一种低温蒸发浓缩设备的制作方法

本发明涉及低温蒸发，具体为一种低温蒸发浓缩设备。

背景技术：

1、低温蒸发浓缩技术的基础之一为多效蒸馏，低温多效蒸馏是指在盐水中蒸发温度最高不超过70摄氏度的脱盐工程，该工程的特点是将一系列水平管、竖直管和薄膜蒸发器串联起来，再通过多次蒸发和冷凝，利用一定量的蒸汽，从而得到一定加热蒸汽量的脱盐过程。

2、薄膜蒸发器大致分为升膜蒸发器、降膜蒸发器和刮膜蒸发器，其中，刮膜蒸发器是通过刮膜器等搅拌装置将物料液体刮到加热壁上，进而形成一个厚薄均匀的液膜，从而液膜蒸发形成蒸汽流上升，长时间运行的刮膜蒸发器，循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物，虽说在蒸发之前会对其进行处理，但并不能完全摒除这些物质，进而导致薄膜蒸发器上的加热壁上存在钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等污垢附着于加热壁表面，而污垢的存在，会影响加热壁对液膜的传热效率，导致传热恶化、循环压力上升，影响刮膜蒸发器的运行效率，为保证薄膜蒸发器的运行正常，则需要定期对薄膜蒸发器内部进行清洗。

3、然而，现有的对刮膜蒸发器进行清洗的办法一般为化学清洗-酸洗，即人工对薄膜蒸发器内部进行酸洗，需要人为肉眼去判断是否要进行清洗，且观察和操作酸洗整个流程较为繁杂，再而人为观察刮膜蒸发器内壁水垢堆积情况较为主观，可能会出现清洗不完全的情况，进而导致部分批次的物料流体出现会蒸发不完全的情况，并且在人工对蒸发器内部进行酸洗时，虽说工人穿着了防护用品，但还是有可能会出现人工的皮肤接触到酸洗溶液，进而导致人身安全受到伤害的情况。

4、为此，就提高清除加热壁上因长期将物料流体加热蒸发时所残留下来的污垢的清理效率，提出一种低温蒸发浓缩设备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低温蒸发浓缩设备，通过设置椭圆槽、伸缩推杆和高压喷头配合，在刮膜蒸发器开启前或者关闭后，多个伸缩推杆带动多个高压喷头伸出，再通过多个调节杆带动多个高压喷头以调节杆的轴心做横向往复旋转运动，让高压喷头能够对固定高压喷头无法喷到的死角进行冲洗，进而对整个刮膜蒸发器的内壁分别进行化学药剂清洗和清水冲洗，先通过化学药剂对残留在加热壁上的水垢进行溶解，再利用清水对残留在加热壁上的化学药剂和溶解的水垢进行冲洗。

2、为了解决上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供的一种低温蒸发浓缩设备，包括一种低温蒸发浓缩设备，包括外壳、伺服电机、加热壁和加热壁，所述外壳的顶部安装有伺服电机，所述外壳内设有刮膜器，所述伺服电机的的输出轴与刮膜器连接，所述加热壁安装在所述外壳的内部，还包括刮膜器和维护机构，所述刮膜器通过旋转的动能转化为保险盒内滑动块的水平动能，从而将信息传递给维护机构，所述外壳上设有用于清除加热壁上污垢的维护机构，所述维护机构通过调节杆水平位移的动能转化为高压喷头旋转的动能。

4、多效蒸馏的特点的将一系列的水平管、竖直管和刮膜蒸发器串联起来，在经过多次蒸发和冷凝，利用一定量的蒸气，从而得到培养蒸汽量的脱盐过程。

5、过程中，刮膜蒸发器的作用是用于将废水等物料液体转化为蒸气，工作流程是送料单元将废水等物料液体倒入外壳内，随后搅拌单元和加热蒸发单元启动，搅拌单元的刮膜器在伺服电机的带动下旋转，把物料液体连续不断地刮送到加热壁上，进而加热壁把物料液体加热形成一个厚薄均匀的液膜，过程中，刮膜器保证连续和均匀的液膜产生高速湍流，并阻止液膜在薄膜加热面结焦、结垢，随后部分轻组分的蒸发形成蒸汽流上升，再汽液分离器到达和蒸发器直接相连的外置冷凝器，重组份从蒸发器底部排出。

