一种分子蒸馏捕集器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及换热器领域，尤其是一种分子蒸馏捕集器(冷阱)。
【背景技术】
[0002]分子蒸馏器是一种工作在I?0.0Olmbar绝对压力下的热分离装置，其具有较低的沸腾温度，非常适合热敏性、高沸点物质。为保证分子蒸馏器的真空度，需要在分子蒸馏器的真空出口安装捕集器。捕集器以液氮或其它较低温度的物质作为冷却介质，其能把内置冷凝器无法冷凝的不凝气体再次低温冷却捕集。采用捕集器，能够有效降低真空抽气负荷，减少真空运行成本，也能保护真空设备。在某些情况下，例如处理某些高附加值物料时，也能增加蒸馏物的收率。
[0003]现有的分子蒸馏器用捕集器较多采用列管式冷凝器或者盘管式冷凝器，这种捕集器用于分子蒸馏设备高真空工况下时，存在体积庞大、换热比表面积小、总传热系数低的问题，导致冷凝效率差，影响了分子蒸馏设备的整体使用效果。
[0004]因此，迫切需要一种紧凑的高效分子蒸馏捕集器，以解决现有技术存在的问题。【实用新型内容】
[0005]本实用新型的发明目的在于:针对现有捕集器用于分子蒸馏设备高真空工况下时，存在体积庞大、换热比表面积小、总传热系数低的问题，提供一种分子蒸馏捕集器。本实用新型提供的分子蒸馏捕集器具有结构紧凑、传热系数高、运转费用低、耗能少的优点，能够有效拓展分子蒸馏器的应用范围，提升分子蒸馏器使用效果。本实用新型构思巧妙，设计合理，体积小，效率高，具有较好的冷凝效果，其对于促进捕集器的发展，具有重要意义。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种分子蒸馏捕集器，包括壳体、用于与蒸馏器相连的不凝气进口、用于与抽真空设备相连的真空接口、冷凝液出口、隔板、螺旋缠绕管式换热器、冷却介质进口、冷却介质出口，所述不凝气进口、真空接口、冷却介质进口、冷却介质出口分别设置在壳体上，所述冷凝液出口设置在壳体的底端，所述隔板、螺旋缠绕管式换热器分别设置在壳体内，所述冷却介质进口、冷却介质出口分别与螺旋缠绕管式换热器的两端相连，所述不凝气进口、真空接口分别位于隔板的两侧，所述隔板上端与壳体相连且隔板下端与壳体之间设置有开口。
[0008]所述壳体为圆柱形筒体。
[0009]所述螺旋缠绕管式换热器由螺旋缠绕管芯组成，所述螺旋缠绕管芯上设置有螺纹。
[0010]所述螺旋缠绕管式换热器位于隔板的两侧。
[0011]所述螺旋缠绕管式换热器呈U型且隔板位于螺旋缠绕管式换热器内。
[0012]所述隔板上端与壳体相连且隔板下端与壳体之间设置有开口，所述隔板与不凝气进口、真空接口之间形成U型腔体。
[0013]还包括与冷凝液出口相连的冷凝液收集器。
[0014]针对签收问题，本实用新型提供一种分子蒸馏捕集器。该分子蒸馏捕集器包括壳体、不凝气进口、真空接口、冷凝液出口、隔板、螺旋缠绕管式换热器、冷却介质进口、冷却介质出口，壳体为圆柱形筒体，不凝气进口与蒸馏器相连，蒸馏器内的不凝气通过不凝气进口进入捕集器内；真空接口与抽真空设备相连。不凝气进口、真空接口、冷却介质进口、冷却介质出口分别设置在壳体上，冷凝液出口设置在壳体的底端。隔板、螺旋缠绕管式换热器分别设置在壳体内，冷却介质进口、冷却介质出口分别与螺旋缠绕管式换热器的两端相连，不凝气进口、真空接口分别位于隔板的两侧，隔板上端与壳体相连且隔板下端与壳体之间设置有开口。不凝气体经不凝气进口进入捕集器的壳体内，在螺旋缠绕管式换热器的冷凝作用下冷却，对真空设备不利的气体冷凝，并通过冷凝液出口排出，剩余的气体则通过真空接口流出。