一种精馏塔冷凝装置的制作方法

1.本技术涉及化工设备的技术领域，尤其是涉及一种精馏塔冷凝装置。


背景技术：

2.目前，精馏塔是进行精馏的一种塔式气液接触。利用中各组分具有不同的，即在同一温度下各组分的蒸气压不同这一性质，使中的轻组分转移到中，而气相中的重组分转移到液相中，从而实现分离的目的，且在精馏塔中为了使得转化为液相，通常需要利用冷凝装置对其进行冷却降温。
3.在相关技术中，冷凝装置包括通入管、冷凝罐和出气管，通入管、出气管均与冷凝罐连通，冷凝罐内开设有制冷腔，制冷腔连通有进水管、出水管。在进水管内通入水，在出水管排出水对冷凝罐降温，气相通过通入管进入冷凝罐，部分转换为液相，部分由出气管流出。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为多种物质分开冷凝时，气相在冷凝罐内没有充分降温，可能会导致后面组分在降温提纯时纯度降低。


技术实现要素：

5.为了使气相在冷凝罐中充分降温，提高各个组分的纯度，本发明提供一种精馏塔冷凝装置。
6.本发明提供的一种精馏塔冷凝装置采用如下的技术方案：一种精馏塔冷凝装置，包括冷凝罐和通入管，所述通入管与所述冷凝罐连通，所述冷凝罐的侧壁内开设有用于通水的制冷腔，所述通入管靠近所述冷凝罐底部，所述通入管连接有遮盖所述通入管开口的防水透气膜，所述冷凝罐连通有出液管，所述出液管连接有通液机构，所述通液机构包括通液装置，所述通液装置包括与所述出液管内壁抵接的堵块、控制所述堵块在竖直方向上移动的移动组件，所述通液机构还包括用于带动移动组件运动的联动组件、控制所述联动组件运动的控制组件。
7.通过采用上述技术方案，对制冷腔内通入冷水，对冷凝罐制冷，气相通过通入管进入冷凝罐内，部分气相变为液相，液相逐渐在冷凝罐内积累，液相高度超过通入管高度时，再进入冷凝罐的气相，先通过液相在向上走，气相通过防水透气膜后再进入液相，会产生较多的气泡，增大了气相与液相的接触面积；气相经过液相时，与液相同一组分的部分气相会被降温成为液相，未变为液相的气相会继续上升，在上升过程中再次由冷凝罐的水冷冷却，将与液同一组分的气相全部变为液相；同时气相在液相中上升有阻力，所以上升速度较慢，使气相在冷凝罐中充分的降温，提高各个组分的纯度。在冷凝器中通过的气相会再进入下一个装置冷却，由于液相的温度比气相的温度低，气相通过液相会被降温，所以气相再次被降温时会消耗较少的能源，冷却速度也更快。当液相到达更大的高度时，会触发控制组件，控制组件控制联动组件运动一段时间后停止，联动组件带动移动组件运动，移动组件控制堵块向上移动后，打开出液管使部分液相通过出液管排出冷凝罐，再向下运动回到原位置，
使出液管关闭。
8.优选的，所述移动组件包括与所述联动组件连接的第一转轴、与所述第一转轴连接的转盘，所述第一转轴与所述转盘组成偏心转盘，所述转盘与所述堵块连接。
9.通过采用上述技术方案，联动组件带动第一转轴转动，第一转轴带动转盘转动，偏心转盘使堵块先向上运动，开启通液管将部分液相排出冷凝罐，再向下运动恢复到原位置关闭通液管，防止液相在冷凝器存储过多，液相存储过多后，会使气相在上升过程中不能被冷凝罐的水冷充分降温，部分未冷却的同一组分的气相会进入下一个冷却装置冷却，导致下一个组分的纯度降低。
10.优选的，所述转盘固定连接有凸块，所述堵块上开设有与所述凸块匹配的滑槽，所述凸块与所述滑槽配合实现所述转盘与所述堵块滑动连接。
11.通过采用上述技术方案，凸块防止堵块在向上移动过程中脱离转盘，不能使通液管关闭，使得冷凝罐中的液相全部流出，气相不能被液相部分降温，可能会导致同一组分的气相降温不充分，部分同一组分的气相会进入下一个冷却装置冷却，导致下一个组分的纯度降低。
12.优选的，所述联动组件包括驱动件、与所述驱动件连接的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮。
13.通过采用上述技术方案，驱动件驱动第一齿轮转动，第一齿轮驱动第二齿轮转动，第二齿轮带动第二转轴转动。
14.优选的，所述控制组件包括与所述冷凝罐连接的浮球开关、与所述浮球开关电连接的控制模块，所述控制模块与所述驱动件连接。
15.通过采用上述技术方案，到达一定液位后，浮球开关的浮球上升，浮球开关将信号传递给控制模块，控制模块启动驱动件一段时间后再关闭驱动件。
16.优选的，所述出液管连通有储存罐，所述储存罐连通有通气管，所述联动组件还包括与所述第一齿轮啮合的第三齿轮，所述通液机构还包括换气组件，所述换气组件包括与所述第三齿轮连接的第二转轴、与所述第二转轴连接的堵板，所述堵板与所述通气管的内壁抵接。
