一种常温节能蒸发装置的制作方法

1.本实用新型属于蒸发装置领域，具体涉及一种常温节能蒸发装置。


背景技术：

2.物料在蒸发过程中，除了外界供给的热量外，物料在搅拌中也会产生大量的热量，且会出现物料粘壁和焦化的现象，目前物料蒸发中很少利用这部分这部分搅拌物料产生的热量，使得这部分物料被白白浪费掉，在防止物料粘壁和焦化方面也有所欠缺，这是对现有资源的一种浪费，因此，如何对物料在蒸发搅拌过程中由于搅拌产生的热量进行利用和防止物料粘壁和焦化，将是一项节约热能资源的举措，对于目前能源供给紧缺的局面，在节约能源方面能起到积极的效果。


技术实现要素：

3.本实用新型解决的技术问题是：如何回收利用物料蒸发搅拌过程中产生的热量和防止物料在蒸发过程中出现粘壁和焦化现象，具体方案如下：
4.一种常温节能蒸发装置，包括浓缩液储存罐、物料供给部、物料蒸发部、热量供给回收部，所述物料蒸发部包括搅拌电机、蒸发罐、旋风式分离器，所述搅拌电机的搅拌轴延伸至蒸发罐内，其上设置有刮板式搅拌桨，所述刮板式搅拌桨在搅拌过程中能使物料快速蒸发及防止物料挂壁，所述蒸发罐部分罐壁为双层结构，所述旋风式分离器与蒸发罐连通，并能将蒸发罐流至旋风式分离器的热气进行气液分离，将分离热量后的液体再次输送至蒸发罐内，所述浓缩液储存罐与蒸发罐的内层罐壁管道连通，管道与外层罐壁密封连接，所述浓缩液储存罐用于储存蒸发罐中物料蒸发后的浓缩液，所述物料供给部与蒸发罐内层罐壁管道连通，管道与外层罐壁密封连接，物料供给部用于将原料输送至蒸发罐内进行蒸发浓缩，所述热量供给回收部与蒸发罐的外层罐壁和旋风式分离器管道连通，热量供给回收部用于将加热后的水输送至两罐壁之间的空隙中对蒸发罐内的物料进行加热和回收旋风式分离器中分离出的热量，并将热量输送至蒸发罐两罐壁之间的空隙中对蒸发罐内的物料进行加热。
5.进一步地，所述物料蒸发部还包括物料循环泵、物料循环管，所述物料循环管上设置有第六阀门，且物料循环管一端与蒸发罐底部内层罐壁密封连通，并与蒸发罐的外层罐壁密封连接，所述物料循环泵的吸入端与物料循环管的另一端连通，物料循环泵的输出端通过管道与蒸发罐的内层罐壁密封连通，管道与外层罐壁密封连接，启动物料循环泵，开启第六阀门能将蒸发罐底部的物料抽入蒸发罐内的物料上部。
6.进一步地，所述物料循环泵与蒸发罐之间连接的部分管道上设置有用于加热管道内物料的立管式换热器，所述立管式换热器包覆在物料循环泵与蒸发罐之间的管道上，立管式换热器上开设有第二热水进口和第二热水出口，从第二热水进口灌入热水，热水经第二热水进口进入立管式换热器内，对其包覆的管道内的物料进行加热，然后从第二热水出口流出。
7.进一步地，所述物料循环泵与蒸发罐连接的管道延伸至蒸发罐内的部分出料口处设置有两个防堵式喷头，所述防堵式喷头的喷料口为锥形结构，防堵式喷头内活动连接有物料分散挡片，所述物料分散挡片上设置有螺旋槽，物料从防堵式喷头喷出时，沿螺旋槽喷出，并推动物料分散挡片转动，使得物料喷出时成锥形喷出。
8.进一步地，所述蒸发罐的底部设置有浓缩液暂存罐，浓缩液暂存罐的罐壁分为内层罐壁和外层罐壁，并分别与蒸发罐的内层罐壁和外层罐壁焊接形成空隙，所述浓缩液暂存罐的内层罐壁和外层罐壁之间还设置有用于穿插温度计的温度计接口和观察浓缩液位置的液位计口，所述浓缩液暂存罐的内层罐壁分别与物料循环泵和浓缩液储存罐管道连通，外层罐壁与物料循环泵和浓缩液储存罐管道连通处密封，所述物料循环泵与浓缩液暂存罐连通管道上设置有第七阀门，所述浓缩液储存罐与浓缩液暂存罐连通管道上设置有第八阀门，浓缩液储存罐上还设置有第一阀门，所述第一阀门为真空阀，所述浓缩液暂存罐的外层罐壁还与热量供给回收部管道通接，热量供给回收部通过将热水从浓缩液暂存罐的内层罐壁和外层罐壁之间的空隙输送至蒸发罐的内层罐壁和外层罐壁之间对蒸发罐内的物料加热，开启第七阀门关闭第八阀门，物料能在物料循环泵的作用下从浓缩液暂存罐进入蒸发罐再次蒸发，当温度计接口内的温度计显示温度为 30～45℃且浓缩液到达液位计口时，开启第一阀门和第八阀门，关闭第七阀门，在负压作用下浓缩液从浓缩液暂存罐进入浓缩液储存罐储存。