本实用新型中，冷却介质通过冷却介质进口进入螺旋缠绕管式换热器内，并通过冷却介质出口排出。其中，不凝气进口、真空接口分别位于隔板的两侧，隔板上端与壳体相连且隔板下端与壳体之间设置有开口，采用该结构，隔板将壳体分为两个腔体，气体经不凝气进口进入后，首先进入隔板与不凝气进口之间的腔体，气体沿隔板向壳体下方运动，再经隔板与真空接口之间的腔体流出。通过该结构，能够有效增加气体在捕集器壳体内的流动路程，增加其与螺旋缠绕管式换热器的接触面积，有效提升总传热系数，解决现有技术存在的冋题。
[0015]现有的分子蒸馏器捕集器主要采用列管换热、盘管换热，而本实用新型提供一种全新的换热结构。本实用新型中，隔板上端与壳体相连且隔板下端与壳体之间设置有开口，隔板与不凝气进口、真空接口之间形成U型腔体。进一步，本实用新型中，螺旋缠绕管式换热器由螺旋缠绕管芯组成，螺旋缠绕管芯上设置有螺纹，进料和出料均由管板进行分布和汇集，折流由折流挡板完成；采用该结构，冷却介质流经管程和壳程时会产生强烈的湍流效果，换热效率和换热能力得到极大提高，同时，杂质沉积几率小，结垢倾向低。同时，本实用新型采用的螺旋缠绕管式换热器，完全消除了螺旋缠绕管芯与管板之间的拉脱力，大大提高使用寿命。由于采用该结构，本实用新型可以在低壁厚下承受较高压力，螺旋缠绕方式可以增加流道长度，延长流体停留时间，让冷热介质达到充分传热，管芯上分布的螺纹使得媒介流经管程和壳程时会产生强烈的湍流效果，换热效率得到极大提高，换热能力是传统换热器的3-7倍，总传热系数最高可达14000W/m2.°C。经过实际测定，采用本实用新型的捕集器同等换热量下，体积约为传统捕集器的1/8到1/10。
[0016]螺旋缠绕管式换热器位于隔板的两侧，作为优选，螺旋缠绕管式换热器呈U型，且隔板位于螺旋缠绕管式换热器内。采用该结构，螺旋缠绕管式换热器沿隔板的两侧均匀分布，有利于提高冷凝效果。进一步，还包括与冷凝液出口相连的冷凝液收集器。
[0017]本实用新型的捕集器具有体积小、换热效率高、运转费用低、耗能少的优点，能够有效地保证分子蒸馏器的运行。
[0018]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型能够在不影响使用效果的情况下，极大减小捕集器的体积，提高换热比表面积，有效解决现有捕集器用于高真空工况时存在的问题，具有体积小、换热效率高、运转费用低、耗能少的优点，能有效有效地保证分子蒸馏器的运行。
【附图说明】
[0019]本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
[0020]图1为本实用新型的结构示意图。
[0021]图中标记为壳体，2为不凝气进口，3为真空接口，4为冷凝液出口，5为隔板，6为螺旋缠绕管式换热器，7为冷却介质进口，8为冷却介质出口。
【具体实施方式】
[0022]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0023]本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0024]实施例1
[0025]一种分子蒸馏捕集器，包括壳体、用于与蒸馏器相连的不凝气进口、用于与抽真空设备相连的真空接口、冷凝液出口、隔板、螺旋缠绕管式换热器、冷却介质进口、冷却介质出口，壳体为圆柱形筒体，不凝气进口、真空接口、冷却介质进口、冷却介质出口分别设置在壳体上，冷凝液出口设置在壳体的底端，隔板、螺旋缠绕管式换热器分别设置在壳体内，冷却介质进口、冷却介质出口分别与螺旋缠绕管式换热器的两端相连，不凝气进口、真空接口分别位于隔板的两侧，隔板上端与壳体相连且隔板下端与壳体之间设置有开口，隔板与不凝气进口、真空接口之间形成U型腔体。螺旋缠绕管式换热器呈U型且隔板位于螺旋缠绕管式换热器内，螺旋缠绕管式换热器由螺旋缠绕管芯组成，螺旋缠绕管芯上设置有螺纹。
