一种离心薄膜蒸发浓缩设备的制作方法

1.本实用新型涉及生物工程浓缩技术领域，特别涉及一种离心薄膜蒸发浓缩设备。


背景技术：

2.研究调查发现在乳粉、浓缩果汁、香料、色素、调味料及酶制剂、饲料添加剂、中药提取物以及活性多糖、活性蛋白等产品的重要单元操作都要保证产品中的活性成分，这些活性成分在提高机体免疫、保证正常代谢等方面发挥重要作用，而这些活性成分通常为热敏性物质，为了使产品充分保留这些活性成分且能保存热敏性物质的营养, 通常在生产加工环节会通过改进过程工艺方法手段充分降低浓缩加热温度, 缩短浓缩时间, 从而减少活性物质的损失。
3.目前常用的方法有负压浓缩、多效降膜浓缩、真空冷冻干燥、低温喷雾干燥、真空吸滤等方法，但从使用便捷性、能耗、工作效率等方面讲, 真空浓缩为最为常用的生产手段，目前国家提倡节能降耗，各部门对环境保护、生产排放监管力度越来越严，降低能耗、减少废弃物排放、降低能耗、提高工作效率是在生产过程中应该充分考虑的。
4.本发明专利提供的离心式薄膜蒸发器能够很好的浓缩热敏性物质，使得物料在短时间内浓缩、充分保留热敏性成分，不需要往复循环浓缩，因为它没有任何内部或外部的再循环系统。并且能够有效的缩短物料在蒸发器中的停留时间，即使是少量的热敏性物质因为高温变性，但所占的比例也非常少。


