还降低了注射用水中产生微生物的风险。
附图说明
14.图1为本发明的立体结构示意图；
15.图2为图1的仰视结构示意图；
16.图3为图2中a-a向剖视结构示意图；
17.图4为本发明各部件爆炸状态立体结构示意图；
18.图5为芯体的立体结构示意图；
19.图6为横向流道的芯板结构示意图；
20.图7为纵向流道的芯板结构示意图；
21.图8为过滤分布板的结构示意图；
22.图中，1、壳体；
23.101、密封板；102、蒸汽密封罩；103、蒸汽管；104、蒸馏水密封罩；105、蒸馏水管；106、纯化水密封罩；107、纯化水进水管；108、纯化水出水管；109、冷却水密封罩；110、冷却水进水管；111、冷却水出水管；
24.2、芯体；
25.201、芯板；202、横向流道；203、纵向流道；
26.3、过滤分布板；4、分布孔。
具体实施方式
27.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本发明进行详细阐述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
28.另外，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本技术中，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。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技术中的具体含义。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
30.如图1-8所示，本实施例中，一种多效蒸馏水机用多功能微流道冷凝器，包括壳体1和设置在壳体1内的芯体2，所述芯体2包括若干个并列复合在一起的芯板201，在奇数列的芯板201前侧侧壁上沿其竖直方向并列设有若干个横向流道202，各个横向流道202贯穿该芯板的左右两侧侧壁，在偶数列的芯板201前侧侧壁上沿其水平方向并排设有若干个纵向流道203，各个纵向流道203贯穿该芯板201的上下两侧侧壁，所述壳体1包括抵接设置在芯板201前后两侧的密封板101，在芯体2上端的两个密封板101上罩设蒸汽密封罩102，在蒸汽密封罩102上连通设有蒸汽管103，在芯体2下端的两个密封板101上罩设蒸馏水密封罩104，在蒸馏水密封罩104上连通设有蒸馏水管105，在芯体2左右两侧的密封板101上部罩设纯化水密封罩106，在左侧的纯化水密封罩106上连通设有纯化水进水管107，在右侧的纯化水密封罩106上连通设有纯化水出水管108，在芯体2左右两侧的密封板101下部罩设冷却水密封罩109，在左侧的冷却水密封罩109上连通设有冷却水进水管110，在右侧的冷却水密封罩110上连通设有冷却水出水管111，所述同侧的纯化水密封罩106紧抵设置在冷却水密封罩109上。
31.可选地，所述蒸汽密封罩102为两个，并排设置在芯体2上端的两个密封板101上，
各个蒸汽密封罩102上均设有蒸汽管103。蒸汽从两个蒸汽管103进入到对应一侧的蒸汽密封罩102内，可以使蒸汽更均匀的进入到芯体2内，从而使芯体受热更平均，提高换热效率。
32.可选地，在蒸汽密封罩102内设有抵接在芯体2上端的过滤分布板3，在过滤分布板3上均匀设有若干个分布孔4。增加过滤分布板3的目的，是为了使蒸汽更均匀的进入到芯体2的各个纵向流道203内，从而使设有纵向流道203的芯板201受热更均匀，提高换热效率。
33.可选地，所述设置在芯板2侧壁上的若干个横向流道202呈l形、u形、z形、人字形或凸形排布。延长横向流道202在该芯板2内的长度，从而在有限的区域内，增大与相邻芯板201的接触面积，进而提高换热效率。
34.可选地，各所述横向流道倾斜设置，其左端进口位置低于右端出口位置。有利于纯化水与纵向流道203内的蒸汽进行充分换热，进而提高纯化水的汽化反应，更有利于纯化水的排空。
35.可选地，所述设置在芯板2侧壁上的若干个纵向流道203呈l形、u形、z形、人字形或凸形排布。延长纵向流道203在该芯板2内的长度，从而在有限的区域内，增大与相邻芯板201的接触面积，进而提高换热效率。
36.可选地，操作人员可以根据所需蒸馏水出口的温度，来选择与之匹配的各个横向流道202数量或横向流道202的口径大小，需注明的是，此处所指的各个横向流道202均为设置在冷却水进水管110和冷却水出水管111之间的，当横向流道202数量增大、或者口径增大，与纵向流道203内的换热面积增大，进而降低蒸馏水出口的温度；反之亦然。最终，可以实现对蒸馏水出口温度的精准控制调节。
37.本设备在使用前，需要将纯化水进水管107通过管路与纯化水供水装置相连；纯化水出水管108则通过管路与蒸汽密封罩102上的蒸汽管103相连；冷却水进水管110与冷却水出水管111则分别通过管路与冷却水供水装置相连；蒸馏水管105则与注射用水收集装置相连。使用时，纯化水供水装置提供纯化水，纯化水则通过纯化水进水管107进入到左侧的纯化水密封罩106内，并从各个横向流道202进入到芯板201内，并从右侧的纯化水密封罩106的纯化水出水管108向外流出。而从纯化水出水管108流出的纯化水，在通过管路进入到蒸汽密封罩102的蒸汽管103之前，则通过工业蒸汽的不断加热，发生汽化反应，从而使汽化的纯化水，以蒸汽的状态进入到蒸汽管103，并从各个纵向流道203进入到芯板201内。由于带有横向流道202的芯板201与带有纵向流道203的芯板201交错复合在一起，故使带有蒸汽的芯板201与带有纯化水的芯板201进行换热，对带有纯化水的芯板201进行预热，从而加速纯化水后续加热工序。随着蒸汽在芯板201内的各个纵向流道不断下移，进而与带有冷却水的芯板201接触，冷却水则通过冷却水供水装置，从冷却水进水管110进入到冷却水密封罩109内，并流入芯板201的横向流道202内，通过带冷却水的芯板201与带蒸汽的芯板201相接触，从而使蒸汽迅速降温，液化后的蒸馏水则通过蒸馏水密封罩104的蒸馏水管105向外排出，被收集在注射用水收集装置内。在保证预热纯化水的过程中同时冷却纯蒸汽，最终得到蒸馏后的注射用水。装置集预热、冷凝、精准控温功能为一体，采用微小流道的冷凝器具有换热效率高，在同等换热面积下体积更小，并且微小流道内无死角，不会产生残液，有效降低产生微生物的风险；微小流道冷凝器相较于双管板换热器，更便于在多效蒸馏水机内安装连接，且内占用空间更小，从而降低整体多效蒸馏水机整体的体积及装配难度；采用微小流道冷凝器的设备，不仅提高了换热效率及冷凝效率，缩小了设备的整体体积，扩展了安装空
间，降低了运输成本及安全风险，还降低了注射用水中产生微生物的风险，解决了现有技术中存在的问题。
38.以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
39.本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。