17.通过采用上述技术方案，储存罐内在进入液相时需将内部气相排出，控制模块控制驱动件启动，驱动件驱动第一齿轮转动，第一齿轮带动第三齿轮转动，第三齿轮带动第二转轴转动，第二转轴使堵板转动，空气进入储存罐中；由于第一齿轮、第三齿轮均与第一齿轮啮合，所以第一转轴、第二转轴同时转动，堵板、堵块同时开始运动，使液相顺利流如储存罐中。
18.优选的，所述冷凝罐的内壁连接有多个导热板，所述导热板与所述冷凝罐连接的侧壁上开设有传导孔，所述传导孔与所述制冷腔连通。
19.通过采用上述技术方案，制冷腔内通入冷水后，冷水会流进传导孔内对冷凝罐内降温，且增加了制冷面积，使通过液相中出来的气相与导热板接触，增加了对气相的制冷面积，加快了气相降温的速率，使气相在冷凝罐中充分降温，提高各个组分的纯度。
20.优选的，多个所述导热板组成网格状结构。
21.通过采用上述技术方案，导热板阻碍了气相正常上升的路径，使其上升速度变慢，同时增大了与气相的接触面积，加快制冷速率，使气相在冷凝罐中充分降温，提高各个组分
的纯度。
22.优选的，所述通入管上开设有多个通入孔，所述防水透气膜覆盖所述通入孔。
23.通过采用上述技术方案，多个通入孔同时放出气相，气相在液相中会产生大量气泡，增加了气相与液相的接触面积，使气相在液相中充分降温。
24.优选的，所述出液管与所述第一转轴之间设置有密封垫，所述密封垫与所述出液管连接。
25.通过采用上述技术方案，密封垫防止液相从第一转轴与出液管的缝隙中流出。
26.综上所述，本发明具有以下有益效果：1、气相从通入管出来后先通过液相降温，导热板进一步对气相降温，使气相在冷凝罐中充分降温，提高各个组分的纯度。
附图说明
27.图1是一种精馏塔冷凝装置的整体结构示意图。
28.图2是一种精馏塔冷凝装置的剖视图。
29.图3是导热板的整体结构示意图。
30.图4是图2中a部分的放大示意图。
31.附图标记说明：1、冷凝罐；11、制冷腔；12、进水管；13、出水管；14、保温层；15、温度传感器；2、通入管；21、通入孔；22、防水透气膜；3、导热板；31、传导孔；4、出气管；5、出液管；6、通液机构；61、控制组件；611、浮球开关；612、控制模块；62、联动组件；621、电机；622、第一齿轮；623、第二齿轮；624、第三齿轮；63、通液装置；631、第一转轴；632、转盘；633、堵块；64、换气组件；641、第二转轴；642、堵板；7、储存罐；71、通气管；8、密封垫；9、凸块。
具体实施方式
32.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
33.一种精馏塔冷凝装置，参照图1和图2，包括冷凝罐1、通入管2、出液管5和通液机构6，通入管2与冷凝罐1连通用于气相的进入，出液管5与冷凝罐1连通用于液相的流出，通液机构6与出液管5、冷凝罐1连接用于控制冷凝罐1内液相的流出。
34.参照图2和图3，冷凝罐1呈长方体状，冷凝罐1的侧壁内开设有制冷腔11，制冷腔11连通有进水管12、出水管13，冷凝罐1内设置有导热板3，导热板3呈长方体状，导热板3竖直设置有多个，多个导热板3组成网格状结构，导热板3高度方向的侧壁与冷凝罐1的内壁固定连接，多个导热板3均靠近冷凝罐1顶部，导热板3与冷凝罐1连接的侧壁上开设有传导孔31，传导孔31与制冷腔11连通，且多个相互连接的导热板3之间通过传导孔31连通。冷凝罐1套设有保温层14，保温层14与冷凝罐1的外壁固定连接，保温层14可采用沥青油毡、玻璃丝布等，冷凝罐1顶部连通有出气管4。
35.制冷腔11内可通入冷水，对冷凝罐1内降温，气相上升时，导热板3阻碍气相上升的路径，使其上升的路径延长，同时增大了对气相的制冷面积，使气相在冷凝罐1中充分降温。冷凝罐1与外界接触易产生温度变化，保温层14减少冷凝罐1内的温度变化，减少资源的使用。
36.参照图2，冷凝罐1的外壁固定连接有温度传感器15，温度传感器15的感应头伸入冷凝罐1内，温度传感器15与进水管12的阀门电连接。当多种物质分开冷凝时，温度传感器15通过感应冷凝罐1内的温度，控制进水管12内是否进入冷水对冷凝罐1内降温，防止冷凝罐1内温度过低，导致各个组分纯度降低。
37.参照图2，通入管2是呈圆柱状的管子，通入管2固定连接有防水透气膜22，防水透气膜22覆盖通入管2的开口处，通入管2水平设置，通入管2靠近冷凝罐1的底部，通入管2的一端伸入冷凝罐1内部，通入管2上开设有多个通入孔21，防水透气膜22遮盖通入孔21。