9.进一步地，所述蒸发罐上设置有用于观察蒸发罐内的物料多少的第三观察镜和用于观察防堵式喷头喷出物料情况的第二观察镜，所述浓缩液暂存罐上设置有用于观察浓缩液暂存罐内浓缩液多少的第一观察镜，所述旋风式分离器设置有用于观察旋风式分离器内部气液分离情况的第四观察镜。
10.进一步地，所述热量供给回收部包括热水箱、热水泵、电加热器、过冷器、循环水换热器、气液分离器、热泵压缩机、真空泵、真空集水罐、冷凝器，所述热水箱一端与蒸发罐的外层罐壁管道连通，管道上设置有用于开关管道的第五阀门，另一端与热水泵一端连通，所述循环水换热器分别与热水泵另一端、电加热器一端、过冷器一端、热泵压缩机一端连通，所述电加热器另一端与浓缩液暂存罐的外层罐壁连通，连通管道上设置有第九阀门和第十二阀门，所述第九阀门用于开启和关闭电加热器和浓缩液暂存罐之间的管道，所述第十二阀门用于连接并控制电加热器和蒸发罐之间管道的开启和关闭，所述过冷器另一端与冷凝器一端连通，过冷器与冷凝器连通管道上设置有热力膨胀阀，所述热泵压缩机另一端与气液分离器一端连通，所述气液分离器另一端与冷凝器连通，所述冷凝器还与旋风式分离器、真空集水罐连通，所述真空集水罐与真空泵连通，真空集水罐下部设置有用于排水的第十三阀门，所述电加热器将水加热到设定温度后，在热泵压缩机作用下将水输送到蒸发罐的内层罐壁和外层罐壁之间的空隙对蒸发罐内物料进行加热，所述冷凝器的制冷剂能流入热泵压缩机，所述热泵压缩机压缩制冷剂给循环水换热器内的循环水换热后制冷剂温度降低，经热力膨胀阀制冷剂进入冷凝器，所述气液分离器在热泵压缩机的作用下，将冷凝器输送的热蒸汽水分分离。
11.进一步地，所述物料供给部包括物料平衡罐、原料泵，所述物料平衡罐底部设置有第二阀门，所述第二阀门用于清洗物料平衡罐时将物料平衡罐内的废液排出，物料平衡罐与原料泵的进料口管道连通，该管道上安装有第三阀门，所述原料泵的出料口与蒸发罐的
内层罐壁通过管道密封连通，且管道与外层罐壁密封连接，原料在原料泵的作用下，开启第三阀门从物料平衡罐经原料泵进入蒸发罐进行蒸发。
12.进一步地，所述原料泵与蒸发罐的管道上包覆有预热器，所述预热器上开设有第一热水进口和第一热水出口，热水经第一热水进口进入后对管道上的原料进行加热，随后从第一热水出口流出。
13.本实用新型的有益效果是：
14.1.通过设置热量供给回收部能够对蒸发罐蒸发物料搅拌过程中产生的热量再次回收利用，并用于对蒸发罐中的物料加热蒸发，起到节能的作用；
15.2.在生产使用过程中用物料循环泵将物料输送至防堵式喷头，物料由上往下喷时料液成螺旋状往下喷洒，能够避免喷头被物料堵住的现象发生；
16.3.设置浓缩液暂存罐，能够防止完成蒸发的物料多次蒸发而损失有效成分，如物料多次蒸发后会对物料造成部分有效成分损失；
17.4.刮壁式搅拌桨在搅拌物料时能够防止高浓度的物料在蒸发过程中焦化和粘壁。
附图说明
18.图1为常温节能蒸发装置的设备连接示意图；
19.图2为图1中a处局部放大示意图；
20.图3为图1中b处局部放大示意图；
21.图4为立管式换热器的平面图。
22.图中：10、浓缩液储存罐；20、物料供给部；21、物料平衡罐；22、原料泵；23、预热器；230、第一热水进口；231、第一热水出口；30、物料蒸发部；31、物料循环泵；32、立管式换热器；320、第二热水进口；321、第二热水出口；323、防堵式喷头；33、物料循环管；34、浓缩液暂存罐；35、蒸发罐；350、温度传感器接口；351、第一观察镜；352、液位计口；353、刮壁式搅拌桨；354、第二观察视镜；355、物料进口；356、第三观察镜；357、夹套螺旋带； 36、搅拌电机；37、旋风式分离器；370、第四观察镜；40、热量供给回收部；41、热水箱； 42、热水泵；43、电加热器；44、过冷器；440、冷水出口；441、冷水进口；45、循环水换热器；46、气液分离器；47、热泵压缩机；48、真空泵；49、真空集水罐；410、冷凝器；50、第一阀门；51、第二阀门；53、第三阀门；54、第四阀门；55、第五阀门；56、第六阀门；57、第七阀门；58、第九阀门；59、第十阀门；60、第十一阀门；61、第十二阀门；63、第十三阀门；64、热力膨胀阀。