一种双效升降膜强制循环蒸发机组的制作方法

1.本实用新型涉及一种双效蒸发浓缩设备，特别是双效升降膜式强制循环自控蒸发机组，应用于化工及制药行业的浸取液蒸发浓缩加工，适用于中药材（动植物）水提取液的蒸发浓缩，更用于乙醇或其它有机溶剂提取液的蒸发浓缩，也适用于生化药，保健饮品，食品，精细化工，轻工等行业中各种溶液的真空蒸发浓缩。尤其适用于热敏性物料的蒸发浓缩。


背景技术：

2.近年来，我国在植物提取液蒸发浓缩领域的新型设备层出不穷，蒸发浓缩技术进步很快，市场曾采用的蒸发器种类很多。二十一世纪初，在我国内曾销售有“热泵式蒸发器”、“强制循环式蒸发器”、“升膜蒸发器”、“降膜蒸发器”、“mvr蒸发器”等多种新型蒸发器。以上蒸发器都体现出节能、低温、环保的优点，但也有自身的不足之处。如mvr蒸发器，由于采用机械热压泵，转速高、噪声大，维修难度大，运行成本高。普通双效降膜蒸发器，加热管太长、安装高度太高，加热管壁难以清理。普通双效升膜蒸发器，人工操作繁杂，真空度及稳定蒸发面不易掌控，容易“跑料”，出膏标准不易控制，加热管壁容易“结焦”等。生产实践中曝露出很多不完善之处。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种双效升降膜式强制循环自控蒸发机组，它能够克服已有双效蒸发器技术的不足，具有双效升膜、降膜、强制循环、自控检测给料进出膏的特点，可有效地提高双效蒸发器的易操作性，并能提高设备的低温高效综合节能效果。因物料在蒸发过程中流速加快，物料经升膜加热管、再经降膜加热管、管壁不易结垢，可实现溶液物料稳定的低温高效浓缩，利用双效结构，使有机溶剂产生的二次蒸汽被充分利用，又使有机溶剂充分回收的综合能效，并达到节能降耗的效果。
4.本实用新型的目的是以下述方式实现的：
5.一种双效升降膜强制循环蒸发机组，包括一效升降膜强制循环蒸发单元、二效升降膜强制循环蒸发单元、真空调节冷凝单元，所述一效升降膜强制循环蒸发单元包括一效升降膜加热器和一效汽液分离器，一效升降膜加热器底部通过一效回液管和一效汽液分离器连接，一效循环泵通过一效泵出液管和一效升降膜加热器连通，一效循环泵通过一效泵进液管和一效汽液分离器连通；所述二效升降膜强制循环蒸发单元包括二效升降膜加热器和二效汽液分离器，二效升降膜加热器底部通过二效回液管和二效汽液分离器连接，二效循环泵通过二效泵出液管和二效升降膜加热器连通，二效循环泵通过二效泵进液管和二效汽液分离器连通；
6.所述二效升降膜加热器通过二次蒸汽进汽管和一效汽液分离器连通；
7.所述真空调节冷凝单元包括真空分配器，真空分配器通过一效真空调节管和二效升降膜加热器连通，真空分配器通过二效真空调节管和二效汽液分离器连通，真空分配器
通过真空总管和冷凝器上端的真空内接口连接；所述一效循环泵进液口连接一效泵进液管，一效循环泵出液口连接一效泵出液管；二效循环泵进液口连接二效泵进液管，二效循环泵出液口连接二效泵出液管；所述二效泵出液管上设置有浓度检测仪；第一输液管连通二效泵进液管和一效泵出液管，第一输液管上设置有第一控制阀；第二输液管连通一效泵进液管，第二输液管上设置有第二控制阀；二效泵的出液管上设置第四控制阀。所述浓度检测仪与plc的输入端电连接，所述第一控制阀、第二控制阀、第四控制阀均与plc输出端电性连接。
8.相对于现有技术，本实用新型技术方案采用双效升降膜结构，在循环泵强制循环的作用下，使溶剂高速进入升降膜加热器的底部分流底盖中，不设分布器即可顺升膜管的管程均匀上升，并经升降膜加热器的顶部上盖弯管进入降膜管管段，由升降膜加热器的底部分流底盖进入汽液分离器，并高速旋转，使产生的汽、液在离心力的作用下快速分离，同时，可消除汽液分离器中产生的泡沫及蒸发液面。
