一種基于分離式熱管的薄膜蒸發(fā)器及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及真空蒸餾技術領域，尤其涉及的是一種基于分離式熱管的薄膜蒸發(fā)器及其使用方法。
【背景技術】
[0002]薄膜蒸發(fā)器的全名是機械攪拌式薄膜蒸發(fā)器，又稱為旋轉式薄膜蒸發(fā)器。是一種新型高效的節(jié)能降膜蒸發(fā)器。它以設備傳熱系數(shù)高(蒸發(fā)強度大)、物料停留時間短、適用的粘度范圍寬、操作的彈性大等優(yōu)越的性能，在氯堿、化工、輕工、食品、制藥和環(huán)保等行業(yè)得到廣泛的應用。
[0003]其工作原理如下:物料進入蒸發(fā)器后通過轉子上掛板的攪動強制成膜，熱源熱量經(jīng)筒壁與料液進行熱交換，液膜沸騰，二次蒸汽汽化后經(jīng)過捕膜器除去夾帶的液滴后排出，濃縮液由底部出料口放出。因此薄膜蒸發(fā)器具有以下特點:
[0004]1、具有很高的傳熱系數(shù)，蒸發(fā)強度大，對水和有機溶劑(粘度小于lOOcp)等達到50 ?300kg/m2.h。
[0005]2、低溫蒸發(fā):由于薄膜蒸發(fā)器在真空下操作，真空度要求根據(jù)蒸發(fā)物料性質確定，大大降低了處理物料的沸點，因此特別適合熱敏性物料的低溫濃縮。同時可以選用普通材料來處理對強腐蝕介質的濃縮。
[0006]3、停留時間短:物料在設備內(nèi)停留時間很短，在幾秒?幾十秒之間。停留時間隨著掛板端面溝槽傾角不同而改變。物料在掛板的推送作用下，在設備內(nèi)呈螺旋下降離開加熱筒體，物料受到擠出，縮短停留時間，可以減少產(chǎn)品在蒸發(fā)過程中的分解或聚合，提高溶劑的回收率。
[0007]4、節(jié)約能源:由于采用真空操作，降低了物料沸點，在保證相同溫差的前提下，可以利用低品位蒸汽，節(jié)約了能源。特別適用多效蒸發(fā)的末效蒸發(fā)。
[0008]5、操作方便，易于維修保養(yǎng):由于轉子系統(tǒng)對蒸發(fā)物料有良好的攪拌作用，設備表面具有最小的表面結垢，能夠處理尚粘度、含顆粒、熱敏性及易結晶的介質。
[0009]但是由于其采用的方案是少量物料快速換熱汽化的方案，物料汽化時需要大量的熱能，受制于供熱速度的限制，薄膜蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力受到限制，無法進一步提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種基于分離式熱管的薄膜蒸發(fā)器及其使用方法。
[0011]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種基于分離式熱管的薄膜蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)筒體(1)和設置于蒸發(fā)筒體(1)頂部的電機(3)，在蒸發(fā)筒體(1)內(nèi)設置有刮板(2)，刮板(2)通過旋轉支架(32)和轉軸(31)與電機(3)連接，蒸發(fā)筒體(1)頂部還設置有物料進口(51)和二次蒸汽出口(52)，蒸發(fā)筒體(1)的底部設置有錐形封頭(4)，錐形封頭(4)的底部設置有濃縮物料出口(41)，在蒸發(fā)筒體(1)的側壁外側還設置有加熱夾套￠)，其特征在于:還包括蒸發(fā)器(8)，蒸發(fā)器(8)的出口(82)與加熱夾套(6)的入口(61)連接，蒸發(fā)器⑶的入口(81)與加熱夾套(6)的出口(62)連接，加熱夾套(6)的入口(61)設置在加熱夾套(6)的頂部，加熱夾套(6)的出口(62)設置在加熱夾套(6)的底部，加熱夾套(6)的空腔和蒸發(fā)器(8)的內(nèi)腔通過管道連接后形成一個封閉的空間。
[0012]作為對上述方案的進一步改進，在蒸發(fā)筒體(1)的筒壁外側設置有道槽。
[0013]作為對上述方案的進一步改進，道槽垂直設置。
[0014]作為對上述方案的進一步改進，加熱夾套(6)的入口(61)和出口(62)的軸線與蒸發(fā)筒體(1)的外側壁水平相切。
[0015]作為對上述方案的進一步改進，在加熱夾套￠)的內(nèi)腔中還設置有螺旋狀的導流板(7)，其螺旋方向沿加熱夾套(6)入口(61)的進料方向螺旋向下，導流板(7)由加熱夾套
(6)的內(nèi)壁伸向蒸發(fā)筒體(1)，導流板(7)與蒸發(fā)筒體(1)不接觸。