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.如图1、图2所示：一种常温节能蒸发装置，包括浓缩液储存罐10、物料供给部20、物料蒸发部30、热量供给回收部40，物料蒸发部30包括搅拌电机36、蒸发罐35、旋风式分离器37，搅拌电机36的搅拌轴延伸至蒸发罐35内，其上设置有刮板式搅拌桨353，刮板式搅拌桨353在搅拌过程中能使物料快速蒸发及防止物料挂壁，蒸发罐35部分罐壁为双层结构，旋风式分离器37与蒸发罐35连通，并能将蒸发罐35流至旋风式分离器37的热气进行气液分离，
将分离热量后的液体再次输送至蒸发罐35内，旋风式分离器37与蒸发罐35连接的回流管道上安装有第十阀门60和第十一阀门61，开启第十阀门60，分离的液体可进入蒸发罐35，开启第十一阀门61，可将分离的液体放掉，浓缩液储存罐10与蒸发罐35的内层罐壁管道连通，管道与外层罐壁密封连接，浓缩液储存罐10用于储存蒸发罐35中物料蒸发后的浓缩液，物料供给部20与蒸发罐35内层罐壁管道连通，管道与外层罐壁密封连接，物料供给部20用于将原料输送至蒸发罐35内进行蒸发浓缩，热量供给回收部40与蒸发罐35的外层罐壁和旋风式分离器37管道连通，热量供给回收部40用于将加热后的水输送至两罐壁之间的空隙中对蒸发罐35内的物料进行加热和回收旋风式分离器37中分离出的热量，并将热量输送至蒸发罐 35两罐壁之间的空隙中对蒸发罐35内的物料进行加热。在蒸发罐35的内层罐壁和外层罐壁之间设置有夹套螺旋带357，夹套螺旋带357能够对内层罐壁和外层罐壁之间的液体进行导流。
25.该物料蒸发部30还包括物料循环泵31、物料循环管33，物料循环管33上设置有第六阀门56，且物料循环管33一端与蒸发罐35底部内层罐壁密封连通，并与蒸发罐35的外层罐壁密封连接，物料循环泵31的吸入端与物料循环管33的另一端连通，物料循环泵31的输出端通过管道与蒸发罐35的内层罐壁密封连通，管道与外层罐壁密封连接，启动物料循环泵31，开启第六阀门56能将蒸发罐35底部的物料抽入蒸发罐35内的物料上部。
26.该物料循环泵31与蒸发罐35之间连接的部分管道上设置有用于加热管道内物料的立管式换热器32，为了能在物料循环泵出现故障情况下能对蒸发罐35装入物料，在蒸发罐35上开设了物料进口355，在物料循环泵31正常工作时，物料进口355处于关闭状态，当物料循环泵31不能正常工作时，打开物料进口355，从物料进口355能人工将物料装入蒸发罐35，立管式换热器32包覆在物料循环泵31与蒸发罐35之间的管道上，立管式换热器32上开设有第二热水进口320和第二热水出口321，从第二热水进口320灌入热水，热水经第二热水进口320 进入立管式换热器32内，对其包覆的管道内的物料进行加热，然后从第二热水出口321流出。
27.该物料循环泵31与蒸发罐35连接的管道延伸至蒸发罐35内的部分出料口处设置有两个防堵式喷头323，防堵式喷头323的喷料口为锥形结构，防堵式喷头323内活动连接有物料分散挡片，物料分散挡片上设置有螺旋槽，物料从防堵式喷头323喷出时，沿螺旋槽喷出，并推动物料分散挡片转动，使得物料喷出时成锥形喷出。在生产使用过程中用物料循环泵31将物料输送至防堵式喷头323，由上往下喷时料液成螺旋状往下喷洒，能够避免喷头被物料堵住的现象发生。
