CN220626092U - 一种提取沸腾状态量化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种提取沸腾状态量化装置，涉及制药设备领域。本装置包括提取罐、消泡装置、文丘里管、压差变送器及冷凝器，其中提取罐、消泡装置、文丘里管及冷凝器顺序连接，冷凝器回连至提取罐；文丘里管的入端最大直径处与中部最小直径处分别通过一条引压管连接于压差变送器。本装置利用蒸汽通过文丘里管产生压差，再通过压差变送器测量压差，基于压差数据判断提取过程中的沸腾状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及制药设备领域，具体涉及一种提取沸腾状态量化装置。
背景技术
在中药生产过程中，不同的工艺中对沸腾状态有不同的要求。传统生产过程中，依靠于人眼监控、判断提取沸腾状态。由于过于依赖人的经验，而判断标准又各有不同，提取过程中一名员工将对应多个提取罐，无法做到具体量化、数据化，可追溯性不强，不利于中药提取过程的均一性、稳定性，且浪费人力损耗资源。曾敬其等人采用在线NIR光谱对黄柏的提取沸腾状态，利用中药提取过程中水分子在NIR光谱波段的特征吸收较强，来判断提取过程中的沸腾状态。但其前期所需时间过长，仪器等耗费资金过多，且需要员工具备相应专业知识，在实际生产过程中应用不便。
实用新型内容
本实用新型的目的是提出一种提取沸腾状态量化装置，利用蒸汽通过文丘里管产生压差，判断提取过程中的沸腾状态。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种提取沸腾状态量化装置，包括提取罐(10)、消泡装置(20)、文丘里管(30)、压差变送器(40)及冷凝器(50)，其中所述提取罐(10)、消泡装置(20)、文丘里管(30)及冷凝器(50)顺序连接，所述冷凝器(50)回连至所述提取罐(10)；所述文丘里管(30)的入端最大直径处与中部最小直径处分别通过一条引压管连接于所述压差变送器(40)。
优选地，所述消泡装置(20)连接于所述提取罐(10)的顶部。
优选地，所述冷凝器(50)的输出管道连接于所述提取罐(10)的顶部。
优选地，所述文丘里管(30)竖向布置，入端位于下方并连接于所述消泡装置(20)，出端位于上方并连接于所述冷凝器(50)。
优选地，所述文丘里管(30)由入端至出端的第一段(31)至第五段(35)组成，其中第一段(31)的直径最大，第三段(33)的直径最小，第二段(32)、第四段(34)及第五段(35)为变径段，第一段(31)和第三段(33)分别通过一条引压管连接于所述压差变送器(40)。
优选地，所述文丘里管(30)的第一段(31)和第三段(33)分别设有一4分丝头(36)，通过所述4分丝头(36)连接所述引压管。
优选地，所述文丘里管(30)第一段(31)至第五段(35)的长度依次为100mm、80mm、60mm、80mm、80mm，其第一段(31)公称直径DN为80mm，第三段(33)DN为50mm。
优选地，所述文丘里管(30)的第二段(32)DN为80mm至50mm变径，第四段(34)DN为50mm至65mm变径，第五段(35)DN为65mm至80mm变径。
优选地，所述压差变送器(40)连接一控制器，用于将压力差数据反馈给所述控制器。
优选地，所述压差变送器(40)位于所述文丘里管(30)的斜上方。
本实用新型取得的有益效果如下：
本实用新型提出的一种提取沸腾状态量化装置，可以通过文丘里管测量蒸汽的压差变化数据，进而根据该变化数据判断提取罐内的液体沸腾状态和激烈程度。本装置相较于传统检测沸腾状态的方式，大大节约了人力，提高了观察和生产效率，并且有利于中药提取过程的均一性和稳定性。利用本装置检测沸腾状态更加便捷，成本低，操做简单。
附图说明
图1是实施例中的一种提取沸腾状态量化装置的结构图。
图2是实施例中的文丘里管的结构图。
图3A-3C是对实施例中装置作业时测量的温度与压力之间的变化关系图。
附图标记说明：
10：提取罐；
20：消泡装置；
30：文丘里管；
31～35：第一段至第五段；
36：4分丝头；
37：法兰；
40：压差变送器；
50：冷凝器。
具体实施方式
为使本实用新型的上述技术方案中各项技术特征和各项优点或技术效果能更明显易懂，下文配合附图进行详细说明。
本实施例具体公开了一种提取沸腾状态量化装置，如图1所示，包括提取罐10、消泡装置20、文丘里管30、压差变送器40及冷凝器50，其中提取罐10、消泡装置20、文丘里管30及冷凝器50顺序连接，冷凝器50回连至所述提取罐10，文丘里管30的入端最大直径处与中部最小直径处分别通过一条引压管连接于压差变送器40。
作为一种具体的实施方式，消泡装置20连接于提取罐10的顶部，将从提取罐10中出来的蒸汽进行消泡处理，再将消泡后的蒸汽送入到文丘里管30中。
作为一种具体的实施方式，冷凝器50的输出管道连接于提取罐10的顶部，将回流的蒸汽冷凝为液体后回流到提取罐10中。
作为一种具体的实施方式，文丘里管30竖向布置，入端位于下方并连接于消泡装置20，出端位于上方并连接于冷凝器50。
