一种蒸汽加热的多层薄膜蒸发器的制作方法

文档序号:13674038阅读:90来源:国知局
技术领域本发明涉及蒸发器领域,尤其涉及一种蒸汽加热的多层薄膜蒸发器。

背景技术:
现有的薄膜蒸发器主要由夹套、筒体、封头、物料分布器、电机及传动主轴、旋转刮板等构成。薄膜蒸发器工作时,物料经蒸发器顶部由物料分布器分布到蒸发器筒体内壁的加热壁面,电机及主轴带动旋转的刮板将物料连续均匀地在筒体内壁上刮成厚薄均匀的液膜,夹套中走加热介质。这种薄膜蒸发器显著的优点是物料筒体内壁蒸发面上形成了膜状湍流状态,极大的提高了传热系数。但由于电机安装在薄膜蒸发器顶部,旋转主轴通过蒸发器底部的轴承固定,因此对传动主轴刚性要求比较高,限制了薄膜蒸发器的高度不能太高,筒径也不能太大,从而薄膜蒸发器的总传热面积无法做到很大。

技术实现要素:
本发明实施方式的目的在于提供一种蒸汽加热的多层薄膜蒸发器,以增大薄膜蒸发器的总传热面积。为实现上述目的,本发明实施方式提供了一种蒸汽加热的多层薄膜蒸发器,所述多层薄膜蒸发器的壳体内包括呈内外嵌套分布的三层蒸发筒芯,用于固定所述三层蒸发筒芯的限位板,依次交错固定于所述限位板下的进料管、加热介质进管、加热介质出管,贯穿所述三层蒸发筒芯中心的旋转架主轴,固定于所述旋转架主轴上并可随所述旋转架主轴转动的旋转架,连接于所述旋转架主轴的顶端并可带动所述旋转架主轴进行转动的电机组件,所述多层薄膜蒸发器的壳体通过上封头和下封头构成密闭空间,其中,所述三层蒸发筒芯的轴心线均相同。进一步地,所述三层蒸发筒芯中的每层筒芯均包括平行分布的母液上升通道、加热介质进入通道、加热介质排出通道、蒸发通道以及隔热区,其中,所述隔热区位于所述母液上升通道与所述加热介质进入通道之间,所述蒸发通道的一侧由蒸发壁面限定,所述加热介质进入通道与所述加热介质排出通道之间由隔板分开。进一步地,所述母液上升通道、加热介质进入通道以及加热介质排出通道的底部均通过盖板封闭,所述蒸发通道的底部为敞开结构。进一步地,所述限位板为圆形结构,所述限位板的圆心处开设有中心圆孔,所述限位板上沿直径方向开设有预设数量的圆形通孔,所述限位板上沿圆周方向开设有若干弧形条状通孔。进一步地,所述进料管、加热介质进管、加热介质出管上均设置有与所述限位板上的圆形通孔相适配的排管,其中,所述进料管上的排管穿过相应的圆形通孔与所述母液上升通道底部的盖板相贯通,所述加热介质进管上的排管穿过相应的圆形通孔与所述加热介质进入通道底部的盖板相贯通,所述加热介质出管上的排管穿过相应的圆形通孔与所述加热介质排出通道底部的盖板相贯通。进一步地,所述旋转架主轴的底部穿过所述限位板上的中心圆孔并通过轴承固定。进一步地,所述旋转架上设置有三根悬臂,所述三根悬臂之间互成120度,所述悬臂上连接有与所述蒸发通道的层数相一致的吊杆,所述吊杆上设有圆环,所述圆环上装有刮板,所述吊杆、圆环以及刮板伸入每层蒸发通道中。进一步地,在所述加热介质进入通道与所述加热介质排出通道的顶部设置有溢流槽,所述母液上升通道中的母液通过所述溢流槽溢流至所述蒸发壁面上,所述溢流槽的左挡板与右挡板之间的高度差不低于10mm。由以上本发明的实施方式可见,本发明在薄膜蒸发器内设置三层蒸发筒芯,通过进料管、加热介质进管、加热介质出管与所述三层蒸发筒芯协同运作,从而可以增加薄膜蒸发器的总传热面积,从而提高了生产效率。附图说明图1为本发明中多层薄膜蒸发器的剖视图;图2为本发明中三层蒸发筒芯上通道部分传热结构的剖面图;图3a为本发明中限位板的结构示意图;图3b为本发明中限位板的结构示意图;图4为本发明中限位板与进料管、加热介质进出管之间的装配图;图5为本发明中圆环、刮板的结构图;图6为本发明中旋转架和圆环、刮板的组件图。具体实施方式为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式,都应当属于本申请保护的范围。请参阅图1至图6。本发明中的多层薄膜蒸发器的壳体内包括呈内外嵌套分布的三层蒸发筒芯1,用于固定所述三层蒸发筒芯1的限位板2,依次交错固定于所述限位板2下的进料管6、加热介质进管7、加热介质出管8,贯穿所述三层蒸发筒芯1中心的旋转架主轴3,固定于所述旋转架主轴3上并可随所述旋转架主轴3转动的旋转架4,连接于所述旋转架主轴3的顶端并可带动所述旋转架主轴3进行转动的电机组件9,所述多层薄膜蒸发器1的壳体通过上封头10和下封头11构成密闭空间,其中,所述三层蒸发筒芯1的轴心线均相同。