[0026]本实用新型工作时，不凝气体经不凝气进口进入捕集器的壳体(即圆柱形筒体)内，经螺旋缠绕管式换热器冷凝后，冷凝液体从冷凝液出口排除，无害气体通过真空接口经真空泵排出蒸馏系统，本实用新型能够保证分子蒸馏整个蒸馏系统平衡、稳定运行。本实施例中，隔板能够增加气体的流程，让不凝气体充分冷凝。而螺旋缠绕管式换热器能够极大缩小装置的体积，提高换热效率，能够高效捕集有害不凝气体，有效地保正分子蒸馏器的运行。冷却介质从冷却介质进口进入，经冷却后，从冷却介质出口出入冷冻系统，实现循环使用。
[0027]本实用新型并不局限于前述的【具体实施方式】。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组入口 ο
【主权项】
1.一种分子蒸馏捕集器，其特征在于，包括壳体、用于与蒸馏器相连的不凝气进口、用于与抽真空设备相连的真空接口、冷凝液出口、隔板、螺旋缠绕管式换热器、冷却介质进口、冷却介质出口，所述不凝气进口、真空接口、冷却介质进口、冷却介质出口分别设置在壳体上，所述冷凝液出口设置在壳体的底端，所述隔板、螺旋缠绕管式换热器分别设置在壳体内，所述冷却介质进口、冷却介质出口分别与螺旋缠绕管式换热器的两端相连，所述不凝气进口、真空接口分别位于隔板的两侧，所述隔板上端与壳体相连且隔板下端与壳体之间设置有开口。
2.根据权利要求1所述分子蒸馏捕集器，其特征在于，所述壳体为圆柱形筒体。
3.根据权利要求1所述分子蒸馏捕集器，其特征在于，所述螺旋缠绕管式换热器由螺旋缠绕管芯组成，所述螺旋缠绕管芯上设置有螺纹。
4.根据权利要求1-3任一项所述分子蒸馏捕集器，其特征在于，所述螺旋缠绕管式换热器位于隔板的两侧。
5.根据权利要求4所述分子蒸馏捕集器，其特征在于，所述螺旋缠绕管式换热器呈U型且隔板位于螺旋缠绕管式换热器内。
6.根据权利要求4所述分子蒸馏捕集器，其特征在于，所述隔板上端与壳体相连且隔板下端与壳体之间设置有开口，所述隔板与不凝气进口、真空接口之间形成U型腔体。
7.根据权利要求1-3任一项所述分子蒸馏捕集器，其特征在于，还包括与冷凝液出口相连的冷凝液收集器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种分子蒸馏捕集器，目的在于解决现有捕集器用于分子蒸馏设备高真空工况下时，存在体积庞大、换热比表面积小、总传热系数低的问题。该捕集器包括壳体、用于与蒸馏器相连的不凝气进口、用于与抽真空设备相连的真空接口、冷凝液出口、隔板、螺旋缠绕管式换热器、冷却介质进口、冷却介质出口，不凝气进口、真空接口、冷却介质进口、冷却介质出口分别设置在壳体上。本实用新型提供的分子蒸馏捕集器具有结构紧凑、传热系数高、运转费用低、耗能少的优点，能够有效拓展分子蒸馏器的应用范围，提升分子蒸馏器使用效果。本实用新型构思巧妙，设计合理，体积小，效率高，具有较好的冷凝效果，其对于促进捕集器的发展，具有重要意义。
【IPC分类】B01D8-00, B01D3-12
【公开号】CN204319807
【申请号】CN201420745995
【发明人】蔡雅棠, 马晓明, 邓靖, 朱正
【申请人】蔡雅棠
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月2日