6、过程中，物料液体被刮膜器刮到加热壁上形成液膜，轻组分的被蒸发上升，重组分的从底部排出，长此以往物料液体会在加热壁上形成水垢，影响蒸发器的蒸发浓缩率，进而影响后续液膜的形成，现有的水垢处理方式为化学法，即蒸发器停机时人工手动对其内部进行酸洗，虽说方便且耗时短，但人工的皮肤可能会接触到酸洗溶液，进而导致人身安全受到伤害，还可以用清洗剂来清理，但所需成本较高。

7、在刮膜蒸发器上设有维护机构，在刮膜蒸发器每次启动前或者关闭后，维护机构启动，对残留在刮膜蒸发器加热壁上的水垢进行清洗，且无需人工操作，极大提高了效率性，减少了因水垢的存在导致加热壁的传热系数降低，进而导致液膜的成型率降低的情况出现。

8、设置通过伺服电机对刮膜器进行驱动，能够设定刮膜器上多个刮膜片的启动位置/停止位置，防止出现刮膜器上的个别刮膜片停止的位置会与维护机构的结构进行干涉，避免造成维护机构的故障和损坏。

9、所述维护机构包括放置外环、椭圆槽、伸缩推杆、高压喷头和调节杆，所述外壳上端安装有环形的放置外环，所述放置外环内开设有多个椭圆槽，每个所述椭圆槽内均设有伸缩推杆，所述椭圆槽的长度大于伸缩推杆的长度，从而避免高压喷头在转动和伸缩过程中碰撞到外壳，每个所述伸缩推杆的输出轴上均设有高压喷头，每个所述伸缩推杆均与伺服电机电性连接，每个所述喷头与伸缩推杆之间均通过用于喷头平移的延伸组件连接。

10、当工作人员启动刮膜蒸发器时，伺服电机先给予多个伸缩推杆电信号，或者刮膜蒸发器在运行完后，准备关闭时，伺服电机给予多个电动推杆电信号，多个伸缩推杆同时伸长，带动多个高压喷头延伸至刮膜蒸发器内，且多个高压喷头均朝向对应位置的加热壁，随后多个高压喷头开始把药用水箱内的化学药剂喷洒出来，而多个高压喷头相互配合，喷射出来的药液将整个加热壁都覆盖住，让化学药剂将残留在加热壁上的水垢进行溶解。

11、在多个高压喷头喷洒一个时间段后，通过plc系统控制电磁阀，则将药用水箱的阀门关闭，清洁水箱的阀门打开，多个高压喷头把清洁水箱内的清水喷洒而出，将前面喷洒的化学药剂和溶解后的水垢进行冲洗，再经过一个时间段，多个高压喷头将清水向着加热壁上加压喷洒，将化学药剂和溶解的水垢冲洗掉，随后多个高压喷头停止，多个伸缩推杆收缩，将多个高压喷头回收到放置外环内，通过设置伸缩推杆带动高压喷头伸长/回缩，在清理时能够便捷的对加热壁进行清理，在刮膜蒸发器正常运行时，避免高压喷头凸出进而影响到刮膜蒸发器的正常运行，提高了维护机构的稳定性。

12、所述椭圆槽向内的深度与外壳的竖直之间倾斜角度为锐角，椭圆槽的深度倾斜向下，通过伸缩推杆的拉动可以更好的对高压喷头和隔绝板将椭圆槽进行密封，避免了在清洗过程中污垢和液体到椭圆槽内，影响下次在浓缩时对药液的污染，同时倾斜的椭圆槽可以在清洗时遇到液体流进时，可以通过倾斜角度使液体能够沿流道流出。

