本实用新型涉及一种蒸汽用量低、物料浓缩方便的浓缩器。
背景技术：
浓缩器用于对药液、果汁等进行蒸发浓缩，其得到的浓缩药液具有无污染、物料浓缩密度高的优点。部分浓缩器包括平衡罐、分离装置、板式冷凝器，分离装置中板式蒸发器需使用温度较高的蒸汽对药液进行蒸发浓缩，由于蒸汽仅进行一次性使用，蒸发过程中耗汽量较大，企业需自建煤锅炉生产蒸汽。鉴于目前大气污染严重，各地环保部门对企业的煤锅炉建设有较多的限制，部门企业无法自建煤锅炉，而使用市政的蒸汽又有较多不便，即使企业有自建锅炉，当大气污染较严重时也不得不按环保部门要求限产甚至停产，导致企业无法正常运行。为解决前述浓缩器耗汽量大的问题，目前市面上出现了一种耗汽量较低的浓缩器以适应各地企业的生产需要，此种浓缩器通过在分离装置前设置板式预热器、在分离装置后设置蒸汽压缩机，使用时蒸汽压缩机对分离装置产生的蒸汽进行回收，回收的蒸汽经蒸汽压缩机压缩、升温升压后再返回分离装置对物料再次加热，从而降低浓缩器的耗汽量，但此种浓缩器浓缩物料量少，当浓缩物料量增大时，其最终的物料密度会相对较低，需在设备后再增加球形浓缩器进一步浓缩才能收膏，工艺复杂。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种蒸汽用量少且物料浓缩速度快、工艺简单的浓缩器。
为解决上述技术问题，本实用新型包括平衡罐、分离装置、板式冷凝器、真空泵，其特征是其还包括板式预热器、板式浓缩器和蒸汽压缩机，所述分离装置包括板式蒸发器和分离罐，所述平衡罐的进料口连接有进料管，所述平衡罐的出料口连接有出料管，所述出料管与板式预热器的进料口连接，所述板式预热器的出料口通过连接管与板式蒸发器的原料进口连接，所述出料管上安装有进液泵；所述板式蒸发器的原料出口通过分离管与分离罐的进口连接，所述分离管与分离罐相切设置，所述分离罐顶部的气相出口通过进汽管与蒸汽压缩机的进汽口连通，所述蒸汽压缩机的出汽口通过出汽管与板式蒸发器的蒸汽进口连通，所述分离罐底部的液相出口连接有出液管，所述出液管上连接有排液管和浓缩液回液管，所述排液管上设有出液泵，所述浓缩液回液管上设有循环泵，所述浓缩液回液管与板式蒸发器的原料进口连通，所述浓缩液回液管上连接有回流管，所述回流管与板式浓缩器的物料进口连接，所述板式浓缩器的物料出口通过回液管与分离罐的回流口连接，所述板式浓缩器的热源进口连接蒸汽进管；所述板式蒸发器的蒸汽凝水出口连接有排水管，所述排水管上安装有汽水分离器，所述排水管与凝水泵的进液口连接，所述凝水泵的出液口连接有蒸汽凝水管，所述蒸汽凝水管与板式预热器的热源进口连通；所述汽水分离器的出气口通过抽气管与真空泵的进气口连通，所述抽气管上安装有板式冷凝器。
所述蒸汽凝水管上设有凝水分支管，所述凝水分支管与板式预热器的热源进口连接，所述板式预热器的热源出口通过管路与位于凝水分支管后端的蒸汽凝水管的管段连通。
所述浓缩液回液管和出液管上连接有将两者连通的返回管。
所述排液管上连接有浓缩液回流管，所述浓缩液回流管与平衡罐的进料口连通。
所述浓缩液回液管上安装有质量流量计，所述质量流量计的信号输出端与控制器电连接，所述出液泵和循环泵的控制端分别与控制器电连接。
所述出液管上安装有管道视镜。
所述板式冷凝器的冷凝水进口连接有循环水进管、冷凝水出口连接有循环水出管，所述循环水进管在靠近板式冷凝器处连接有第一清洗出管，所述第一清洗出管上设有第一清洗阀，所述循环水出管在靠近板式冷凝器处连接有第一清洗进管，所述第一清洗进管上设有第二清洗阀。
所述出料管上连接有第一清洗分支管，所述第一清洗分支管与进汽管连通，所述第一清洗分支管上还连接有第二清洗分支管，所述第二清洗分支管与分离罐连通。
