一种均匀伴热的薄膜蒸发器的制作方法

    技术2022-07-12  124


    本实用新型涉及蒸发器技术领域,具体涉及一种均匀伴热的薄膜蒸发器。



    背景技术:

    薄膜蒸发器是一种蒸发器的类型,特点是物料液体沿加热管壁呈膜状流动而进行传热和蒸发,优点是传热效率高,蒸发速度快,物料停留时间短,因此特别适合热敏性物质的蒸发。

    现有的高温薄膜蒸发器采用夹套或者盘管的方式用导热油作为热源伴热,此种设计方式造成以下问题:

    导热油经过夹套伴热,由于夹套空间较大导致夹套中导热油温度不均匀,而且容易形成部分导热油直接从进口流往出口的短路现象,导致薄膜蒸发器伴热不均匀;通过盘管用导热油对薄膜蒸发器加热控温,由于盘管螺旋上升,盘管在分布时有一定角度,会在盘管的顶部和底部形成无伴热盘管的盲区,且随着热媒在盘管中流动,不断与物料换热而降低温度,导致内部物流温度波动,影响产品质量的稳定性。



    技术实现要素:

    为了克服现有技术的不足,本实用新型提供了一种均匀伴热的薄膜蒸发器,主要解决用夹套伴热导热油温度不均匀,用盘管伴热有伴热盲区的技术问题。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。

    一种均匀伴热的薄膜蒸发器,包括筒体、位于筒体上端部的电机、进料口和出料口;其改进之处在于:所述的进料口设于所述筒体的上部,所述的出料口设于所述筒体的下部,所述的筒体内设置有转轴,所述转轴的上端与所述电机的输出端通过联轴器相连接,所述转轴的圆周面上设置有多层支架,每层支架包括有多个支杆,每个支杆的与薄膜蒸发器内壁接触的端部上设置有刮刀,所述筒体的外壁上环绕分布有多个呈上下排列的伴热层,每个伴热层上设有单独的导热油进口和导热油出口,每个伴热层上的导热油进口设置于该伴热层圆周面的下部,每个伴热层上的导热油出口设置于该伴热层圆周面的上部。

    本实用新型使用时,物料从所述的筒体上部进料口进料,下部出料口出料,所述的电机位于筒体的上方,所述的电机通过转轴带动刮刀转动,物料通过所述的筒体上部进料口进入筒体内部后,经过筒体的内壁以及刮刀的相互作用,物料在筒体内壁上形成一层物料薄膜。物料薄膜在重力作用下向下运动,被薄膜蒸发器筒体外侧的伴热层中的导热油加热蒸发浓缩,汇集于筒体底部,由底部出料口流出。

    优选的,每个伴热层由环绕在薄膜蒸发器外壁上的多个呈上下排列的伴热槽组成,相邻伴热槽之间密封连接,每个伴热槽的上端部设有沿伴热槽周向连续均匀分布的多个小孔,小孔的开孔位置在相邻的伴热槽之间相互错开,导热油进口设置于每个伴热层中位于最下层的伴热槽处,导热油出口设置于每个伴热层中位于最上层的伴热槽处。

    优选的,所述伴热槽的截面形状为倒u形,每个伴热层中位于上层的伴热槽的开口端与位于下层的伴热槽的封闭端之间密封连接,每个伴热槽的封闭端的端部上设有沿伴热槽周向连续均匀分布的多个小孔。

    优选的,所述的小孔的开孔位置在相邻的伴热槽之间相互错开180°。

    优选的,所述的小孔的数量为14个。

    优选的,所述的小孔的直径为30mm,相邻小孔之间的间距为15mm。

    优选的,所述的进料口位于所述筒体最上层的伴热层处或位于所述筒体最上层的伴热层的上方,且所述进料口的轴线与筒体的轴线垂直;所述的出料口设于所述筒体的正下方。

    优选的,所述的支架的数量4层,每层支架具有8个支杆,相邻支杆之间的夹角为45度。

    优选的,所述的伴热层的数量为四个。

    优选的,所述的伴热槽的高度为154mm、厚度为60mm。

    本实用新型使用时,电机通过联轴器带动转轴转动,进而带动刮刀绕薄膜蒸发器内壁运动。同时,物料由薄膜蒸发器上部的进料口进入,在刮刀运动的作用下,物料在薄膜蒸发器内壁上形成一层液膜,物料液膜在重力作用下向下运动,被薄膜蒸发器筒体外侧的伴热层中的导热油加热蒸发浓缩,汇集于筒体底部,由底部出料口流出。同时,物料产生的蒸汽在薄膜蒸发器内部向上运动,经排气口排出,进入后续系统。