技术实现要素：

5.本发明提供一种离心薄膜蒸发浓缩设备，具有浓缩传热效果好，物料热变性小、易清洗等优点。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下解决方案：一种离心薄膜蒸发浓缩设备，包括控制器（4）和通过物料管道依次连接的物料平衡槽（1）、螺杆进料泵（2）、离心薄膜蒸发器（5）、冷却器（15）、气液分离器（10）、水力喷射泵（11）、蒸汽喷射泵（17）、浓缩液储罐（16）、冷却水槽一（13）、冷却水槽二（18），所述螺杆进料泵（2）位于物料平衡槽（1）下方，所述离心薄膜蒸发器（5）上方依次设置清洗进口（9）、进料口（8）、浓缩液出口（7），所述离心薄膜蒸发器（5）内部由碟片（6）组成，所述离心薄膜蒸发器（5）下方设置蒸汽入口和传动电机（19），所述浓缩液储罐（16）位于冷却器（15）下方，所述气液分离器（10）通过物料管同离心薄膜蒸发器（5）连接，所述气液分离器（10）下方设置冷却水槽一（13），所述气液分离器（10）上方设置水力喷射泵（11），所述冷却器（15）上方设置蒸汽喷射泵（17），所述蒸汽喷射泵（17）下方设置冷却水槽二（18）。
7.所述螺杆进料泵（2）同物料平衡槽（1）之间设置阀门。
8.所述螺杆进料泵（2）为卧式螺杆进料泵。
9.所述进料口（8）进入离心薄膜蒸发器（5）内部分在碟片（6）的相邻上碟片（6-4）和下碟片（6-3）之间设置喷嘴。
10.所述气液分离器（10）同离心薄膜蒸发器（5）之间连接的物料管材质为卫生级304不锈钢管路。
11.所述离心薄膜蒸发器（5）顶部设置视镜，以方便观察物料蒸发浓缩情况。
12.所述水力喷射泵（11）通过物料管同高压泵（14）连接。
13.所述物料管材质为卫生级304不锈钢。
14.所述高压泵（14）另一端同冷却水槽一（13）连接。
15.所述蒸汽喷射泵（17）顶部设置蒸汽接入口。
16.所述冷却水槽一（13）和冷却水槽二（18）分别通过水力喷射泵（11）和蒸汽喷射泵（17）相连为离心薄膜蒸发器（5）提供稳定的负压环境。
17.所述空心轴
18.所述碟片（6）数量为180片。
19.所述碟片（6）由上碟片（6-4）和下碟片（6-3）组成。
20.所述碟片（6）从左到右依次设置浓缩液出口（6-1）、二次蒸汽出口（6-2）、加热蒸汽入口（6-5）。
21.所述碟片（6）各碟片叠合面采用用〇型密封圈密封，最上面碟片采用压紧环将碟片压紧。
22.所述加热蒸汽入口（6-5）通过蒸汽管路连接，并通过空心轴（20）进入离心薄膜蒸发器（5）内部。
23.所述蒸汽管路上设置电磁阀（3）。
24.所述空心轴（20）上下端采用轴封装置，保证系统稳定的真空环境。
25.本发明的有益效果：物料停留时间短，物料的沸点大大降低，可以最大程度上保证产品中的有效成本不被破坏，对物料的适应性强，在封闭条件下，物料进行稳定的蒸发，可以连续性生产，操作更加方便，热效率高, 节省能源。
26.离心薄膜蒸发器在离心力场的作用下具有很高的传热系数，在加热蒸汽冷凝成水后，即受离心力作用，甩到非加热表面的上碟片，并沿碟片排出，以保持加热表面很高的冷凝给热系数，受热面上物料在离心场的作用下，快速实现物料浓缩。
附图说明
27.图1为本实用新型一种离心薄膜蒸发设备结构示意图。
28.其中：1、物料平衡槽，2、螺杆进料泵，3、电磁阀，4、控制器，5、离心薄膜蒸发器，6、碟片，7、浓缩液出口，8、进料口，9、清洗进口，10、气液分离器，11、水力喷射泵，12、冷凝水出口，13、冷却水槽一，14、高压泵，15、冷却器，16、浓缩液储罐，17、蒸汽喷射泵，18、冷却水槽二，19、传动电机，20、空心轴。
29.图2位离心薄膜蒸发器碟片结构示意图。
30.其中：6-1、浓缩液出口，6-2、二次蒸汽出口，6-3、下碟片，6-4、上碟片，6-5加热蒸汽入口。
具体实施方式
31.以下结合实例对本实用新型进行进一步说明，对本实用新型实施例以本实用新型
技术方案为基础，给出了较为详细的技术方案实施过程，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.如图1所示，一种离心薄膜蒸发浓缩设备，包括控制器（4）和通过物料管道依次连接的物料平衡槽（1）、螺杆进料泵（2）、离心薄膜蒸发器（5）、冷却器（15）、气液分离器（10）、水力喷射泵（11）、蒸汽喷射泵（17）、浓缩液储罐（16）、冷却水槽一（13）、冷却水槽二（18），所述螺杆进料泵（2）位于物料平衡槽（1）下方，所述离心薄膜蒸发器（5）上方依次设置清洗进口（9）、进料口（8）、浓缩液出口（7），所述离心薄膜蒸发器（5）内部由碟片（6）组成，所述离心薄膜蒸发器（5）下方设置蒸汽入口和传动电机（19），所述浓缩液储罐（16）位于冷却器（15）下方，所述气液分离器（10）通过物料管同离心薄膜蒸发器（5）连接，所述气液分离器（10）下方设置冷却水槽一（13），所述气液分离器（10）上方设置水力喷射泵（11），所述冷却器（15）上方设置蒸汽喷射泵（17），所述蒸汽喷射泵（17）下方设置冷却水槽二（18）。
33.所述螺杆进料泵（2）同物料平衡槽（1）之间设置阀门。
34.所述螺杆进料泵（2）为卧式螺杆进料泵。
35.所述进料口（8）进入离心薄膜蒸发器（5）内部分在碟片（6）的相邻上碟片（6-4）和下碟片（6-3）之间设置喷嘴。
36.所述气液分离器（10）同离心薄膜蒸发器（5）之间连接的物料管材质为卫生级304不锈钢管路。
37.所述离心薄膜蒸发器（5）顶部设置视镜，以方便观察物料蒸发浓缩情况。
38.所述水力喷射泵（11）通过物料管同高压泵（14）连接。
39.所述物料管材质为卫生级304不锈钢。
40.所述高压泵（14）另一端同冷却水槽一（13）连接。
41.所述蒸汽喷射泵（17）顶部设置蒸汽接入口。
42.所述冷却水槽一（13）和冷却水槽二（18）分别通过水力喷射泵（11）和蒸汽喷射泵（17）相连为离心薄膜蒸发器（5）提供稳定的负压环境。
43.所述碟片（6）数量为180片。
44.所述碟片（6）由上碟片（6-4）和下碟片（6-3）组成。
45.所述碟片（6）从左到右依次设置浓缩液出口（6-1）、二次蒸汽出口（6-2）、加热蒸汽入口（6-5）。
46.所述碟片（6）各碟片叠合面采用用〇型密封圈密封，最上面碟片采用压紧环将碟片压紧。
47.所述加热蒸汽入口（6-5）通过蒸汽管路连接，并通过空心轴（20）进入离心薄膜蒸发器（5）内部。
48.所述蒸汽管路上设置电磁阀（3）。
49.所述空心轴（20）上下端采用轴封装置，保证系统稳定的真空环境。
50.一种离心薄膜蒸发浓缩设备具体操作流程如下：
51.一种离心薄膜浓缩设备运转时，开启控制器（4），设置相关运行参数，稀物料从进料口（8）进入离心式薄膜蒸发器（5），通过喷嘴分别向各碟片（6）组下表面的外表面喷出，均匀的分布于碟片（6）锥顶的表面，液体受离心力的作用向周边运动扩散形成液膜，液膜在碟
片的表面，浓溶液到碟片（6）周边就沿套环的垂直通道上升到环形液槽，浓缩液在负压条件下通过浓缩液出口（7）抽到冷却器（15）中，冷却后的浓缩液进入浓缩液储罐（16），从碟片（6）表面蒸发出的二次蒸汽通过碟片（6）中部大孔上升，汇集进入冷却水槽一（13）。
52.设备运行过程中，需要通入蒸汽升高物料温度，开启电磁阀（3）蒸汽通过加热蒸汽入口（6-5）由旋转的空心轴（20）进入离心式薄膜蒸发器（5），并由小通道进入碟片（6）间隙加热物料，冷凝水受离心力作用迅速离开冷凝表面，从小通道甩出落到离心式薄膜蒸发器（5）的最低位置排出。