附图说明
9.图1 是本实用新型的结构示意图。
10.其中，1是一效升降膜加热器，2是一效分流底盖，3是一效回液管，4是一效泵出液管，5是一效循环泵，6是一效气液分离器，7是一效泵进液管，8是二次蒸汽进汽管，9是第一输液管，10是第二输液管，11是浓度检测仪，12是二效泵出液管，13是二效升降膜加热器，14是二效分流底盖，15是二效循环泵，16是二效回液管，17是二效泵进液管，18是二效汽液分离器，19是一效真空调节管，20是二效真空调节管，21是真空分配器，22是真空总管，23是自动输液泵，24是冷凝液输送管，25集液器，26液位控制器，27是冷凝器，28操作平台。
11.a是蒸汽进口，b1是一效疏水出口，c1是一效进液口，d1是一效出液口，e1是一效切向接口， h1是二次蒸汽出口a ，j是二次蒸汽进口，k是浓缩膏出口，l是真空内接口，p是真空外接口，m是冷却水出口，n是冷却水进口，b2是二效疏水出口，c2是二效进液口，d2是二效出液口，e2是二效切向接口， h2是二次蒸汽出口b。
具体实施方式
12.如图1所示，一效升降膜加热器1及一效汽液分离器6与二效升降膜加热器13及二效汽液分离器18分别固定连接在操作平台28上。
13.一效升降膜强制循环蒸发单元包括一效升降膜加热器1与一效汽液分离器6，一效升降膜加热器1的底部连接一效分流底盖2，一效分流底盖2的一效出液口d1通过一效回液管3与一效汽液分离器6的一效切向接口e1连接，一效循环泵5通过一效泵出液管4与一效分流底盖2的一效进液口c1连通，一效循环泵5通过一效泵进液管7与一效汽液分离器6底部一效回液口连通。
14.二效升降膜强制循环蒸发单元包括二效升降膜加热器13与二效汽液分离器18，二效升降膜加热器13底部二效分流底盖14的二效出液口d2通过二效回液管16与二效汽液分离器18的二效切向接口e2连接，二效循环泵15通过二效泵出液管12与二效分流底盖14的二效进液口c2连通，二效循环泵15通过二效泵进液管17与二效汽液分离器18底部二效回液口连通；
15.所述二效升降膜加热器13上部二次蒸汽进口j通过二次蒸汽进汽管8与一效汽液分离器6上部二次蒸汽出口a h1连通；
16.真空调节冷凝单元以真空分配器21为中心，由一效真空调节管19与二效升降膜加热器13二效疏水出口b2连接，又由二效真空调节管20与二效汽液分离器18上端的二次蒸汽出口b h2连接，它又以真空总管22与冷凝器上端的真空内接口l连接，而冷凝器27上端的真空外接口p与外接真空管连接，根据各个罐体上的真空表，通过手动调节调节阀kf5和调节阀kf6，使一效、二效循环浓缩形成稳定的真空环境。
17.所述二效泵出液管12上设置有浓度检测仪11；第一输液管9连通二效泵进液管17与一效泵出液管4，第一输液管9上设置有第一控制阀kf1；第二输液管10连通一效泵进液管7，第二输液管10上设置有第二控制阀kf2；二效泵的出液管12上设置第四控制阀kf4。
18.还包括设置在冷凝器27下端且与冷凝器27连通的集液器25，集液器25内设置有液位控制器26与plc输入端电性连接，集液器25底部连接自动输液泵23，自动输液泵23与plc输出端电性连接。当集液器25内液位到达高位时，液位控制器26启动自动输液泵23，经冷凝液输送管24输送至指定罐中，当集液器25内液位到达低位时输液泵23自动停止。