13、所述伸缩推杆的输出轴位置安装有调节杆，且所述调节杆垂直于伸缩推杆，伸缩推杆垂直于调节杆能够使高压喷头可以对准外壳的内壁，同时使高压喷头在转动时也能更好的在外壳内壁进行转动清洁，避免了调节杆无法将高压喷头进行定位的喷砂和清洁，所述调节杆上套设有卡套，所述卡套内滑动设有滑杆，所述滑杆的一端与调节杆的输出轴连接，所述卡套的一端与高压喷头连接，所述调节杆能够使高压喷头横向延伸，从而提高高压喷头对目标区域的药剂覆盖面积，每个所述调节杆均与对应的伸缩推杆电性连接。

14、当伺服电机给予多个伸缩推杆电信号时，多个伸缩推杆带动多个高压喷头伸长，多个伸缩推杆完全伸长后给予对应的调节杆电信号，多个调节杆开始做往复伸长、缩短，带动多个滑杆在滑套内移动，从而带动对应的高压喷头做横向的往复运动，使得多个高压喷头将自身的覆盖面能够横向延伸，提高了高压喷头喷淋药剂的覆盖面积，从而提高了药剂溶解依附在加热壁上的水垢的效率性，再而增大两个相邻的高压喷头喷淋面积相互覆盖的概率，避免出现少喷淋，甚至漏喷淋的现象。

15、在同等条件下，多个高压喷头能够横向平移，则覆盖面积得到提高，进而可以相对的减少部分高压喷头的数量，减轻经济成本的投入。

16、所述卡套与滑杆之间设有滑套，所述滑套与调节杆的输出轴连接，所述滑杆上开设有螺旋滑槽，滑套上固定装有用于与螺旋滑槽相配合的凸块，所述滑套内开设有两个卡槽，且卡槽限制凸块的径向移动，所述滑杆上设有与卡槽配合的卡块，所述滑套上的卡块与螺旋滑槽卡合，使得滑杆跟随滑套移动。

17、当调节杆的输出轴回缩时，带动滑套向着调节杆径向方向回缩，滑套上的卡块与螺旋滑槽卡合，使得滑杆跟随滑套移动，当凸块移动到另一个卡槽内时，卡槽限制了凸块的径向移动，但此时调节杆的输出轴持续伸长，滑套上的卡块开始在螺旋滑槽内滑动，使得凸块在卡槽内转动，滑杆和滑杆上的高压喷头跟随着转动，直至卡块移动至螺旋滑槽的起点，则旋转停止，此时高压喷头完成了一次往复伸长、缩短和旋转的过程，随后高压喷头跟随着调节杆持续运动。

18、多个调节杆带动对应的高压喷头做往复伸缩、旋转运动，则增大多个高压喷头的喷淋区域和角度，避免外壳内壁上端的一些固定喷头不易喷淋到的死角残留有水垢，从而提高了高压喷头清理水垢的效率，减少出现水垢残留的现象。在有限的空间内伸缩推杆的伸出距离越大，则能够喷淋辐射到的加热壁的角度、面积则越大。

19、人工在对刮膜蒸发器进行清理时，一般位于蒸发器顶部罐口位置，利用高压水枪对内壁进行酸洗和冲洗，由于距离的原因，加热壁中上部的水垢能够方便地进行冲洗，而加热壁下端的水垢，由于冲洗距离的原因，水压减弱，进而对水垢的清理效果和效率会减弱，将放置外环设在外壳中部位置，而多个高压喷头能够在伸缩推杆和调节杆的带动下，进行平移和旋转运动，在距离上，喷头对加热壁下端的水垢距离更近，则对水垢的冲洗压力更大，即对水垢的清理效果和效率会提高，即相较于人工清洗对整个加热壁上附着的水垢清理效果会有提高。