38.多个通入孔21使气相从多个地方散发，气相在通过防水透气膜22时会产生大量气泡，增大了气相与液相的接触面积，更易冷凝，使气相在冷凝罐1中充分降温。防水透气膜22防止液相进入通入管2。气相通过通入管2进入冷凝罐1内，部分气相变为液相，液相暂时在冷凝罐1内储存，直至液相的高度超过通入管2顶部，再进入的气相会穿过液相，液相先对气相进行部分降温。
39.参照图2，出液管5靠近冷凝罐1底部，通液机构6包括控制组件61、联动组件62、通液装置63和换气组件64，控制组件61包括浮球开关611和控制模块612，浮球开关611与冷凝罐1的侧壁固定连接，浮球开关611的浮球位于冷凝罐1内，浮球开关611与控制模块612电连接，控制模块612与冷凝罐1的外壁固定连接。
40.参照图2，联动组件62包括驱动件、第一齿轮622、第二齿轮623和第三齿轮624，为了达到相同的目的，驱动件可选用发动机、电机621等，本实施例采用电机621，电机621与冷凝罐1的外壁固定连接，电机621与控制模块612电连接，第一齿轮622与电机621的驱动轴固定连接，第一齿轮622的轴线与电机621的驱动轴的轴线相同，第二齿轮623、第三齿轮624均与第一齿轮622啮合，第二齿轮623、第三齿轮624均与第一齿轮622垂直。
41.参照图2，通液装置63包括移动组件和堵块633，移动组件包括第一转轴631和转盘632，第一转轴631呈圆柱状，第一转轴631水平设置，第一转轴631的一端与第二齿轮623固定连接，第一转轴631的轴线与第二齿轮623的轴线相同，第一转轴631的另一端伸入出液管5内，并与转盘632固定连接，转盘632是横截面呈圆形的板状体，转盘632的轴线水平设置，转盘632的轴线与第一转轴631的轴线不重合，第一转轴631与转盘632组成偏心转盘632。
42.参照图4，转盘632的圆周壁上固定连接有凸块9，凸块9是纵截面呈梯形的圆环状，凸块9靠近圆心的厚度小于远离圆心的厚度，凸块9与转盘632的轴线相同，堵块633是横截面呈圆形的板状体，堵块633的圆周壁与出液管5的内壁抵接，堵块633的底面上开设有与凸块9匹配的滑槽，转盘632的半径大于堵块633底部到出液管5顶部的距离。第一转轴631与出液管5之间设置有密封垫8，密封垫8与出液管5固定连接，密封垫8与第一转轴631转动连接。
43.凸块9防止堵块633脱离转盘632。密封垫8防止液相在第一转轴631与出液管5之间流出，浪费资源。
44.参照图2，出液管5连通有储存罐7，储存罐7连通有通气管71，换气组件64包括第二转轴641和堵板642，第二转轴641呈圆柱状，第二转轴641水平设置，第二转轴641的一端与第三齿轮624固定连接，第二转轴641与第三齿轮624的轴线相同，第二转轴641的另一端与堵板642固定连接，堵板642是横截面呈圆形的板状体，堵板642的圆周壁与通气管71的内壁抵接，堵板642的轴线与通气管71的轴线相同。
45.液位上升至一定高度后，浮球开关611感应到液位后，给控制模块612发送电信号，
控制模块612控制电机621开启，电机621带动第一齿轮622转动，第一齿轮622带动第二齿轮623、第三齿轮624转动，第二齿轮623带动第一转轴631转动，第一转轴631带动转盘632转动，转盘632转动使堵块633向上移动，液体进入出液管5，堵块633再回到原位置关闭出液管5；第三齿轮624带动第二转轴641转动，第二转轴641带动堵块633转动打开通气管71，堵块633再回到原状态关闭通气管71。第一齿轮622、第二齿轮623、第三齿轮624联动，使堵板642与堵块633同时运动，使液相顺利进入储存罐7。
46.本技术的使用原理如下：气相通过通入管2进入冷凝罐1内，冷凝板、导热板3对冷凝罐1内降温，使气相变为液相，暂时在冷凝罐1内储存，直至液相高度超过通入管2高度，再进入的气相会穿过液相，使气相部分降温再通过导热板3进一步降温，使气相在冷凝罐1中充分降温，提高各个组分的纯度。液位上升至一定高度后，浮球开关611感应到该液位后给控制模块612发送电信号，控制模块612控制电机621启动一段时间后关闭，电机621带动第一齿轮622转动，第一齿轮622带动第二齿轮623、第三齿轮624转动，第二齿轮623带动第一转轴631转动，第一转轴631带动转盘632转动，转盘632使堵块633向上移动后再回到原位置；第三齿轮624带动第二转轴641转动，第二转轴641带动堵板642转动后使堵板642保持原状态，第一齿轮622与第二齿轮623、第三齿轮624配合，实现堵块633与堵板642同时运动，使液相顺利进入储存罐7。
47.本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。