CN220899523U - 一种高效蒸发设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效蒸发设备，包括蒸发室、换热室、循环室和结晶室；所述蒸发室由蒸发室壳体、除雾装置、蒸发斗、蒸汽出口、进料口、蒸发位置检测和高液位检测组成；所述换热室由换热室壳体、加热管、折流板和加热介质进出口组成；所述循环室由循环室壳体、内腔室壳体、循环驱动电机、循环叶轮、循环管和隔离层组成；所述结晶室由结晶室壳体、结晶排出驱动、结晶物收集室和结晶物出口组成。本实用新型结构简单，占地面积小，集加热、蒸发、结晶、分离于一体且能同时进行，实现多台设备功能，节约成本，偏心式循环结构可实现结晶体与液体充分的分离并沉降，在结晶室与循环室间增加隔离层可减少循环液体对结晶液体的扰动加快结晶。

Description

一种高效蒸发设备

技术领域

本实用新型涉及物料分离加热结晶技术领域，尤其涉及一种高效蒸发设备。

背景技术

物料分离是指将混合物中的不同成分或物质分离出来的过程。在化工、医药、能源和环保等领域，物料分离是常见的处理工艺之一。它可以通过不同的方法实现，如蒸发、蒸馏、浸出、结晶、过滤等。加热是将物质加热到一定温度以改变其物理或化学性质的过程。蒸发是将液体转化为气体的过程。在蒸发过程中，利用液体的挥发性质，将混合物中的液体样品通过加热转化为蒸汽，从而与其他组分分离开来。这是因为不同物质具有不同的沸点或挥发性，使得它们在加热后以不同速度转化为蒸汽。结晶是将溶解物通过降低温度或增加溶质浓度而形成晶体的过程。在结晶过程中，通过控制温度和溶液中溶质的浓度，使溶质逐渐聚集形成晶体。分离是将混合物中的不同物质分离开来的过程。常见的分离方法包括过滤、沉淀、提取、蒸馏等。在这一系列的过程中，会用到多种不同的设备，例如蒸发器、结晶罐、结晶器、搅拌器、过滤器、离心机、蒸馏塔等。

在化工、医药、能源和环保等领域中，物料的处理量一般非常巨大，使用的设备种类也较多，不仅需要占用较大的空间才能完成大规模的处理量，而且在处理过程中会消耗大量的能源。

为了降低能耗同时节约空间资源我们发明了一种高效蒸发设备，此设备可以将加热、蒸发、结晶、分离四种工艺过程在一台设备内实现。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种高效蒸发设备，它能够实现加热、蒸发、结晶、分离4个工艺过程在一台设备内同时进行，单台设备就能实现多台设备功能并节省多台设备间连接管路，节省占地面积，节约成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效蒸发设备，其特征包括蒸发室、换热室和结晶室，可以实现加热、蒸发、结晶、分离4个工艺过程在一台设备内同时进行，其中：

所述蒸发室包括蒸发室壳体、除雾装置、蒸发斗、蒸汽出口、进料口、蒸发位置检测和高液位检测；

所述换热室包括换热室壳体、加热管、折流板、加热介质进口和加热介质出口；

所述加热管在换热室壳体内从中心位置向外呈圆环状布置，且加热管数量若干；

所述循环室包括循环室壳体、内腔室壳体、循环驱动电机、循环叶轮、循环管和隔离层；

所述循环管为偏心式结构，与循环驱动电机、循环叶轮组成偏心式循环结构，可以使物料流体在循环室内旋转，从而可以实现结晶体与液体充分的分离并沉降；所述隔离层呈漏斗状，可减少循环液体对结晶液体的扰动增加结晶速率；

所述结晶室包括结晶室壳体；所述蒸发室壳体底部与换热室壳体顶部相连并相通；所述换热室壳体底部与循环室壳体顶部相连并相通；所述循环室壳体底部与结晶室壳体顶部相连并相通，省去了多台设备间的连接管路，使设备结构更加简单，占地面积更小。

进一步的，所述蒸汽出口位于蒸发室壳体顶部；所述除雾装置位于蒸发室壳体内上部低于蒸汽出口处；所述蒸发斗位于蒸发室壳体底部中心处；所述进料口位于蒸发室壳体侧面下部；所述蒸发位置检测位于蒸发室壳体侧面中部，其高度略高于蒸发斗；所述高液位检测位于蒸发室壳体侧面中部高于蒸发位置检测且低于除雾装置处；

所述高液位检测能有效避免物料液位过高，防止影响除雾装置工作；所述蒸发斗上半部分为锥形，下半部分为直管。

进一步的，所述加热管均匀布满换热室壳体内部；所述加热介质进口位于换热室壳体侧面上端；所述加热介质出口位于换热室壳体侧面下端；所述折流板依次由上到下布置于换热室壳体与加热管之间，最上端折流板低于加热介质进口，最下端折流板高于加热介质出口。