19.提取液经一效升降膜强制循环蒸发单元蒸发浓缩，由于一效升降膜强制循环蒸发单元的加热温度相对较高及真空环境相对较弱，适宜稀溶液被快速蒸发浓缩，并产生大量二次蒸汽被二效升降膜强制循环蒸发单元利用。由于二效升降膜强制循环蒸发单元的加热温度相对较低及真空环境相对较强，适宜较稠溶液的蒸发浓缩收膏。一效升降膜强制循环蒸发单元中一效升降膜加热器1内的真空度小于一效汽液分离器6，同样的二效升降膜强制循环蒸发单元中二效升降膜加热器13内的真空度小于二效汽液分离器18；一效汽液分离器6内的真空度小于二效升降膜加热器13内的真空度。
20.生产时，低压饱和蒸汽由蒸汽进口a进入一效升降膜加热器1内，在一效循环泵5的驱动下，提取液进入一效升降膜加热器1腔的升膜管y1及降膜管z1内进行加热，通过一效出液口d1经一效回液管3切向进入一效汽液分离器6，使提取液经加热后产生的高压汽体及泡沫液滴沿器壁高速旋转，形成汽液离心分离状态，这时泡沫液滴被消泡并沿器壁流动形成液体顺壁下行，分离的二次蒸汽由一效汽液分离器6中心上升，经二次蒸汽进气管8进入二效升降膜加热器13腔内加热二效升膜管y2及降膜管z2，热能被二次利用。
21.一效汽液分离器6的提取液经过浓缩，可以通过一效循环泵5进入一效升降膜加热器1中进行循环的蒸发；同样的二效汽液分离器13的提取液经过浓缩，可以通过二效循环泵15进入二效升降膜加热器13中进行循环的蒸发；当浓度检测仪11检测达到规定浓度时，浓度检测仪11将信息反馈到plc，plc将二效泵出液管12上设置第四控制阀kf4启动，通过浓缩膏出口k自动出膏。出膏结束后自动关闭第四控制阀kf4，同时开启第一控制阀kf1由一效单元通过第一输液管9向二效单元补充溶液，由于二效汽液分离器18内真空度高，便可在第一阀体kf1打开时通过第一输液管9向二效单元补充溶液，第一阀体kf1延时关闭；开启第二控制阀kf2，再向一效单元补充提取液，第二输液管10连接外物料罐体，即补充新的需要浓缩的提取液。
22.本实用新型采用上述技术方案，在双效升降膜式强制循环的作用下，使蒸发浓缩效果更优越，设备性能更优良；本实用新型采用双效升降膜结构，在强制循环泵的作用下，使溶剂高速进入升降膜加热器的底部分流底盖中，不设分布器即可顺升膜管的管程均匀上
升，并经升降膜加热器的顶部上盖弯管进入降膜管管段，由升降膜加热器的底部分流底盖进入汽液分离器，并高速旋转，使产生的汽、液在离心力的作用下快速分离，同时，可消除汽液分离器中产生的泡沫及蒸发液面，有利于实现自动控制，无值守的蒸发浓缩效能。
23.由于一效环境温度相对较高、真空度相对较弱，适宜稀溶液的浓缩，在强制循环泵的作用下，更易快速蒸发、分离，产生充足的二次蒸汽供二效加热。二效环境温度相对较低、真空度相对较强，适宜较浓溶液的浓缩收膏。在强制循环泵的作用下，浓缩时的较浓溶液不易粘壁结焦，便于按设置浓度值自动出膏。
24.另外，由于本实用新型采用的升降膜加热器的外形尺寸与己有的降膜加热器等比长度缩短一半，外围连接管缩短，外观与升膜加热器相似，但管程长度与降膜管程相同，可产生与降膜蒸发器相同的功效，但比降膜蒸发器结构紧凑。由于在双效升降膜加热器顶端设置可快开的弯管上盖，便于对加热管壁的清洗，可有效地解决已有降膜加热器因加热管太长，对物料粘壁而无法清净的问题。更符合gmp要求。又由于双效升降膜加热器下端进液口通过管道循环泵与汽液分离器下端连通，循环溶液从升降膜加热器的升膜管底部进入，不设均布器也可使各个加热管均匀给料，快速加热、蒸发。不仅结构简单，结构紧凑，降低耗能，减少设备投资成本。