作为一种具体的实施方式，文丘里管30的具体结构如图2所示，由入端至出端的五段组成，其中第一段31的直径最大，第三段33的直径最小，第二段32、第四段34及第五段35为变径段，第一段31和第三段33分别通过一条引压管连接于压差变送器40。其中第一段31与第三段33的直径大小不同是本实用新型技术方案的技术关键点，由于直径的不同导致蒸汽压力的不同，通过连接压差变送器40测量两端的压力差，根据压力变化判断沸腾状态。其中，文丘里管30的第一段31和第三段33分别设有一4分丝头36，通过4分丝头36连接引压管。文丘里管30第一段31至第五段35的长度依次为100mm、80mm、60mm、80mm、80mm，其第一段31的公称直径DN为80mm，第三段33的DN为50mm，第二段32的DN为80mm至50mm变径，第四段34的DN为50mm至65mm变径，第五段35DN为65mm至80mm变径。前述数据是经过大量实验和模拟确定的最佳数值，能够在确保蒸汽量变化产生的压力可捕捉的同时，避免蒸汽携带药渣等堵塞管道。另外，文丘里管30的两端为两个DN为80mm的法兰37。
作为一种具体的实施方式，压差变送器40连接一控制器(未图示)，用于将压力差数据反馈给控制器。
作为一种具体的实施方式，压差变送器40位于文丘里管30的斜上方，具体在斜上方45°左右范围内，如此设置的目的是使冷凝液能回流到引压管里。
本提取沸腾状态量化装置的提取罐10用于中药提取，内部含有沸腾的中药液体生成的蒸汽，本装置用于通过压力变化来判断提取罐10内部的沸腾程度，其工作原理如下：
本装置的工作原理基于文丘里效应，该效应表现在受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比。由伯努利定律知流速的增大伴随流体压力的降低，即在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用，造成压力差，通过压差变送器40截获压力变化值。而从压差的变化判断中药提取过程中沸腾状态的改变。当提取沸腾状态不同时所产生的蒸汽量也不同，当蒸汽通过文丘里管30所产生的压强差不同。当提取过程中沸腾状态为暴沸时蒸汽量产生大，压差变大；当提取过程中沸腾状态为微沸时蒸汽量产生小，压差变小。因此，通过判断压差变化可以判断提取罐10内的沸腾状态和激烈程度。
图3A-3C所示为本装置作业时的提取罐内温度与测量的压力的数据变化关系，由图中数据变化可知，当温度未到达100℃时，压力随温度的升高而升高，见图3A；当温度达到100℃，压力的变化值则与沸腾状态息息相关，见图3B；当压力值大于2.0Pa时，进入暴沸状态；而压力值小于1.9Pa时，则属于微沸状态，见图3C。
本提取沸腾状态量化装置的工作流程为：当提取罐10加热后，蒸汽通过消泡装置20进行消泡处理，蒸汽过滤后沿输送管道到达文丘里管30；在文丘里管30中，蒸汽经过引压管将压力差反馈到压差变送器40，压差变送器40将数据传送至控制器，便于及时对提取罐10的沸腾状态进行监控；利用后的蒸汽通过冷凝器50进行冷凝，将冷凝后的液体回流至提取罐10中。
虽然本实用新型已以实施例公开如上，然其并非用以限定本实用新型，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的适当修改或者等同替换，均应涵盖于本实用新型的保护范围内，本实用新型的保护范围以权利要求所限定者为准。
Claims (10)
1.一种提取沸腾状态量化装置，其特征在于，包括提取罐(10)、消泡装置(20)、文丘里管(30)、压差变送器(40)及冷凝器(50)，其中所述提取罐(10)、消泡装置(20)、文丘里管(30)及冷凝器(50)顺序连接，所述冷凝器(50)回连至所述提取罐(10)；所述文丘里管(30)的入端最大直径处与中部最小直径处分别通过一条引压管连接于所述压差变送器(40)。
2.如权利要求1所述的提取沸腾状态量化装置，其特征在于，所述消泡装置(20)连接于所述提取罐(10)的顶部。
3.如权利要求1所述的提取沸腾状态量化装置，其特征在于，所述冷凝器(50)的输出管道连接于所述提取罐(10)的顶部。
4.如权利要求1所述的提取沸腾状态量化装置，其特征在于，所述文丘里管(30)竖向布置，入端位于下方并连接于所述消泡装置(20)，出端位于上方并连接于所述冷凝器(50)。
5.如权利要求1所述的提取沸腾状态量化装置，其特征在于，所述文丘里管(30)由入端至出端的第一段(31)至第五段(35)组成，其中第一段(31)的直径最大，第三段(33)的直径最小，第二段(32)、第四段(34)及第五段(35)为变径段，第一段(31)和第三段(33)分别通过一条引压管连接于所述压差变送器(40)。
6.如权利要求5所述的提取沸腾状态量化装置，其特征在于，所述文丘里管(30)的第一段(31)和第三段(33)分别设有一4分丝头(36)，通过所述4分丝头(36)连接所述引压管。
7.如权利要求5所述的提取沸腾状态量化装置，其特征在于，所述文丘里管(30)第一段(31)至第五段(35)的长度依次为100mm、80mm、60mm、80mm、80mm，其第一段(31)公称直径DN为80mm，第三段(33)DN为50mm。
8.如权利要求7所述的提取沸腾状态量化装置，其特征在于，所述文丘里管(30)的第二段(32)DN为80mm至50mm变径，第四段(34)DN为50mm至65mm变径，第五段(35)DN为65mm至80mm变径。
9.如权利要求1所述的提取沸腾状态量化装置，其特征在于，所述压差变送器(40)连接一控制器，用于将压力差数据反馈给所述控制器。
10.如权利要求1所述的提取沸腾状态量化装置，其特征在于，所述压差变送器(40)位于所述文丘里管(30)的斜上方。
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