进一步的，所述折流板数量不少于2块，且为偶数。

进一步的，所述内腔室壳***于循环室壳体顶部中心处；所述循环管顶部出口与内腔室壳体底部连接并相通；所述循环驱动电机位于循环室壳体侧面；所述循环叶轮位于循环管进口处，与循环驱动电机连接；所述隔离层位于循环室壳体与结晶室壳体连接处。

进一步的，所述结晶室还包括结晶排出驱动、结晶物收集室和结晶物出口。

进一步的，所述结晶物收集室位于结晶室壳体底部；结晶排出驱动位于结晶物收集室一端；所述结晶物出口位于结晶物收集室另一端与结晶排出驱动相对。

本实用新型的有益效果是：（1）单台设备实现多台设备功能并节省多台设备间连接管路；（2）设备可以实现加热、蒸发、结晶、分离4个工艺过程在一台设备内同时进行，节约成本；（3）偏心式循环结构可以实现结晶体与液体充分的分离并沉降；（4）在结晶室与循环室间增加隔离层可减少循环液体对结晶液体的扰动增加结晶速率；（5）设备结构简单，占地面积小。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的一种高效蒸发设备的结构示意图；

图2为本实用新型的一种高效蒸发设备的循环室俯视图；

图3为本实用新型的一种高效蒸发设备的内腔室壳体、换热室壳体与加热管布局图；

图4为本实用新型的一种高效蒸发设备的运行示意图。

图中：1. 蒸汽出口，2.除雾装置，3. 蒸发室壳体，4. 蒸发斗，5. 加热管，6. 折流板，7. 换热室壳体，8. 加热介质出口，9. 内腔室壳体，10. 循环驱动电机，11. 循环叶轮，12. 结晶排出驱动，13. 结晶物收集室，14. 结晶物出口，15. 结晶室壳体，16. 隔离层，17. 循环室壳体，18. 加热介质进口，19. 进料口，20. 蒸发位置检测，21. 高液位检测，22.循环管。

实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

如图1至图4所示，一种高效蒸发设备，其特征包括蒸发室、换热室、循环室和结晶室，其中：

所述蒸发室包括蒸发室壳体3、除雾装置2、蒸发斗4、蒸汽出口1、进料口19、蒸发位置检测20和高液位检测21；

所述换热室包括换热室壳体7、加热管5、折流板6、加热介质进口18和加热介质出口8；

所述加热管5在换热室壳体7内从中心位置向外呈圆环状布置；

所述循环室包括循环室壳体17、内腔室壳体9、循环驱动电机10、循环叶轮11、循环管22和隔离层16；

所述循环管22为偏心式结构，与循环驱动电机10、循环叶轮11组成偏心式循环结构可以实现结晶体与液体充分的分离并沉降；所述隔离层16呈漏斗状，可减少循环液体对结晶液体的扰动增加结晶速率；

所述结晶室包括结晶室壳体15，所述蒸发室壳体3底部与换热室壳体7顶部相连并相通；所述换热室壳体7底部与循环室壳体17顶部相连并相通；所述循环室壳体17底部与结晶室壳体15顶部相连并相通。

所述蒸汽出口1位于蒸发室壳体3顶部；所述除雾装置2位于蒸发室壳体3内上部低于蒸汽出口1处；所述蒸发斗4位于蒸发室壳体3底部中心处；所述进料口19位于蒸发室壳体3侧面下部；所述蒸发位置检测20位于蒸发室壳体3侧面中部，其高度略高于蒸发斗4；所述高液位检测21位于蒸发室壳体3侧面中部高于蒸发位置检测20且低于除雾装置2处；

所述蒸发斗4上半部分为锥形，下半部分为直管。

所述加热管5均匀布满换热室壳体7内部；所述加热介质进口18位于换热室壳体7侧面上端；所述加热介质出口8位于换热室壳体7侧面下端；所述折流板6依次由上到下布置于换热室壳体7与加热管5之间，最上端折流板低于加热介质进口18，最下端折流板高于加热介质出口8。

所述内腔室壳体9位于循环室壳体17顶部中心处；所述循环管22顶部出口与内腔室壳体9底部连接并相通；所述循环驱动电机10位于循环室壳体17侧面；所述循环叶轮11位于循环管进口处，与循环驱动电机10连接；所述隔离层16位于循环室壳体17与结晶室壳体15连接处。

所述结晶物收集室13位于结晶室壳体15底部；结晶排出驱动12位于结晶物收集室13一端；所述结晶物出口14位于结晶物收集室13另一端与结晶排出驱动12相对。

详细的讲，开启进料口19阀门开始进料，当进料液位到达蒸发位置检测20时开启加热介质进口18阀门开始对物料加热，同时启动循环驱动电机10带动循环叶轮11开始对设备内部的液体进行循环，即循环驱动电机10驱动循环叶轮11转动，将物料从循环管22进口输入，经由内腔室壳体9、加热管5，最终从蒸发斗4上方排出，蒸发室壳体3内的物料经加热管5到达循环室壳体17内形成循环。