20、每个所述椭圆槽靠近外壳内部的一侧上均设有用于隔绝蒸汽、水分的隔绝板，能够避免蒸汽在向上移动时直接与电动推杆接触，且每个隔绝板均设置在调节杆的一侧上，每个所述隔绝板的侧边上均设有橡胶条，且隔绝板和橡胶条的形状都为扇形，椭圆形的橡胶条与加热壁上的间隙配合，从而实现维护机构的密封，防止物料流体从缝隙内进入到椭圆槽内。

21、当刮膜蒸发器在正常使用时，在加热壁上所形成的的液膜，轻组分的会被加热蒸发成蒸汽，向上排出，若伸缩推杆、调节杆长期直接与蒸汽直接接触，则电动推杆容易被蒸汽中携带的水分子进入内部，进而出现故障，甚至损坏的情况，在每个椭圆槽靠近外壳内部一侧上安装有隔绝板，能够避免蒸汽在向上移动时直接与电动推杆接触，且每个隔绝板均设置在调节杆的一侧上，在伸缩推杆带动调节杆伸出时，不会影响到高压喷头的正常使用，而当清理完后，伸缩推杆带动调节杆和高压喷头回缩进入到椭圆槽时，隔绝板与椭圆槽贴合关闭，从而在刮膜蒸发器正常运作时，把蒸汽隔绝在外，避免出现电动推杆损坏的情况出现，并且扇形隔绝板和橡胶条可以与外壳的内壁完全契合，在伸缩推杆拉动时，可以更稳的拉动隔绝板和橡胶条，并且扇形可以完全将外壳的椭圆槽完全密封，避免了在浓缩和清洗时，有液体流到椭圆槽内部，对清洗和浓缩都有一定的影响，导致在浓缩过程中物料流体浓度的降低，并且扇形可以缓冲高压喷头迸溅的液体，对隔绝板有保护的作用。

22、刮膜蒸发器正常运行时，物料流体会被刮膜器持续刮到加热壁上，形成一个厚薄均匀的液膜，过程中，若有一些物料流体通过隔绝板与加热壁之间的缝隙进入到椭圆槽内，椭圆槽内的电动推杆接触到物料流体，则容易发生电动推杆损坏的情况，在每个隔绝板的侧边上均设有橡胶条，且加热壁上设有与橡胶条贴合的间隙，椭圆形的橡胶条去堵住隔绝板与加热壁之间的缝隙，防止物料流体从缝隙内进入到椭圆槽内，导致电动推杆损坏的情况出现，提高了电动推杆使用的稳定性和使用寿命。

23、通过人工对刮膜蒸发器内部的加热壁进行清洗时，加热壁顶部的拐角和最底部的边缘无法很好的清理到，并且加热壁下端的部分距离顶部距离较远，人工手持冲洗设备喷淋的强度会降低，则对水垢的清理力度也会降低，而设置每个滑杆旋转的角度均超过120度，高压喷头在同等压力下，会增大高压喷头喷淋竖向喷淋的范围，且高压喷头距离加热壁下端的距离较近，则所给予水垢的冲洗压力更强，进而能够提高喷淋冲洗时的效率，以及避免出现一些拐角处喷淋不到的情况出现，提高了喷淋冲洗的稳定性和效率性，直筒形的高压喷头直筒形的设计使得喷射方向相对稳定，适用于需要精确控制喷射方向的应用，直筒形高压喷头通常具有较长的喷射距离，适用于需要远程清洗或喷射的任务，通常容易维护和清洁，漏斗形状将流体均匀地喷射出来，避免了流体喷射中的不均匀现象，漏斗形状可以减少堵塞的可能性，适用于处理颗粒较大的固体颗粒，漏斗形高压喷头通常能够提供较高的流量，适用于需要大量液体的应用，圆台形高压喷头通常具有较广的喷射范围，适用于需要覆盖大面积的应用，圆台形喷头的角度可以调整，以满足不同需求，可以改变喷射的范围和方向，圆台形高压喷头适用于清洗、喷涂、冷却等多种场景。