    与现有技术相比,本实用新型提供的一种均匀伴热的薄膜蒸发器,用筒体外壁上环绕的伴热层,尤其是倒u型伴热槽代替夹套或者伴热盘管,可以有效解决用夹套伴热导热油温度不均匀,用盘管伴热有伴热盲区的问题,防止液膜在加热面结焦、结垢。

    附图说明

    图1为本实用新型的主视结构示意图;

    图2为本实用新型的俯视结构示意图;

    图3为本实用新型中转轴、支架和刮刀的结构示意图;

    图4为本实用新型中筒体与伴热槽的配合示意图;

    附图中的附图标记依次为:a、电机,b、筒体,c、伴热层,d、小孔,e、转轴,f、支架,g、刮刀,h、伴热槽,n1、进料口,n2、出料口,n3、导热油进口ⅰ,n4、导热油出口ⅰ,n5、导热油进口ⅱ,n6、导热油出口ⅱ,n7、导热油进口ⅲ,n8、导热油出口ⅲ,n9、导热油进口ⅳ,n10、导热油出口ⅳ。

    具体实施方式

    需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

    实施例1:一种均匀伴热的薄膜蒸发器,包括筒体b、位于筒体b上端部的电机a、进料口n1和出料口n2;其特征在于:所述的进料口n1设于所述筒体b的上部,所述的出料口n2设于所述筒体b的下部,所述的筒体b内设置有转轴e,所述转轴e的上端与所述电机a的输出端通过联轴器相连接,所述转轴e的圆周面上设置有多层支架f,每层支架f包括有多个支杆,每个支杆的与薄膜蒸发器内壁接触的端部上设置有刮刀g,所述筒体b的外壁上环绕分布有多个呈上下排列的伴热层c,每个伴热层c上设有单独的导热油进口和导热油出口,每个伴热层c上的导热油进口设置于该伴热层c圆周面的下部,每个伴热层c上的导热油出口设置于该伴热层c圆周面的上部。

    本实用新型使用时,物料从所述的筒体b上部进料口n1进料,下部出料口n2出料,所述的电机a位于筒体b的上方,所述的电机a通过转轴e带动刮刀g转动,物料通过所述的筒体b上部进料口n1进入筒体b内部后,经过筒体b的内壁以及刮刀g的相互作用,物料在筒体b内壁上形成一层物料薄膜。物料薄膜在重力作用下向下运动,被薄膜蒸发器筒体b外侧的伴热层c中的导热油加热蒸发浓缩,汇集于筒体底部,由底部出料口n2流出。

    实施例2:在实施例1的基础上,每个伴热层c由环绕在薄膜蒸发器外壁上的多个呈上下排列的伴热槽h组成,相邻伴热槽h之间密封连接,每个伴热槽h的上端部设有沿伴热槽h周向连续均匀分布的多个小孔d,小孔d的开孔位置在相邻的伴热槽h之间相互错开,导热油进口设置于每个伴热层c中位于最下层的伴热槽h处,导热油出口设置于每个伴热层c中位于最上层的伴热槽h处。

    实施例3:在实施例1或2的基础上,所述伴热槽h的截面形状为倒u形,每个伴热层c中位于上层的伴热槽h的开口端与位于下层的伴热槽h的封闭端之间密封连接,每个伴热槽h的封闭端的端部上设有沿伴热槽h周向连续均匀分布的多个小孔d。

    实施例4:在前述任一实施例的基础上,所述的小孔d的开孔位置在相邻的伴热槽h之间相互错开180°。

    实施例5:在前述任一实施例的基础上,所述的小孔d的数量为14个。

    实施例6:在前述任一实施例的基础上,所述的小孔d的直径为30mm,相邻小孔d之间的间距为15mm。

    实施例7:在前述任一实施例的基础上,所述的进料口n1位于所述筒体b最上层的伴热层c处或位于所述筒体b最上层的伴热层c的上方,且所述进料口n1的轴线与筒体b的轴线垂直;所述的出料口n2设于所述筒体b的正下方。

    实施例8:在前述任一实施例的基础上,所述的支架f的数量4层,每层支架f具有8个支杆,相邻支杆之间的夹角为45度。

    实施例9:在前述任一实施例的基础上,所述的伴热层c的数量为四个。

    实施例10:在前述任一实施例的基础上,所述的伴热槽h的高度为154mm、厚度为60mm。

    应该指出,上述详细说明都是示例性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语均具有与本申请所属技术领域的普通技术人员的通常理解所相同的含义。

    需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请所述的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式。此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

    需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

    此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

    为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位,如旋转90度或处于其他方位,并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

    在上面详细的说明中,参考了附图,附图形成本文的一部分。在附图中,类似的符号典型地确定类似的部件,除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下,其他实施方案可以被使用,并且可以作其他改变。