[0016]作為對上述方案的進一步改進，道槽也呈螺旋狀設置，其螺旋方向與導流板(7)的螺旋方向一致。
[0017]作為對上述方案的進一步改進，導流板(7)前端傾斜向下設置。
[0018]本發(fā)明還提供一種上述薄膜蒸發(fā)器的使用方法，其特征在于:開車前將加熱夾套
(6)和蒸發(fā)器(8)內(nèi)抽真空，排出其中的空氣；開車后通過調(diào)整壓力使得蒸發(fā)器(8)向加熱夾套(6)中輸送飽和狀態(tài)的氣態(tài)導熱介質。
[0019]作為對上述方案的進一步改進，導熱介質是水、萘或鈉。
[0020]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點:通過將加熱夾套(6)和蒸發(fā)器⑶內(nèi)腔連接并密封成一個封閉空間后，利用分離式熱管的原理，通過控制密閉空間中的壓力，經(jīng)過蒸發(fā)器(8)輸送到加熱夾套(6)中的氣態(tài)的導熱介質處于飽和狀態(tài)，通過潛熱來實現(xiàn)供熱，使得供熱能力得到了大幅度的提升，從而讓刮膜蒸發(fā)器能夠突破原先的瓶頸其處理能力得到了大大的提升。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明結構示意圖一。
[0022]圖2是本發(fā)明結構示意圖二。
[0023]圖3是本發(fā)明的俯視圖一。
[0024]圖4是本發(fā)明的俯視圖二。
[0025]圖5是道槽的結構放大圖一。
[0026]圖6是道槽的結構放大圖二。
【具體實施方式】
[0027]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0028]實施例1
[0029]如圖1、圖3和圖5所示，一種基于分離式熱管的薄膜蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)筒體(1)和設置于蒸發(fā)筒體⑴頂部的電機(3)，在蒸發(fā)筒體⑴內(nèi)設置有刮板(2)，刮板(2)通過旋轉支架(32)和轉軸(31)與電機(3)連接，蒸發(fā)筒體(1)頂部還設置有物料進口(51)和二次蒸汽出口(52)，蒸發(fā)筒體(1)的底部設置有錐形封頭(4)，錐形封頭(4)的底部設置有濃縮物料出口(41)，在蒸發(fā)筒體(1)的側壁外側還設置有加熱夾套￠)，其特征在于:還包括蒸發(fā)器(8)，蒸發(fā)器⑶的出口(82)與加熱夾套(6)的入口(61)連接，蒸發(fā)器⑶的入口(81)與加熱夾套(6)的出口(62)連接，加熱夾套(6)的入口(61)設置在加熱夾套(6)的頂部，加熱夾套(6)的出口(62)設置在加熱夾套(6)的底部，加熱夾套(6)的空腔和蒸發(fā)器(8)的內(nèi)腔通過管道連接后形成一個封閉的空間。現(xiàn)有的刮膜蒸發(fā)器受制于導熱介質顯熱值太低，無法快速提供大量的熱能，使得刮膜蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率遇到瓶頸，無法突破。本發(fā)明通過將加熱夾套(6)和蒸發(fā)器(8)內(nèi)腔連接并密封成一個封閉空間后，利用分離式熱管的原理，通過控制密閉空間中的壓力，經(jīng)過蒸發(fā)器(8)輸送到加熱夾套(6)中的氣態(tài)的導熱介質處于飽和狀態(tài)，這樣飽和狀態(tài)的氣態(tài)導熱介質能夠在蒸發(fā)筒體(1)的外壁上液化釋放潛熱，液化后的導熱介質由于在重力作用下重新回到蒸發(fā)器(8)汽化。由于利用了分離式熱管的原理，整個加熱夾套(6)內(nèi)腔中的溫度一致，不會發(fā)生供熱不均勻導致部分供熱過度結焦或部分供熱不足蒸發(fā)不充分的現(xiàn)象。此外物質的潛熱值普遍比其顯熱值大，且一般相差不止一個數(shù)量級，通過潛熱來實現(xiàn)供熱，使得供熱能力得到了大幅度的提升，從而讓刮膜蒸發(fā)器能夠突破原先的瓶頸其處理能力得到了大大的提升。
[0030]在蒸發(fā)筒體(1)的筒壁外側設置有道槽。由于使用潛熱供熱，導熱介質會在蒸發(fā)筒體(1)的外筒壁上液化，形成液膜，液膜形成后會對增大傳熱過程的熱阻，通過設置道槽，使得液化后的導熱介質快速形成液滴，并沿著道槽滑落到底部，降低液膜形成的熱阻；同時道槽的設計也增大了蒸發(fā)筒體(1)外壁的傳熱面