24、所述卡块的形状为凸形，且卡块的底端固定安装在滑套上，所述卡块的另一端安装在螺旋滑槽内。

25、通过卡块的凸形设计，可以稳定限定螺旋滑槽，同时凸形卡块能够有效限位滑杆，避免了在移动时出现突然滑落的情况，从而防止滑杆碰撞到卡槽。这有助于确保滑杆能够顺畅地对高压喷头进行调整。此外，凸形的卡块还能更稳定地限制和引导滑杆与滑套的运动。

26、所述刮膜器上设有用于对清洁机构传递信息的保险盒，所述保险盒内开设有通道，所述通道滑动设有滑动块，所述滑动块的横截面形状为“u”形，“u”形的滑动块在离心力的作用下向着保险盒的外壁方向移动，所述滑动块与刮膜器的中心轴卡接有拉簧，所述通道的另一端上设有保险按钮，所述保险按钮与伺服电机电性连接。

27、当刮膜蒸发器使用完后，伺服电机给予多个伸缩推杆电信号，多个伸缩推杆带动多个高压喷头从椭圆槽伸出，开始对外壳内壁进行清理，在清理的过程中，工作人员重新开启刮膜蒸发器，要进行下一批的物料流体的蒸发，则伺服电机带动刮膜器开始转动，但此时多个伸缩推杆未回缩，在刮膜器上设有保险盒，且保险盒内设有拉簧、滑动块和保险按钮配合，当伸缩推杆未回缩，且保险盒跟随刮膜器旋转，保险盒内的滑动块在离心力的作用向着保险盒外壁方向移动，移动过程中带动拉簧伸长，直至抵住保险按钮，则保险按钮给予伺服电机电信号，伺服电机给予多个伸缩推杆电信号，多个伸缩推杆回缩进入对应椭圆槽内，避免影响刮膜蒸发器的正常使用，“u”形滑动块在通道滑动种可以减少摩擦，在滑动时可以更快的对维护机构进行保护。

28、本发明的有益效果如下：

29、1、本发明所述的一种低温蒸发浓缩设备，通过设置椭圆槽、伸缩推杆和高压喷头配合，在刮膜蒸发器开启前或者关闭后，多个伸缩推杆带动多个高压喷头伸出，再配合调节杆、滑杆和卡套，在伸缩推杆伸出设定距离后，调节杆能够通过滑杆和卡套配合，让安装在卡套上的高压喷头能够实现横向平移运动，使得高压喷头的横向喷淋范围增加，进而对整个刮膜蒸发器的内壁分别进行化学药剂清洗和清水冲洗，避免影响刮膜蒸发器的正常使用，也避免蒸汽与电动推杆接触，导致电动推杆出现损坏的情况。

30、2、本发明所述的一种低温蒸发浓缩设备，通过设置滑套、螺旋滑槽和凸块、卡槽配合，让滑杆在横向平移的同时，由于凸块在螺旋滑槽内滑动，使得滑杆与卡套能够做相对往复旋转运动，进而增大多个高压喷头竖直方向的喷淋区域和角度，避免外壳内壁上端的一些固定喷头不易喷淋到的死角残留有水垢，从而提高了高压喷头清理水垢的效率。

31、3、本发明所述的一种低温蒸发浓缩设备，当刮膜蒸发器在正常使用时，在加热壁上所形成的的液膜，轻组分的会被加热蒸发成蒸汽，通过在每个调节杆的一侧上安装有隔绝板，每个隔绝板的侧边上均设有橡胶条，且加热壁上设有与橡胶条贴合的间隙，使得隔绝板与椭圆槽贴合关闭，从而在刮膜蒸发器正常运作时，把蒸汽隔绝在外，避免出现电动推杆损坏的情况出现。