帶機(jī)械蒸汽再壓縮的三級(jí)連續(xù)降膜循環(huán)蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)濃縮系統(tǒng)，具體為一種節(jié)能的連續(xù)濃縮器，即帶機(jī)械蒸汽再壓縮的連續(xù)降膜循環(huán)蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]濃縮是中藥生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。而傳統(tǒng)的濃縮設(shè)備是先將物料裝入蒸發(fā)器，然后使設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，當(dāng)溶液循環(huán)濃縮到一定濃度時(shí)，再打開(kāi)出料泵排出濃縮液，等濃縮液排空后再次打開(kāi)進(jìn)料閥裝入原液，重復(fù)上述過(guò)程。這就使生產(chǎn)間隙進(jìn)行無(wú)法連續(xù)生產(chǎn)，出現(xiàn)了蒸發(fā)效率低、生產(chǎn)能力小、人工強(qiáng)度大的弊端，無(wú)法滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。另夕卜，傳統(tǒng)的蒸發(fā)濃縮設(shè)備通常需要在設(shè)備里循環(huán)蒸發(fā)較長(zhǎng)時(shí)間，受熱太長(zhǎng)，大大破壞了料液的熱敏性成分。而且，傳統(tǒng)的濃縮設(shè)備通常是將蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽和冷凝水直接排出或是經(jīng)冷凝設(shè)備冷凝后排出，這樣不僅浪費(fèi)了二次蒸汽的潛熱和冷凝水的余熱，浪費(fèi)了能源，還增加冷凝設(shè)備冷凝二次蒸汽和冷凝水，浪費(fèi)了能源，既增加了投資又不環(huán)保和經(jīng)濟(jì)。為此，既能連續(xù)溫和的實(shí)現(xiàn)物料濃縮，又可低溫差蒸發(fā)的濃縮器對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。
[0003]如公開(kāi)號(hào)為CN104307195A的中國(guó)專利雙效降膜MVP蒸發(fā)系統(tǒng)，其采用雙效降膜蒸發(fā)的方式，采用兩次濃縮液排放，使用兩次蒸汽和冷凝水，大大的增加了設(shè)備的數(shù)量，同時(shí)浪費(fèi)了二次蒸汽和冷凝水的余熱，造成能源浪費(fèi)，同時(shí)不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是:提供一種連續(xù)進(jìn)料、出料并能夠節(jié)約能源且在較低溫度下快速蒸發(fā)的連續(xù)濃縮器。
[0005]本實(shí)用新型提供一種帶機(jī)械蒸汽再壓縮的三級(jí)連續(xù)降膜循環(huán)蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，其包括原液罐，原液罐依次連接進(jìn)料泵、冷凝水預(yù)熱器、生蒸汽預(yù)熱器后與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器連接，所述一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器包括一級(jí)降膜加熱器和一級(jí)分離器，所述一級(jí)降膜加熱器分成蒸發(fā)管I和蒸發(fā)管II，所述一級(jí)分離器的底部分成分離室I和分離室II，所述分離室I和分離室II上端連通，所述分離室I的底部通過(guò)一級(jí)循環(huán)泵與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器的一級(jí)進(jìn)料口連通，構(gòu)成一級(jí)循環(huán)管道，所述分離室II的底部通過(guò)二級(jí)循環(huán)泵與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器的二級(jí)進(jìn)料口連通，構(gòu)成二級(jí)循環(huán)管道；
[0006]所述二級(jí)循環(huán)管道與深度濃縮器的深度濃縮器進(jìn)料口連接，所述深度濃縮器包括三級(jí)降膜加熱器和三級(jí)分離器，所述三級(jí)分離器的底部通過(guò)三級(jí)循環(huán)泵與深度濃縮器進(jìn)料口連通，構(gòu)成三級(jí)循環(huán)管道，所述三級(jí)循環(huán)管道上設(shè)有濃縮液出料管；
[0007]系統(tǒng)設(shè)有壓縮機(jī)，其與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器以及深度濃縮器之間設(shè)有二級(jí)蒸汽循環(huán)管道，二級(jí)蒸汽循環(huán)管道如下:所述一級(jí)分離器的頂部與深度濃縮器之間設(shè)有一級(jí)二次出蒸汽管道，所述三級(jí)分離器的頂部設(shè)有二級(jí)二次出蒸汽管道，二級(jí)二次出蒸汽管道末端與壓縮機(jī)連接，所述壓縮機(jī)與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器的一級(jí)殼程之間設(shè)有一級(jí)二次進(jìn)蒸汽管道，所述壓縮機(jī)與深度濃縮器的二級(jí)殼程之間設(shè)有二級(jí)二次進(jìn)蒸汽管道；
