[其他]一种立式螺旋降膜液体浓缩设备

说明书

本发明涉及蒸发设备，更具体地说是一种利用螺旋槽管进行降膜浓缩处理的设备。

在本发明提出之前，美国橡树岭国立实验室提出了螺旋槽管强化传热的原理，这个原理提出，流体在螺旋槽管内流动时，流体流经螺旋肋时，会产生逆向压力梯度，这会使流体产生局部涡流，会削离减薄近壁流体层流底层的厚度，从而降低了热阻，提高传热系数等，从而实现了强化传热。国内外的专家们已将这一强化传热的原理成功地应用到海水淡化处理和电厂的冷凝器上，同时我国上海制造的甲醛急冷器和四川制造的天然气锅炉，也都引起了这一原理，取得了良好的效果。但是螺旋管强化传热的原理至今没有被人们利用到对各种液体进行浓缩处理的设备中来，如我国中药制取行业，目前所使用的浓缩设备，几乎都是借助于化工上用的浓缩设备，一般采取敞口浓缩、原型蒸发、刮板浓缩、真空浓缩、升降膜蒸发、离心薄膜蒸发等，但是这些传统的浓缩设备，在实际运用中对浓缩时所产生的发泡、跑料、过热结垢、堵塞等技术问题，至今无法得到理想的解决。

本发明的目的是针对上述问题而提出来的，主要是利用螺旋槽管强化传热原理，设计一种由高位槽、立式螺旋降膜浓缩器、分离器、螺杆泵等组成的浓缩设备，以解决中药制取浓缩过程中，存在的发泡、跑料、过热结垢、堵塞以及浓度高时，所产生的蒸发效率低等技术难题。

本发明的具体设计方案，主要是以立式螺旋降膜液体浓缩器为主体进行的，在结构上立式螺旋降膜液体浓缩器，分上筒体，中筒体和下筒体三个部分，中筒体由上体和下体组成，在中筒体上体和下体的内径中，设有37根长度为1800～2000mm的单头螺旋槽管，上筒体、中筒体上体和下体，下筒体之间均采用法兰连接。其中上筒体内径为300mm，高为220mm，在上筒体二分之一处，设有一个左旋切向进料口，其口径为80mm，在筒体的底部设有37个向内呈抛物形开口面的左旋向分配头，与中筒体上体内径中的37根单头螺旋槽管连接。在中筒体上体和下体内径中各自的37根单头螺旋槽管，其螺旋角为87°，螺旋槽宽度为0.2～0.5mm，螺旋槽深度为0.3～0.6mm，螺旋距为4～8mm，螺旋槽管直径为19～20mm，中筒体上体和下体的外圆径为284mm，内径为269mm，长度为2000mm，在中筒体上体和下体内径中的37根单头螺旋槽管，分别用四个带有37个孔径的圆花盘焊接。在中筒体上体和下体，各自的上端设有两个Dg50mm的蒸气进口，各自的下端设有一个Dg20mm的蒸气冷凝水排出口，在蒸气冷凝水排出口的上端各自设有一个热膨胀节。下筒体是一个代直边的半球形底盖，直边高为100mm，半球形底盖直径为280mm，高度为2240mm，在半球形底盖切线处，设有一个浓缩料出口。在立式螺旋降膜液体浓缩器的上筒体左旋切向进料口与高位槽连接，下筒体浓缩料出口与分离器连接。

本发明立式螺旋降膜液体浓缩设备在与离心薄膜蒸发器的对比试验中，充分显示了本发明的优越性和积极效果，参看列表中的对比试验数据，就能清楚地看出。列表：

本发明不仅在对比试验中，显示了优越性和积极性效果，而且在结构构上，本发明也比离心薄膜蒸发器要简单得多，本发明立式螺旋降膜液体浓缩器主机，其配套辅机只需3台，而离心薄膜蒸发器，其配套辅机需11台，这些都是离心薄膜蒸发器不能与本发明相比的。

下面进一步用附图对本发明立式螺旋降膜液体浓缩设备进行说明，附图中：

1.高位槽，2.上筒体，3.左旋切向进料口，4.蒸气进口，5.螺旋槽管，6.中筒体上体，7.中筒体下体，8.热膨胀节，9.蒸气冷凝水出口，10.下筒体，11.浓缩料出口，12.法兰，13.分离器，14.螺杆泵，15.A点螺旋槽管剖视图。

本发明在实施中，螺旋槽管采用紫铜管，用滚压方法挤压成螺旋槽。上筒体，下筒体采用ICri8Ni9Ti不锈钢板制作，中筒体上体和下体采用无缝钢管制作，整个制作工艺十分简单。

本发明立式螺旋降膜液体浓缩设备，蒸发能力强，动力消耗低，价格低廉。适用于中药、食品、化工等行业对液体的浓缩处理。