在本申请一实施方式中,所述三层蒸发筒芯中的每层筒芯均包括平行分布的母液上升通道121-123、加热介质进入通道131-133、加热介质排出通道141-143、蒸发通道151-153以及隔热区171-173,其中,所述隔热区位于所述母液上升通道与所述加热介质进入通道之间,所述蒸发通道的一侧由蒸发壁面161-163限定,所述加热介质进入通道与所述加热介质排出通道之间由隔板181-183分开。在本申请一实施方式中,所述母液上升通道121-123、加热介质进入通道131-133以及加热介质排出通道141-143的底部均通过盖板(未示出)封闭,所述蒸发通道151-153的底部为敞开结构。在本申请一实施方式中,所述限位板2为圆形结构,所述限位板的圆心处开设有中心圆孔200,所述限位板2上沿直径方向开设有预设数量的圆形通孔201-218,所述限位板2上沿圆周方向开设有若干弧形条状通孔219-227。在本申请一实施方式中,所述进料管6、加热介质进管7、加热介质出管8上均设置有与所述限位板上的圆形通孔相201-218适配的排管,其中,所述进料管6上的排管61-66穿过相应的圆形通孔201-206与所述母液上升通道121-123底部的盖板相贯通,所述加热介质进管7上的排管71-76穿过相应的圆形通孔207-212与所述加热介质进入通道131-133底部的盖板相贯通,所述加热介质出管8上的排管81-86穿过相应的圆形通孔212-218与所述加热介质排出通道141-143底部的盖板相贯通。在本申请一实施方式中,所述旋转架主轴3的底部穿过所述限位板2上的中心圆孔200并通过轴承(未示出)固定。在本申请一实施方式中,所述旋转架4上设置有三根悬臂41-43,所述三根悬臂41-43之间互成120度,所述悬臂上连接有与所述蒸发通道的层数相一致的吊杆44,所述吊杆44上设有圆环45,所述圆环45上装有刮板5,所述吊杆44、圆环45以及刮板5伸入每层蒸发通道中。在本申请一实施方式中,在所述加热介质进入通道131-133与所述加热介质排出通道141-143的顶部设置有溢流槽201-203,所述母液上升通道121-123中的母液通过所述溢流槽201-203溢流至所述蒸发壁面161-163上,所述溢流槽的左挡板211-213与右挡板221-223之间的高度差不低于10mm。以最外层筒芯为例,在所述薄膜蒸发器运行时,在母液上升通道121中先通蒸汽,以防止先进母液时蒸发过快致使在蒸发面上结焦。打开加热介质进管7,蒸汽通过排管71、76进入限位板2上的207、212注入加热介质进入通道131沿通道上升,由于母液上升通道121与加热介质进入通道131存在隔热区171,上升过程中蒸汽不发生热传递。蒸汽后续进入加热介质排出通道141,沿限位板2通孔213、218回流加热介质出管8排管81、86。打开进料管6,母液通过排管61,66进入限位板2上的201、206通孔进入母液上升通道121,缓慢注满。通过母液上升通道后,越过左挡板211进入溢流槽201再越过溢流右挡板221,料液均匀持续分布在蒸发壁面161,在重力和固定于旋转架上的环形刮板5的作用下,分布在蒸发壁面上的液体形成膜状湍流状态,并在蒸发通道151下降过程中不断被蒸发浓缩,完成液通过限位板上弧形条状通孔219-222从底部锥形封头排出,二次蒸汽由顶部逸出。由以上本发明的实施方式可见,本发明在薄膜蒸发器内设置三层蒸发筒芯,通过进料管、加热介质进管、加热介质出管与所述三层蒸发筒芯协同运作,从而可以增加薄膜蒸发器的总传热面积,从而提高了生产效率。上面对本申请的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述,本申请的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此,虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式,但是其它实施方式将是显而易见的,或者本领域技术人员相对容易得出。本申请旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改、和变化,以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述,各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。虽然通过实施方式描绘了本申请,本领域普通技术人员知道,本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神,希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。
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