CN207532811U - 一种液体加热蒸发浓缩装置 - Google Patents

Abstract

一种液体加热蒸发浓缩装置，包括蒸发器、加热器、加压泵，所述加压泵连接着所述蒸发器和所述加热器，所述加热器包括筒体、换热管、上封盖、下封盖，所述上、下封盖可拆卸连接于所述筒体的两端，若干所述换热管平行设置于所述筒体内部，所述上封盖设置有进料口和出料口，所述上封盖内设置有隔板，所述隔板将上封盖内部分隔为进料区域和出料区域，所述进料口连通着所述进料区域，所述出料口连通着所述出料区域，所述进料区域和所述出料区域分别连通着相同数量的所述换热管，所述筒体上设置有蒸汽入口和蒸汽出口。本实用新型具有体积更小、换热效率更高、蒸发效率更高、能源利用率更高、不易烧干焦结等优点。

Description

一种液体加热蒸发浓缩装置

技术领域

本实用新型涉及液体浓缩设备领域，特别涉及一种液体加热蒸发浓缩装置。

背景技术

液体的蒸发浓缩装置广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或有机溶媒溶液的蒸发浓缩，并可广泛用于以上行业的废液处理，目前的蒸发浓缩设备多采用普通的管道式换热器，往往存在体积大，换热效率不高等缺点，而采用多效蒸发的方式又存在占地面积更大，换热效果差等缺点。

待浓缩液体在换热器内部的换热管流动时一般靠重力、水位差、蒸汽气流等推动，其流动方向压力不够大、流速慢，此时换热管内液体的液面为凹型，这就导致液面接触高热管壁的部分为薄薄的水膜，极易烧干烧结，久之堵塞管道。

目前的蒸发浓缩设备要求待浓缩液体在换热器内部蒸发，从而产生二次蒸汽带动液体流动，换热器内部空间小、存在一定压力、蒸发效率不高，加热耗能更大。

因此，需要一种体积更小、换热效率更高、蒸发效率更高、能源利用率更高、不易烧干焦结的液体加热蒸发浓缩装置。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，一种体积更小、换热效率更高、蒸发效率更高、能源利用率更高、不易烧干焦结的液体加热蒸发浓缩装置。

为达到上述目的，本实用新型公开了一种液体加热蒸发浓缩装置，包括蒸发器、加热器、加压泵，所述加压泵连接着所述蒸发器和所述加热器，所述加热器包括筒体、换热管、上封盖、下封盖，所述上、下封盖可拆卸连接于所述筒体的两端，若干所述换热管平行设置于所述筒体内部，所述上封盖设置有进料口和出料口，所述上封盖内设置有隔板，所述隔板将上封盖内部分隔为进料区域和出料区域，所述进料口连通着所述进料区域，所述出料口连通着所述出料区域，所述进料区域和所述出料区域分别连通着相同数量的所述换热管，所述筒体上设置有蒸汽入口和蒸汽出口。

进一步的，所述蒸发器为罐体结构，所述蒸发器下段设置有液体出口，所述蒸发器上段设置有气液入口，所述蒸发器顶部设置有气体出口。

更进一步的，所述加热器还包括管道固定法兰，所述上、下封盖与所述筒体之间由所述管道固定法兰连接，所述平行设置于筒体的的换热管安装于所述管道固定法兰上。

更进一步的，所述蒸发器侧面还设置有水位计。

更进一步的，所述气体出口的上方还设置有真空泵。可将所述蒸发器罐体内部抽为负压。

更进一步的，所述真空泵还连接有蒸汽加热装置，所述蒸汽加热装置连接着所述蒸汽入口。可将蒸发器内蒸发的二次蒸汽进行二次加热后进行再利用。

优选的，所述蒸发器上段还设置有原料入口，所述蒸发器下段还设置有成品出口。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