28.如图1、图3所示，在蒸发罐35的底部设置有浓缩液暂存罐34，浓缩液暂存罐34的罐壁分为内层罐壁和外层罐壁，并分别与蒸发罐35的内层罐壁和外层罐壁焊接形成空隙，浓缩液暂存罐34的内层罐壁和外层罐壁之间还设置有用于穿插温度计的温度计接口350和观察浓缩液位置的液位计口352，浓缩液暂存罐34的内层罐壁分别与物料循环泵31和浓缩液储存罐10 管道连通，外层罐壁与物料循环泵31和浓缩液储存罐10管道连通处密封，物料循环泵31与浓缩液暂存罐34连通管道上设置有第七阀门57，浓缩液储存罐10与浓缩液暂存罐34连通管道上设置有第八阀门58，浓缩液储存罐10上还设置有第一阀门50，第一阀门50为真空阀，浓缩液暂存罐34的外层罐壁还与热量供给回收部40管道通接，热量供给回收部40通过将热水从浓缩液暂存罐34的内层罐壁和外层罐壁之间的空隙输送至蒸发罐35的内层
罐壁和外层罐壁之间对蒸发罐35内的物料加热，开启第七阀门57关闭第八阀门58，物料能在物料循环泵 31的作用下从浓缩液暂存罐34进入蒸发罐35再次蒸发，当温度计接口350内的温度计显示温度为30～45℃且浓缩液到达液位计口352时，开启第一阀门50和第八阀门58，关闭第七阀门57，在负压作用下浓缩液从浓缩液暂存罐34进入浓缩液储存罐10储存。
29.如图1、图4所示，蒸发罐35上设置有用于观察蒸发罐35内的物料多少的第三观察镜356 和用于观察防堵式喷头323喷出物料情况的第二观察镜354，浓缩液暂存罐34上设置有用于观察浓缩液暂存罐34内浓缩液多少的第一观察镜351，旋风式分离器37设置有用于观察旋风式分离器37内部气液分离情况的第四观察镜370。
30.在蒸发过程中高密度的物料自动落下到底部，清液由上部的物料循环管33出口经物料循环泵31输送至蒸发罐35进行二次蒸发，蒸发完成液进入底部浓缩液暂存罐34暂存，等到收集到一定程度再输送至浓缩液储存罐10储存，该装置能够防止完成蒸发的物料多次蒸发而损失有效成分，如物料多次蒸发后会对物料造成部分有效成分损失，特别是热敏性物料，更不能长时间循环加热蒸发，此装置更好的保证物料在蒸发过程中循环加热蒸发时间短，更保证物料有效成分不丢失，物料不糊化，并提高蒸发效率，大大缩短蒸发时间等。
31.如图1所示，热量供给回收部40包括热水箱41、热水泵42、电加热器43、过冷器44、循环水换热器45、气液分离器46、热泵压缩机47、真空泵48、真空集水罐49、冷凝器410，热水箱41一端与蒸发罐35的外层罐壁管道连通，管道上设置有用于开关管道的第五阀门55，另一端与热水泵42一端连通，循环水换热器45分别与热水泵42另一端、电加热器43一端、过冷器44一端、热泵压缩机47一端连通，电加热器43另一端与浓缩液暂存罐34的外层罐壁连通，连通管道上设置有第九阀门59和第十二阀门62，第九阀门59用于开启和关闭电加热器43和浓缩液暂存罐34之间的管道，第十二阀门62用于连接并控制电加热器43和蒸发罐 35之间管道的开启和关闭，过冷器44另一端与冷凝器410一端连通，过冷器44与冷凝器410 连通管道上设置有热力膨胀阀64，从过冷器44的冷水出口440和冷水进口441能够对过冷器 44内的水进行更换，热泵压缩机47另一端与气液分离器46一端连通，气液分离器46另一端与冷凝器410连通，冷凝器410还与旋风式分离器37、真空集水罐49连通，真空集水罐49 与真空泵48连通，真空集水罐49下部设置有用于排水的第十三阀门63，电加热器43将水加热到设定温度后，在热泵压缩机47作用下将水输送到蒸发罐35的内层罐壁和外层罐壁之间的空隙对蒸发罐35内物料进行加热，冷凝器410的制冷剂能流入热泵压缩机47，热泵压缩机47 压缩制冷剂给循环水换热器45内的循环水换热后制冷剂温度降低，经热力膨胀阀64制冷剂进入冷凝器410，气液分离器46在热泵压缩机47的作用下，将冷凝器410输送的热蒸汽水分分离。