采用上述结构后，本实用新型开启过程中板式浓缩器对开始加入的物料进行加热，等整个系统正常开车后，板式浓缩器对物料进行收膏，从而实现板式浓缩器一机两用，降低设备数量以及整个工艺的复杂度。正常开车后，板式预热器利用汽水分离器中分离出的冷凝水对原料进行预热，预热后的物料依次进入板式蒸发器和分离罐进行浓缩，浓缩过程中产生的蒸汽经压缩机抽出，蒸汽压缩机对抽出的蒸汽进行压缩从而提高蒸汽的温度和压力，升温后的蒸汽再次进入板式蒸发器对物料进行加热，从而对蒸汽进行重复利用，大大降低了蒸汽用量，适合限制蒸汽使用而电能充足的地区，也避免产生环境污染问题。本实用新型中板式浓缩器对分离罐底部的排出的物料进行再次加热，加热后的物料再次进入分离罐进行分离、浓缩，从而提高最终物料的密度，降低后续物料的处理难度，使本实用新型工艺简单。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，蒸汽用量低、物料浓缩方便的浓缩器包括平衡罐2、分离装置、板式冷凝器32、真空泵19、板式预热器10、板式浓缩器28和蒸汽压缩机18，其中分离装置包括板式蒸发器29和分离罐31，真空泵19选用水环式真空泵。
本实用新型中管路连接结构如下：平衡罐2位于上部的进料口连接有进料管1，平衡罐2底部的出料口连接有出料管3，出料管3与板式预热器10的进料口连接，板式预热器10的出料口通过连接管26与板式蒸发器29的原料进口连接，出料管3上安装有进液泵4；板式蒸发器29的原料出口通过分离管25与分离罐31侧下部的进口连接，分离管25与分离罐31相切设置且分离管25由其进料端至出料端向下倾斜设置，使物料顺利流至分离罐31内，分离罐顶部的气相出口通过进汽管17与蒸汽压缩机18的进汽口连通，蒸汽压缩机18的出汽口通过出汽管24与板式蒸发器29的蒸汽进口连通，分离罐31底部的液相出口连接有出液管12，出液管12上安装有管道视镜，出液管12上连接有排液管13和浓缩液回液管9，排液管13上设有出液泵14，排液管13上连接有浓缩液回流管27，浓缩液回流管27与平衡罐2的进料口连通，当系统出现问题，浓缩液不合格时可经浓缩液回流管27回流至平衡罐2进行再次蒸发。浓缩液回液管9上设有循环泵8，浓缩液回液管9的端部连接在连接管26靠近板式蒸发器29处从而与板式蒸发器29的原料进口连通，便于物料再次进入板式蒸发器浓缩。浓缩液回液管上连接有回流管15，回流管15与板式浓缩器28的物料进口连接，板式浓缩器28的物料出口通过回液管37与分离罐的回流口连接，板式浓缩器28的热源进口连接蒸汽进管，浓缩液回液管9和回流管15上分别设有阀门，便于循环泵将物料输送至板式蒸发器或板式浓缩器28时进行管路的切换。浓缩液回液管9和出液管上连接有将两者连通的返回管23；当物料正常进行蒸发时，返回管处于关闭状态，当整个系统停车时，返回管开通，出液泵可将板式蒸发器前部管路内的物料全部排出，防止物料残留。
板式蒸发器29的蒸汽凝水出口连接有排水管11，排水管11上安装有汽水分离器34，汽水分离器的出气口通过抽气管33与真空泵19的进气口连通，抽气管33上安装有板式冷凝器32，板式冷凝器对抽出的气体降温，保护真空泵，真空泵的设置可对整套装置进行抽真空，使整套装置处于负压状态，使物料在负压状态下更好地低温蒸发，提高蒸发效率。排水管11与凝水泵7的进液口连接，凝水泵7的出液口连接有蒸汽凝水管6，蒸汽凝水管上设有凝水分支管，凝水分支管与板式预热器的热源进口连接，板式预热器的热源出口通过管路与位于凝水分支管后端的蒸汽凝水管的管段连通。
板式冷凝器32的冷凝水进口连接有循环水进管22、冷凝水出口连接有循环水出管21，循环水进管22在靠近板式冷凝器32处连接有第一清洗出管16，第一清洗出管16上设有第一清洗阀，循环水出管21在靠近板式冷凝器32处连接有第一清洗进管20，第一清洗进管20上设有第二清洗阀，对板式冷凝器32的冷却通道进行反冲洗时只需从第一清洗进管20进水、从第一清洗出管16出水即可，减少清洗水的清洗路径，提高清洗水的清洗压力、速度，进而提高清洗洁净度。