    以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种均匀伴热的薄膜蒸发器,包括筒体(b)、位于筒体(b)上端部的电机(a)、进料口(n1)和出料口(n2);其特征在于:所述的进料口(n1)设于所述筒体(b)的上部,所述的出料口(n2)设于所述筒体(b)的下部,所述的筒体(b)内设置有转轴(e),所述转轴(e)的上端与所述电机(a)的输出端通过联轴器相连接,所述转轴(e)的圆周面上设置有多层支架(f),每层支架(f)包括有多个支杆,每个支杆的与薄膜蒸发器内壁接触的端部上设置有刮刀(g),所述筒体(b)的外壁上环绕分布有多个呈上下排列的伴热层(c),每个伴热层(c)上设有单独的导热油进口和导热油出口,每个伴热层(c)上的导热油进口设置于该伴热层(c)圆周面的下部,每个伴热层(c)上的导热油出口设置于该伴热层(c)圆周面的上部。

    2.根据权利要求1所述的一种均匀伴热的薄膜蒸发器,其特征在于:每个伴热层(c)由环绕在薄膜蒸发器外壁上的多个呈上下排列的伴热槽(h)组成,相邻伴热槽(h)之间密封连接,每个伴热槽(h)的上端部设有沿伴热槽(h)周向连续均匀分布的多个小孔(d),小孔(d)的开孔位置在相邻的伴热槽(h)之间相互错开,导热油进口设置于每个伴热层(c)中位于最下层的伴热槽(h)处,导热油出口设置于每个伴热层(c)中位于最上层的伴热槽(h)处。

    3.根据权利要求2所述的一种均匀伴热的薄膜蒸发器,其特征在于:所述伴热槽(h)的截面形状为倒u形,每个伴热层(c)中位于上层的伴热槽(h)的开口端与位于下层的伴热槽(h)的封闭端之间密封连接,每个伴热槽(h)的封闭端的端部上设有沿伴热槽(h)周向连续均匀分布的多个小孔(d)。

    4.根据权利要求2或3所述的一种均匀伴热的薄膜蒸发器,其特征在于:所述的小孔(d)的开孔位置在相邻的伴热槽(h)之间相互错开180°。

    5.根据权利要求2或3所述的一种均匀伴热的薄膜蒸发器,其特征在于:所述的小孔(d)的数量为14个。

    6.根据权利要求2或3所述的一种均匀伴热的薄膜蒸发器,其特征在于:所述的小孔(d)的直径为30mm,相邻小孔(d)之间的间距为15mm。

    7.根据权利要求1-3任一所述的一种均匀伴热的薄膜蒸发器,其特征在于:所述的进料口(n1)位于所述筒体(b)最上层的伴热层(c)处或位于所述筒体(b)最上层的伴热层(c)的上方,且所述进料口(n1)的轴线与筒体(b)的轴线垂直;所述的出料口(n2)设于所述筒体(b)的正下方。

    8.根据权利要求1-3任一所述的一种均匀伴热的薄膜蒸发器,其特征在于:所述的支架(f)的数量4层,每层支架(f)具有8个支杆,相邻支杆之间的夹角为45度。

    9.根据权利要求1-3任一所述的一种均匀伴热的薄膜蒸发器,其特征在于:所述的伴热层(c)的数量为四个。

    10.根据权利要求1-3任一所述的一种均匀伴热的薄膜蒸发器,其特征在于:所述的伴热槽(h)的高度为154mm、厚度为60mm。

    技术总结
    本实用新型涉及一种均匀伴热的薄膜蒸发器,包括筒体、位于筒体上端部的电机、进料口和出料口;进料口设于筒体的上部,出料口设于筒体的下部,筒体内设置有转轴,转轴的上端与电机的输出端通过联轴器相连接,转轴的圆周面上设置有多层支架,每层支架包括有多个支杆,每个支杆的与薄膜蒸发器内壁接触的端部上设置有刮刀,筒体的外壁上环绕分布有多个呈上下排列的伴热层,每个伴热层上设有单独的导热油进口和导热油出口,每个伴热层上的导热油进口设置于该伴热层圆周面的下部,每个伴热层上的导热油出口设置于该伴热层圆周面的上部。本实用新型用伴热层代替夹套或者伴热盘管,可以有效解决用夹套伴热导热油温度不均匀,用盘管伴热有伴热盲区的问题。

    技术研发人员:李远;马丁·范·冈斯伯格;张宏才;韦灿荣;徐业生;宋月侠
    受保护的技术使用者:安徽丰原福泰来聚乳酸有限公司
    技术研发日:2019.07.03
    技术公布日:2020.04.03

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