专利名称：高浓料液多效降膜真空蒸发的成膜装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及蒸发浓缩技术，具体是指用于轻工、食品、淀粉糖、医药、精细化工等行业，高浓度、高粘度、热敏性物料的多效降膜真空蒸发的成膜装置。
近十年来，德国、日本、美国、丹麦等国的研究人员在降膜蒸发浓缩传热机理及传热过程的强化等方面取得了较大进展，理论专著相继发表。近年多效降膜真空蒸发浓缩装置定型产品问世，并实现装备整体自控，目前已广泛用于轻工、食品、淀粉糖、医药、精细化工等行业料液的蒸发浓缩过程。其原理是料液由加热器顶部加入，经成膜装置进行分布后，在重力和真空作用下沿加热管内壁呈膜状下降，加热管分预热段和蒸发段两段，料液在预热段升温至蒸发温度，在蒸发段蒸发浓缩，浓缩后的料液与二次蒸汽混合物在分离器分离，料液进入下一效继续浓缩，二次蒸汽作为下一效的加热蒸汽。多效降膜真空蒸发浓缩系统具有蒸发速度快、蒸发强度高、能源利用率高、温度低、停留时间短、性能好等优点。
但是，目前对多效降膜真空蒸发浓缩系统，世界各国研究的重点都放在整个系统的优化匹配及自动控制上，对传热过程起关键作用的成膜装置却缺乏系统深入的研究，多采用单层分布盘式成膜装置，如
图1、图2所示，为多孔盘结构，每个孔上焊有高1～2厘米的短管—溢流管，盘周边高2～3厘米，孔径较大，为0.98～1.02d(d为加热管管径)，孔与加热管一一匹配。物料由进料管进入加热器，在成膜装置的周边与溢流管间形成一液层，液面超过溢流管后经管孔溢流进入加热管，开始蒸发浓缩过程。由于采用单层分布盘式结构，料液直接冲击分布盘，导致部分料液没有形成液层就直接短路通过溢流管孔进入加热管，料液分布不均。同时由于溢流管孔径大，这种影响更加明显，与进料管相对的中部加热管料液流量过大，成膜效果不理想，传热效果差，而周边的加热管料液流量过小，容易把料液烧焦，造成“焦管”问题而影响产品质量。同时在分布盘上焊接许多溢流管，技术要求高，加工难度大。这些都直接影响了多效降膜真空蒸发浓缩系统的推广使用。另外，国内近年采用的二效和三效降膜真空蒸发浓缩系统多为日本、德国引进，存在该设备的国产化问题。
本发明的目的在于克服现有传统的和进口的成膜装置的不足，改进成膜装置结构，以解决单层分布盘式成膜装置存在的料液分布不均及由此带来的“焦管”问题，提供一种能源利用率高、成膜效果好、生产成本较低且易于在国内推广应用的高浓料液多效降膜真空蒸发的成膜装置及其安装方法。
本发明主要是设计了一种双层分布板式成膜装置替代现有技术中的单层分布盘式成膜装置，它为一通过支架将上、下分布板固定联接成一体的双层分布板；上分布板孔的孔径大于下分布板孔的孔径，当加热管管径为d时，上分布板孔孔径为0.18～0.25d，下分布板孔孔径为0.08～0.15d，上分布板开孔率为16～25％，下分布板开孔率为12～20％；上分布板上焊有便于清洗维修装卸的把手；它水平、活动安装在加热管上方。
本发明与单层分布盘式成膜装置相比具有以下突出优点①采用双层分布板结构，对料液进行二次分布，并对上下分布板的孔径及开孔率进行了优化，孔径小、孔数多(约为分布盘式成膜装置的18～35倍)，料液分布非常均匀，圆满地解决了采用单层分布盘式成膜装置存在的料液分布不均及由此带来的“焦管”问题。
②成膜效果理想，传热效率大为提高，蒸汽单耗(吨蒸汽/吨蒸发水)由分布盘式成膜装置的0.43～0.46降为0.38～0.41，下降了10％以上，节能效果非常明显。
③本装置结构简单，加工制造容易，易于推广使用，特别适用于国内轻工、食品、淀粉糖、医药、精细化工等行业料液的蒸发浓缩过程；④采用本装置能耗低，生产成本相对降低，经济效益前景好；⑤本装置为活动式结构，易于清洗和维修等。
图1为单层分布盘式成膜装置结构示意图；图2为图1的A-A剖图；图3为高浓料液多效降膜真空蒸发的成膜装置结构示意图；图4为图3的俯视图，即上分布板结构示意图；图5为图3的A-A剖图，即下分布板结构示意图；图6为高浓料液多效降膜真空蒸发的成膜装置安装示意图。
通过以下实施例及其附图对本发明作进一步的详述如图3所示，高浓料液多效降膜真空蒸发的成膜装置由上分布板2、下分布板4、使上、下分布板2和4固定联接的支架3和把手1所组成。图4所示上分布板2上开设有上分布板孔5，图5所示下分布板4上开设有下分布板孔6，上分布板孔5的孔径大于下分布板孔6。设计时，综合考虑料液分布及流体阻力，对上下分布板的孔径及开孔率进行优化。当加热管8管径为d时，上分布板孔孔径为0.18～0.25d，下分布板孔孔径为0.08～0.15d；上分布板开孔率为16～25％，下分布板开孔率为12～20％。上分布板2和下分布板4通过支架3和均匀分布的焊接点7联接为一体，上分布板2上焊有便于清洗维修装卸的把手1。如图6所示，双层分布板式成膜装置10水平、活动安装在均匀分布并与多效降膜真空蒸发装置内壳体11固定焊接的垫板9上。物料由进料管12进入高浓料液多效降膜真空蒸发的成膜装置，经上分布板进行第一次分布后，进入下分布板进行二次分布，再进入加热管，开始蒸发浓缩过程。由于孔径小、孔数多(约为分布盘式成膜装置的18～35倍)，同时进行二次分布，料液分布非常均匀，圆满地解决了采用单层分布盘式成膜装置存在的料液分布不均及由此带来的“焦管”问题。
权利要求
1.一种高浓料液多效降膜真空蒸发的成膜装置，其特征在于它为一通过支架(3)将上、下分布板(2)和(4)固定联接成一体的双层分布板；上分布板孔(5)的孔径大于下分布板孔(6)的孔径。
2.根据权利要求1所述的一种高浓料液多效降膜真空蒸发的成膜装置，其特征在于当加热管(8)管径为d时，上分布板孔孔径为0.18～0.25d，下分布板孔孔径为0.08～0.15d。
3.根据权利要求1、2所述的一种高浓料液多效降膜真空蒸发的成膜装置，其特征在于上分布板开孔率为16～25％，下分布板开孔率为12～20％。
4.一种高浓料液多效降膜真空蒸发的成膜装置，其特征在于它水平、活动安装在加热管上方。
全文摘要
本发明涉及蒸发浓缩技术，是广泛用于淀粉糖、轻工、食品、医药、精细化工等行业，高浓度、高粘度、热敏性物料的多效降膜真空蒸发的成膜装置。它是一通过支架3将上、下分布板2和4固定联接成一体的双层分布板；上分布板孔5的孔径大于下分布板孔6的孔径。它解决了现有技术的成膜装置存在的料液分布不均及由此带来的“焦管”问题，成膜效果理想，传热效率大为提高，节能效果非常明显，且结构简单，极易推广应用。
文档编号B01D1/22GK1239677SQ99116259
公开日1999年12月29日 申请日期1999年6月28日 优先权日1999年6月28日
发明者杨连生, 扶雄, 罗发兴, 何小维 申请人:华南理工大学