[0008]系統(tǒng)還設(shè)有冷凝水罐，其與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器與深度濃縮器之間設(shè)有二級(jí)冷凝水循環(huán)管道，二級(jí)冷凝水循環(huán)管道如下:所述冷凝水罐與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器之間設(shè)有一級(jí)冷凝水排出管道，所述冷凝水罐與深度濃縮器之間設(shè)有二級(jí)冷凝水排出管道，所述冷凝水罐的底部通過(guò)冷凝水泵與冷凝水預(yù)熱器連接，所述冷凝水預(yù)熱器與冷凝水排出管道連接；
[0009]系統(tǒng)還設(shè)有不凝氣冷卻器、氣液分離罐以及真空泵，與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器與深度濃縮器之間設(shè)有二級(jí)不凝氣循環(huán)管道，二級(jí)不凝氣循環(huán)管道如下:所述不凝氣冷卻器一端與氣液分離罐連接，所述氣液分離罐的下端通過(guò)二級(jí)不凝氣平衡管道與冷凝水罐連接，所述氣液分離罐上端與真空泵連接，所述不凝氣冷卻器的另一端與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器之間設(shè)有一級(jí)抽空管道，所述不凝氣冷卻器的另一端與深度濃縮器之間設(shè)有二級(jí)抽空管，冷凝水罐與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器之間設(shè)有一級(jí)不凝氣平衡管道，冷凝水罐與深度濃縮器之間設(shè)有二級(jí)不凝氣平衡管道。
[0010]所述一級(jí)分離器的縱向中軸線上設(shè)有擋板，所述擋板將一級(jí)分離器分成分離室I和分離室II。
[0011]所述分離室1、分離室II以及三級(jí)分離器的真空度控制為20-85kpa。
[0012]所述蒸發(fā)管I和蒸發(fā)管II的頂部分別設(shè)有獨(dú)立的布液器。
[0013]濃縮液出料管設(shè)有出料流量計(jì)。
[0014]所述冷凝水預(yù)熱器以及生蒸汽預(yù)熱器為板式換熱器、列管換熱器或螺旋管換熱器。
[0015]所述二級(jí)循環(huán)管道與一級(jí)循環(huán)管道之間設(shè)有轉(zhuǎn)料調(diào)節(jié)閥。
[0016]所述壓縮機(jī)為高速離心式壓縮機(jī)、羅茨式壓縮機(jī)、低速離心蒸汽壓縮機(jī)或螺桿式蒸汽壓縮機(jī)。
[0017]所述壓縮機(jī)的壓縮溫升為6_23°C。
[0018]所述三級(jí)循環(huán)泵的出口管道處設(shè)有密度計(jì)，所述密度計(jì)為音叉式或壓力式。
[0019]實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型能夠滿足連續(xù)進(jìn)料和排料的濃縮生產(chǎn)要求，深度濃縮器的應(yīng)用大大縮短物料的停留和循環(huán)時(shí)間，充分保護(hù)溶液中熱敏性的成分，采用冷凝水預(yù)熱回收冷凝水的余熱，采用壓縮機(jī)收集二次蒸汽，使二次蒸汽循環(huán)加熱被蒸發(fā)物料，大大節(jié)約能源。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是圖1中A處的放大示意圖。
[0022]圖3是圖1中B處的放大示意圖。
[0023]圖4是圖1中C處的放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0025]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型提供一種帶機(jī)械蒸汽再壓縮的三級(jí)連續(xù)降膜循環(huán)蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，其包括原液罐30，原液罐30依次連接進(jìn)料泵31、冷凝水預(yù)熱器27、生蒸汽預(yù)熱器34后與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器2連接，所述一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器2包括一級(jí)降膜加熱器4和一級(jí)分離器5，所述一級(jí)降膜加熱器4分成蒸發(fā)管I和蒸發(fā)管II，所述一級(jí)分離器5的底部分成分離室I 6和分離室II 7，所述分離室I 6和分離室II 7上端連通，所述分離室I 6的底部通過(guò)一級(jí)循環(huán)泵13與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器2的一級(jí)進(jìn)料口 61連通，構(gòu)成一級(jí)循環(huán)管道，所述分離室II 7的底部通過(guò)二級(jí)循環(huán)泵16與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器2的二級(jí)進(jìn)料口 62連通，構(gòu)成二級(jí)循環(huán)管道；
[0026]第一級(jí)蒸發(fā)器即蒸發(fā)管I中開(kāi)始蒸發(fā)，經(jīng)過(guò)一級(jí)濃縮的物料通過(guò)分離室I底部的隔板溢流到二級(jí)蒸發(fā)器底部，再通過(guò)二級(jí)蒸發(fā)器即蒸發(fā)管II進(jìn)行進(jìn)一步蒸發(fā)。經(jīng)過(guò)兩級(jí)蒸發(fā)后，物料的濃度會(huì)提高7-8倍。