设备内的液体经过一段时间循环后温度开始上升，当达到液体沸点时液体开始变相出现蒸发状态，变成气态的物质迅速上升到蒸发室顶部经除雾装置2过滤掉小液滴后从顶部蒸汽出口1排出设备。

经过一段时间后设备内的液体因部分蒸发逐渐减少，液位将低于蒸发位置检测20，调整进料口19的进料量使液位保持在蒸发位置检测20附近波动，设备进入持续运行状态。

从加热介质进口18进入的加热介质经过换热室壳体7的腔体后最后从加热介质出口8排出形成持续加热过程。

随着蒸发过程的持续蒸发液体的浓度逐渐升高，当达到一定的浓度时会从液体内结晶析出。这些析出的晶体因底部流体的旋转流作用会被离心到底部聚集并通过隔离层16沉入结晶室壳体15内。

以上进料持续进料，加热介质持续进料，蒸发持续进行结晶物也会被持续排出。整个设备运行时可以实现蒸发、加热、结晶、分离四个工艺过程。

实施例二

本实施例是在实施例1的基础上所做的另一种改进，与实施例1相比，本实施例所述结晶室还包括结晶排出驱动12、结晶物收集室13和结晶物出口14；在运行过程中因浓度差的影响，高浓度的液体会因自重沉入结晶室壳体15内并进一步的析出结晶物。这些结晶物最终因自重作用沉入设备最底部的结晶物收集室13内。启动结晶排出驱动12将结晶物从结晶物收集室13通过结晶物出口14排出设备。

本实施例除上述结构外，其余部分的结构均与实施例1相同，具体可参考实施例1，本实施例对该相同的结构不予赘述。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高效蒸发设备，其特征包括蒸发室、换热室、循环室和结晶室，其中：

所述蒸发室包括蒸发室壳体（3）、除雾装置（2）、蒸发斗（4）、蒸汽出口（1）、进料口（19）、蒸发位置检测（20）和高液位检测（21）；

所述换热室包括换热室壳体（7）、加热管（5）、折流板（6）、加热介质进口（18）和加热介质出口（8）；

所述加热管（5）在换热室壳体（7）内从中心位置向外呈圆环状布置；

所述循环室包括循环室壳体（17）、内腔室壳体（9）、循环驱动电机（10）、循环叶轮（11）、循环管（22）和隔离层（16）；

所述循环管（22）为偏心式结构，与循环驱动电机（10）、循环叶轮（11）组成偏心式循环结构可以实现结晶体与液体充分的分离并沉降；所述隔离层（16）呈漏斗状，可减少循环液体对结晶液体的扰动增加结晶速率；

所述结晶室包括结晶室壳体（15），所述蒸发室壳体（3）底部与换热室壳体（7）顶部相连并相通；所述换热室壳体（7）底部与循环室壳体（17）顶部相连并相通；所述循环室壳体（17）底部与结晶室壳体（15）顶部相连并相通。

2.根据权利要求1所述的一种高效蒸发设备，其特征在于，所述蒸汽出口（1）位于蒸发室壳体（3）顶部；所述除雾装置（2）位于蒸发室壳体（3）内上部低于蒸汽出口（1）处；所述蒸发斗（4）位于蒸发室壳体（3）底部中心处；所述进料口（19）位于蒸发室壳体（3）侧面下部；所述蒸发位置检测（20）位于蒸发室壳体（3）侧面中部，其高度略高于蒸发斗（4）；所述高液位检测（21）位于蒸发室壳体（3）侧面中部高于蒸发位置检测（20）且低于除雾装置（2）处；

所述蒸发斗（4）上半部分为锥形，下半部分为直管。

3.根据权利要求1所述的一种高效蒸发设备，其特征在于，所述加热管（5）均匀布满换热室壳体（7）内部；所述加热介质进口（18）位于换热室壳体（7）侧面上端；所述加热介质出口（8）位于换热室壳体（7）侧面下端；所述折流板（6）依次由上到下布置于换热室壳体（7）与加热管（5）之间，最上端折流板低于加热介质进口（18），最下端折流板高于加热介质出口（8）。

4.根据权利要求1所述的一种高效蒸发设备，其特征在于，所述内腔室壳体（9）位于循环室壳体（17）顶部中心处；所述循环管（22）顶部出口与内腔室壳体（9）底部连接并相通；所述循环驱动电机（10）位于循环室壳体（17）侧面；所述循环叶轮（11）位于循环管进口处，与循环驱动电机（10）连接；所述隔离层（16）位于循环室壳体（17）与结晶室壳体（15）连接处。

5.根据权利要求1所述的一种高效蒸发设备，其特征在于，所述结晶室还包括结晶排出驱动（12）、结晶物收集室（13）和结晶物出口（14）。

6.根据权利要求5所述的一种高效蒸发设备，其特征在于，所述结晶物收集室（13）位于结晶室壳体（15）底部；结晶排出驱动（12）位于结晶物收集室（13）一端；所述结晶物出口（14）位于结晶物收集室（13）另一端与结晶排出驱动（12）相对。