出料管3上连接有第一清洗分支管5，第一清洗分支管5与进汽管17连通，第一清洗分支管5上还连接有第二清洗分支管，第二清洗分支管连接在分离罐31顶部，用于对分离罐31清洗。清洗时可先将清洗液注入平衡罐2，用进液泵4将清洗液泵入需清洗的设备，需清洗的设备通过原本的工艺管路与平衡罐2的顶部连通，从而使清洗液可形成环路循环，平衡罐2起到缓冲及存储的作用，提高清洗效果。
本实用新型中还设有用于冷却各个泵的冷却系统，其中冷却系统包括水箱30，水箱30上部连接有冷却进水管35、下部连接有冷却出水管36，冷却出水管36的末端与真空泵连通，冷却出水管36上对应凝水泵7、循环泵8、出液泵14依次设有冷却分支管用于与各个泵的冷却水进口连接，各个泵的冷却水以及本实用新型中各个管路的废水均通过管路输送至废水管，便于对废水集中处理。
以上所述管路，当其水平设置时，可沿其内流体流向略微向其出料端向下倾斜设置，其坡度可控制在0.5-1%范围内，便于物料的排出。以上所述管路上分别设有控制管路通断的控制阀，此结构设置为本领域技术人员公知技术，故不再一一赘述。本实用新型中浓缩液回液管9上安装有质量流量计，质量流量计的信号输出端与控制器电连接，出液泵14和循环泵8的控制端分别与控制器电连接，通过监控物料的相对密度，控制器判断物料是否合格，合格则可开启出液泵14出液，不合格则循环泵8将物料通过浓缩液回液管26重新泵入板式蒸发器29继续进行蒸发浓缩。其他管路上也可分别设置电动阀，电动阀的控制端分别与控制器电连接，各个设备上设置温度、压力、液位等实时监测装置，且其信号输出端分别与控制器电连接，各个泵的控制端也分别与控制器电连接，针对工艺流程中各个设备对温度、压力等的要求，可对控制器进行编程，使其接收到监测装置发出的信号后，发出合适指令，维持整个系统自动稳定运行。具体各个设备之间的联锁控制结构，本领域的技术人员根据工艺流程要求即可设计得出，其为本领域的公知常识，故在此不再一一赘述实现本实用新型自动化控制的各个联锁控制结构。
本实用新型开启过程中板式浓缩器28通入外来蒸汽对开始加入的物料进行加热，等整个系统正常开车后，板式浓缩器28对物料进行收膏，从而实现板式浓缩器28一机两用，降低设备数量以及整个工艺的复杂度。正常开车后，板式预热器利用汽水分离器中分离出的冷凝水对原料进行预热，预热后的物料依次进入板式蒸发器和分离罐进行浓缩，浓缩过程中产生的蒸汽经压缩机抽出，蒸汽压缩机对抽出的蒸汽进行压缩从而提高蒸汽的温度和压力，升温后的蒸汽再次进入板式蒸发器对物料进行加热，从而对蒸汽进行重复利用，大大降低了蒸汽用量，适合限制蒸汽使用而电能充足的地区，也避免产生环境污染问题。本实用新型中板式浓缩器28对分离罐底部的排出的物料进行再次加热，加热后的物料再次进入分离罐进行分离、浓缩，从而提高最终物料的密度，降低后续物料的处理难度，使本实用新型工艺简单。浓缩后的物料也可通过分离罐31底部的循环泵8再次进入板式蒸发器29进一步浓缩，该循环回路中安装有质量流量计，可实时检测物料相对密度，达到设定值后，切换至出液管12路，经分离罐31底部的出液泵14输出，不合格时切换回平衡罐2。平衡罐2内设置液位变送器，通过控制器控制液位高度，保证整个系统连续运行。
本实用新型中选用板式蒸发器29，其换热板片较薄，换热效率高，设备结构紧凑，热量损失少；板式蒸发器29可拆卸，维护方便，并且可在一定程度上增加板片以扩大设备蒸发能力；设备可全自动控制，实现连续浓缩。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。但凡在本实用新型的发明构思范围之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。