32.热量供给回收部40内设备的运行流程为：
33.首先开机前先开启电加热器43把循环水加热到工艺所需设定的温度，并开启热量供给回收部40内的所有阀门；
34.随后当循环水加热到所设定的温度时开启热水泵42将水输入蒸发罐35对物料进行加热，加热到达所设定的蒸发温度时开启真空泵48，使蒸发罐内保持高真空状态；
35.蒸发过程中真空抽出的热气进入旋风分离器37进行气液分离，分离出的液体由旋风分离器37底部流进蒸发罐进行二次蒸发，分离后的热气流至冷凝器410进行冷凝，在真空泵48 的作用下，冷凝水流入真空集水罐49内暂存；
36.当开启真空泵48时也一同开启热泵压缩机47，使制冷剂在冷凝器410内进行蒸发，制冷剂带出冷凝器410中的热量经热泵压缩机47，并热泵压缩机47压缩升温；被热泵压缩机47 压缩升温后的制冷剂进入循环水换热器45给循环水进行换热升温，热水经热水泵42加热从关闭后的电加热器43输送至蒸发罐35，对物料加热，制冷剂从循环水换热器45出来进入过冷器44进行降温，降温后的制冷剂经过热力膨胀阀64后进入冷凝器410。
37.在热量供给回收部40回收蒸发罐35内刮板式搅拌桨353搅拌过程中产生的热量中，当电加热器43把蒸发罐35内物料加热升温后热泵压缩机47开启正常工作后电加热器43就关闭，后面对循环水加热的热量都由热泵压缩机47供给，形成了一个热量回收利用节能的闭环装置。
38.如图1所示，物料供给部20包括物料平衡罐21、原料泵22，物料平衡罐21底部设置有第二阀门52，第二阀门52用于清洗物料平衡罐21时将物料平衡罐21内的废液排出，物料平衡罐21与原料泵22的进料口管道连通，该管道上安装有第三阀门53，原料泵22的出料口与蒸发罐35的内层罐壁通过管道密封连通，且管道与外层罐壁密封连接，原料在原料泵22的作用下，开启第三阀门53从物料平衡罐21经原料泵22进入蒸发罐35进行蒸发。
39.原料泵22与蒸发罐35的管道上包覆有预热器23，预热器23上开设有第一热水进口230 和第一热水出口231，热水经第一热水进口230进入后对管道上的原料进行加热，随后从第一热水出口231流出。
40.本实用新型还提供了一种常温节能装置的使用方法，包括以下步骤：
41.s1：开启电加热器43将水加热到预设温度；
42.s2：将物料投入到物料平衡罐21内；
43.s3：开启原料泵22将物料输入预热器23，同时向预热器23灌入热水对预热器23中的物料进行加热；
44.s4：当预热器23中的物料达到预设温度时，开启第四阀门54，物料在原料泵22压力作用下，进入蒸发罐35；
45.s5：开启热量供给回收部40中的热泵压缩机47和真空泵48，热量供给回收部40与蒸发罐35形成一个闭环回路；
46.s6：开启搅拌电机36对蒸发罐35内物料进行搅拌，蒸发罐35内物料产生热量，蒸发罐 35中的热气经过旋风式分离器37分离液体后进入热量供给回收部40中的冷凝器410冷凝，冷凝后的水进入真空集水罐49内暂存，冷凝器410的制冷剂蒸发吸热被热泵压缩机47压缩升温，随后进入循环水换热器45给循环水进行换热升温；
47.s7：关闭电加热器43，循环水换热器45中的热水经电加热器43供给蒸发罐35，对蒸发罐35内的物料加热，加热形成的浓缩液进入浓缩液暂存罐34内暂存；
48.s8：浓缩液暂存罐34上温度计显示温度为30～45℃且浓缩液到达液位计口352时，关闭热泵压缩机47和真空泵48，开启第一阀门50和第八阀门58，关闭第七阀门57，在负压作用下浓作用下，浓缩液从浓缩液暂存罐34进入浓缩液储存罐10储存。
49.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
50.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。