[0027]所述二級(jí)循環(huán)管道與深度濃縮器3的深度濃縮器進(jìn)料口 63連接，所述深度濃縮器3包括三級(jí)降膜加熱器9和三級(jí)分離器10，所述三級(jí)分離器10的底部通過(guò)三級(jí)循環(huán)泵20與深度濃縮器進(jìn)料口 63連通，構(gòu)成三級(jí)循環(huán)管道，所述三級(jí)循環(huán)管道上設(shè)有濃縮液出料管22，三級(jí)循環(huán)泵20的出料口通過(guò)濃縮液出料管22與濃縮液最終儲(chǔ)罐相連。
[0028]二級(jí)濃縮后的物料再通過(guò)向深度濃縮器進(jìn)料管18上的閥門(mén)開(kāi)始向三級(jí)降膜加熱器9轉(zhuǎn)料，在深度濃縮器內(nèi)物料的濃度可以達(dá)到設(shè)定值，再通過(guò)密度計(jì)58檢測(cè)測(cè)定后，由濃縮液出料管22連續(xù)的排出。
[0029]系統(tǒng)設(shè)有壓縮機(jī)1，其與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器2以及深度濃縮器3之間設(shè)有二級(jí)蒸汽循環(huán)管道，二級(jí)蒸汽循環(huán)管道如下:所述一級(jí)分離器5的頂部與深度濃縮器之間設(shè)有一級(jí)二次出蒸汽管道52，所述三級(jí)分離器10的頂部設(shè)有二級(jí)二次出蒸汽管道53，二級(jí)二次出蒸汽管道53末端與壓縮機(jī)I連接，所述壓縮機(jī)I與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器2的一級(jí)殼程8之間設(shè)有一級(jí)二次進(jìn)蒸汽管道54，所述壓縮機(jī)I與深度濃縮器的二級(jí)殼程11之間設(shè)有二級(jí)二次進(jìn)蒸汽管道55 ;
[0030]本實(shí)用新型二次蒸汽循環(huán)過(guò)程是這樣實(shí)現(xiàn)的:所述的二次蒸汽是來(lái)自于一體式蒸發(fā)器的一級(jí)分離器5的頂部和深度濃縮器的三級(jí)分離器10的頂部，這兩部分二次蒸汽(溫度在50-90°C )匯集到一起進(jìn)入到壓縮機(jī)I，通過(guò)壓縮機(jī)I壓縮后溫度和壓力得到升高，溫度可以提升6-22°C，可根據(jù)不同的物料進(jìn)行選擇不同的溫差，然后被壓縮的二次蒸汽溫度可達(dá)到58-112?，然后這部分蒸汽又被利用分別去一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器2和深度降膜濃縮器3的殼程繼續(xù)去加熱被濃縮的物料。蒸汽冷凝水匯集到冷凝水罐25，再通過(guò)冷凝水泵26打出。
[0031]系統(tǒng)還設(shè)有冷凝水罐25，其與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器2與深度濃縮器3之間設(shè)有二級(jí)冷凝水循環(huán)管道，二級(jí)冷凝水循環(huán)管道如下:所述冷凝水罐與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器2之間設(shè)有一級(jí)冷凝水排出管道49，所述冷凝水罐與深度濃縮器3之間設(shè)有二級(jí)冷凝水排出管道51，所述冷凝水罐25的底部通過(guò)冷凝水泵26與冷凝水預(yù)熱器連接，所述冷凝水預(yù)熱器與冷凝水排出管道28連接；
[0032]使用后的蒸發(fā)冷凝水溫度較高，通過(guò)冷凝水泵26打出的熱水進(jìn)入到冷凝水預(yù)熱器27去加熱被濃縮的物料，回收了系統(tǒng)的部分熱能。在維持系統(tǒng)真空的過(guò)程中，真空泵帶出的部分蒸汽也可以用于加熱物料，回收其中的熱能。
[0033]系統(tǒng)還設(shè)有不凝氣冷卻器38、氣液分離罐39以及真空泵42，與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器2與深度濃縮器3之間設(shè)有二級(jí)不凝氣循環(huán)管道，二級(jí)不凝氣循環(huán)管道如下:所述不凝氣冷卻器38 —端與氣液分離罐39連接，所述氣液分離罐39的下端通過(guò)二級(jí)不凝氣平衡管道47與冷凝水罐25連接，所述氣液分離罐39上端與真空泵42連接，所述不凝氣冷卻器38的另一端與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器2之間設(shè)有一級(jí)抽空管道36，所述不凝氣冷卻器38的另一端與深度濃縮器3之間設(shè)有二級(jí)抽空管37，冷凝水罐25與一體式降膜循環(huán)蒸發(fā)分離器2之間設(shè)有一級(jí)不凝氣平衡管道46，冷凝水罐25與深度濃縮器3之間設(shè)有二級(jí)不凝氣平衡管道47。
[0034]為了有效提高濃縮效率，所述一級(jí)分離器5的縱向中軸線上設(shè)有擋板64，所述擋板64將一級(jí)分離器5分成分離室I 6和分離室II 7。
[0035]所述蒸發(fā)管I和蒸發(fā)管II的頂部分別設(shè)有獨(dú)立的布液器。
[0036]濃縮液出料管22設(shè)有出料流量計(jì)23。
[0037]所述冷凝水預(yù)熱器27以及生蒸汽預(yù)熱器34為板式換熱器、列管換熱器或螺旋管換熱