所述加压泵对换热管内液体充分加压，使得换热管内液体的液面为凸型，液面接触高热管壁部分为液柱主体、导热良好、不易烧焦，并且流速更快，对粘性较大的液体也适用；所述加热器内的被分为两部分，液体从上往下流经一部分所述换热管，再从下往上流进另一部分所述换热管，使得液体在所述加热器内被加热两次，总加热行程为单条所述换热管长度的两倍，加热效率更高，更节省能源，并且相对于加热行程相同的普通加热器来说，体积更小更节省空间；液体在所述加热器内的温度高、并有所述加压泵加压、其压力更大，而所述真空泵将所述蒸发器内部抽为负压，液体从高压状态进入负压状态，会闪蒸大量蒸汽，蒸发同样水量的情况下需要的热量更少，蒸发效率更高，更加节省耗能；液体在所述加热器内高压加热后在所述蒸发器内低压蒸发，效率更高，因此液体不必在加热器的高温高压条件下蒸发，加热器温度可以适度降低，节省能源同时加热器状态更稳定更安全；待浓缩液体蒸发的二次蒸汽由真空泵抽出经再次加热后，可从蒸汽入口进入对换热管进行加热，提高了能源利用率。通过整体配合，使得耗能大大减少，蒸发浓缩效率大大提高，且适用性更广。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为上封盖内部结构示意图；

图3为管道固定法兰结构示意图；

图4为未加压时加热管内液面状态示意图；

图5为加压时加热管内液面状态示意图；

图中标记：1-蒸发器，2-加热器，3加压泵，4-真空泵，11-水位计，12-液体出口，13-气液入口，14-气体出口，15-成品出口，16-原料入口，21-筒体、22-上封盖、23-下封盖、24-第一管道固定法兰、25-第二管道固定法兰、26-换热管、211-蒸汽入口、212-蒸汽出口，221-进料口、222-出料口、223-隔板、224-进料区域、225-出料区域，241-管道安装孔位、242-隔板预留位、261-欠压液面、262-足压液面。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合图1-图5对本实用新型作进一步地详细描述。

参照1所示的液体加热蒸发浓缩装置整体结构示意图，包括蒸发器1、加热器2、加压泵3、真空泵4。

本实用新型实施例的蒸发器1优选采用罐体形状，罐体顶部设置有气体出口14，罐体底部设置有液体出口12，罐体上段设置有气液入口13，罐体侧面还设置有水位计11，本实用新型实施例还优选在蒸发器1的上段设置一个原料入口16、在蒸发器1的下段设置一个成品出口15。

加热器2由筒体21、上封盖22、下封盖23、第一管道固定法兰24、第二管道固定法兰25、换热管26组成，第一管道固定法兰24和第二管道固定法兰25设置于筒体21的两端，换热管26平行设置于筒体1内部并固定在第一、第二管道固定法兰上，上封盖22通过第一管道固定法兰24与筒体21连接在一起，下封盖23通过第二管道固定法兰25与筒体21连接在一起，上封盖22上设置有进料口221和出料口222，上盖22内部设置有隔板223将进料口221和出料口222隔离开来，筒体21上设置有蒸汽入口211和蒸汽出口212。

加压泵连接着蒸发器1的液体出口12和加热器2的进料口221。

真空泵连接着蒸发器1顶部的气体出口14。

参照图2所示的上封盖内部结构示意图，隔板223将上封盖22内部分隔为进料区域224和出料区域225，进料口221连通着进料区域224，出料口222连通着出料区域225。

参照图3所示的管道固定法兰结构示意图，第一管道固定法兰24上具有用于安装换热管26的管道安装孔位241，第一管道固定法兰24上还具有隔板预留位242，隔板预留位242配合隔板223，使进料区域224内的液体只能流向隔板预留位242右侧区域的换热管中，并使出料区域225内的液体只能从隔板预留位242左侧区域的换热管中流出。第一管道固定法兰24与第二管道固定法兰25结构相同。

参照图1-3所示的液体加热蒸发浓缩装置，本实用新型实施例实现液体加热蒸发浓缩的过程为：

待浓缩的液体原料从蒸发器1的原料入口16进入蒸发器1的内部，从蒸发器1的液体出口12流出由加压泵3加压并从加热器2的进料口221进入加热器2内部；加热器2的上封盖22内部被隔板223分隔为进料区域和出料区域，液体从进料口221进入上封盖22的进料区域224，进一步流动进入一部分换热管26，加压蒸汽从蒸汽入口211进入筒体21内部，与换热管26进行热交换，从而加热换热管26内的液体，液体从一部分换热管26内流动至下封盖23内部，在加压泵3压力作用下转向流向另一部分转热管26并被再次加热，液体继续在压力下流动至上封盖22内部的出料区域225，并从出料口222流出加热器2进入蒸发器1的内部；液体从出料口222流出并从气液入口13进入蒸发器1内部，液体在加热器2内加热后产生的二次蒸汽从蒸发器1顶部的气体出口14由真空泵4抽出，根据水位计11可观察蒸发器1内部液体的水位，从而推定蒸发的水量，确定浓缩程度是否符合要求，浓度符合要求的液体从可开关的成品出口15流出。加压蒸汽从蒸汽入口211进入对换热管进行加热后，冷凝的水和部分水蒸气从蒸汽出口212处流出；液体在加热器2内加热后产生的二次蒸汽从蒸发器1顶部的气体出口14由真空泵4抽出后可进行加热，再从蒸汽入口211进入对换热管26进行加热，增大了能源的利用效率。

本实用新型液实施例中，加压泵3促使液体流动循环快，不易过热烧结堵塞，所以对粘稠度高的液体也适用；加热器2内的换热管被分为两部分，液体从上往下流经一部分换热管，再从下往上流进另一部分换热管，使得液体在加热器2内被加热两次，总加热行程为单条换热管长度的两倍，加热效率更高，更节省能源，并且相对于相同加热行程的加热器来说，体积更小更节省空间；液体在加热器2内的温度高、并有加压泵3加压、其压力更大，真空泵4将蒸发器1内部抽为负压，液体从高压状态进入负压状态，会闪蒸许多蒸汽，并且蒸发同样水量的情况下需要的热量更少，蒸发效率更高，更加节省耗能；待浓缩液体蒸发的二次蒸汽经再次加热后，从蒸汽入口211进入对换热管进行加热，提高了能源利用率。

参照图4-5所示的加热管内液面状态示意图，没有设置加压泵3或压力不足时，换热管26内的欠压液面261为凹型，液面接触高热管壁部分为薄薄的水膜，极易被迅速烧干、结垢、堵塞；加压泵3充分加压的情况下，换热管26内的液足压液面262为凸型，与管壁接触部分为液柱主体，导热良好，不易烧干。为使液面达到足压状态，加压泵3需将水加压到0.1~10MPa。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液体加热蒸发浓缩装置，其特征在于，包括蒸发器、加热器、加压泵，所述加压泵连接着所述蒸发器和所述加热器，所述加热器包括筒体、换热管、上封盖、下封盖，所述上、下封盖可拆卸连接于所述筒体的两端，若干所述换热管平行设置于所述筒体内部，所述上封盖设置有进料口和出料口，所述上封盖内设置有隔板，所述隔板将上封盖内部分隔为进料区域和出料区域，所述进料口连通着所述进料区域，所述出料口连通着所述出料区域，所述进料区域和所述出料区域分别连通着相同数量的所述换热管，所述筒体上设置有蒸汽入口和蒸汽出口。

2.根据权利要求1所述的液体加热蒸发浓缩装置，其特征在于，所述蒸发器为罐体结构，所述蒸发器下段设置有液体出口，所述蒸发器上段设置有气液入口，所述蒸发器顶部设置有气体出口。

3.根据权利要求2所述的液体加热蒸发浓缩装置，其特征在于，所述加热器还包括管道固定法兰，所述上、下封盖与所述筒体之间由所述管道固定法兰连接，所述平行设置于筒体的换热管安装于所述管道固定法兰上。

4.根据权利要求3所述的液体加热蒸发浓缩装置，其特征在于，所述蒸发器侧面还设置有水位计。

5.根据权利要求4所述的液体加热蒸发浓缩装置，其特征在于，所述蒸发器顶部的气体出口的上方还连接有真空泵。

6.根据权利要求5所述的液体加热蒸发浓缩装置，其特征在于，所述真空泵还连接有蒸汽加热装置，所述蒸汽加热装置连接着所述蒸汽入口。

7.根据权利要求6所述的液体加热蒸发浓缩装置，其特征在于，所述蒸发器上段还设置有原料入口，所述蒸发器下段还设置有成品出口。