本實用新型涉及中藥提取濃縮技術領域，尤其涉及一種基于蒸汽熱力增益技術的濃縮設備。
背景技術：
隨著醫藥經濟的不斷發展，傳統醫藥在全民健康產業中發揮的作用越來越大。以天然藥物提純得到的中成藥的需求量正在日益增加，而制成中藥制劑，中藥材大多需要經過提取、濃縮、純化等工藝操作；中藥提取液的濃縮過程是能耗最高的化工操作單元之一，大約占總耗能的60%~70%。雖然中藥提取液濃縮技術和設備通過不斷改進和創新，在節約能耗和濃縮效率上取得了一定的進步。然而，目前中藥制藥企業應用最多的仍然是上世紀60年代使用的單效、雙效、多效濃縮器，普遍存在能源消耗與投資成本的矛盾關系。
近年來，國內藥機企業從德國引入MVR（Mechanical vapor recompression）技術并嘗試將其應用到中藥的濃縮工藝中，MVR技術的基本原理是將蒸發器出來的二次蒸汽，經壓縮機壓縮，壓力溫度升高，熱焓增加，然后送到蒸發器的加熱室當做加熱蒸汽使用，使料液也維持沸騰狀態，而加熱蒸汽本身則冷凝成水、使原先要廢棄的蒸汽得到利用，提高了熱效率。然而，MVR技術應用到中藥提取液的濃縮工藝中普遍存在一些共性的問題，使其在該領域的推廣應用受限，比如：（1）初期投資高，采用進口壓縮機每1噸蒸發量的機組均價在60萬元人民幣左右；（2）濃縮比重達不到目標濃度，使用MVR技術濃縮藥液比重達1.05之后就難以再增加，通常還是要利用傳統的雙效或多效濃縮器進行進一步濃縮，無形中增加了成本；（3）維修保養成本高，蒸汽壓縮機含高速運動部件，難以保證機器能長期穩定地運行，一旦蒸汽壓縮機發生故障，不僅維修成本較高，且停機將造成損失；（4）加熱器列管堵塞問題，由于藥液在蒸發器和加熱器中之間的循環速度比較低，加熱器列管中的藥液長時間受熱造成粘著問題，不僅導致傳熱熱阻變大，且容易堵塞列管導致濃縮無法進行；（5）噪聲大，由機械蒸汽壓縮機產生的噪聲遠超GMP對制藥車間的噪聲限度要求；（6）泡沫問題，有些中藥提取液中含有皂苷類成分，這些成分在水分受熱蒸發的時候容易產生大量的泡沫，不僅帶走藥液造成損失，且附著在冷凝器中影響傳熱效果。
技術實現要素：
本實用新型所解決的技術問題在于提供一種基于蒸汽熱力增益技術的濃縮設備，以解決上述背景技術中的缺點。
本實用新型所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：
一種基于蒸汽熱力增益技術的濃縮設備，包括依次連接的原液預熱段、一效濃縮段、二效濃縮段及真空系統，原料藥液從板式換熱器的原液入口進入，經預熱后進入一效濃縮段、二效濃縮段，在真空系統的配合下完成藥液濃縮，具體結構如下：
一效蒸發器與一效加熱器通過管道并聯，并在一效加熱器上部一側設置有蒸汽增益器，且蒸汽增益器與一效蒸發器連接；一效加熱器與一級氣液分離罐連接，一級氣液分離罐與二效加熱器連接，二效加熱器與二效蒸發器通過管道并聯，同時二效加熱器下部通過管道與二級氣液分離罐連接，二效蒸發器、二級氣液分離罐的上部分別與冷凝器連接，冷凝器底部設置有冷凝液集罐，二級氣液分離罐下部與冷凝液集罐連接，冷凝液集罐與真空泵連接；此外，一效加熱器與二效加熱器通過管道連接，且一效蒸發器、一效加熱器、一級氣液分離罐、二效加熱器及二級氣液分離罐分別與板式換熱器連接，板式換熱器與磁力泵連接，通過磁力泵將板式換熱器中的水排出。
在本實用新型中，蒸汽增益器上設置有蒸汽入口，通過蒸汽入口通入蒸汽進行補熱。
在本實用新型中，一級氣液分離罐頂部設置有一級蝶閥。
在本實用新型中，在一效加熱器與二效加熱器連接的管道上設置有止回閥。
在本實用新型中，板式換熱器一側設置有原液入口，磁力泵設置在板式換熱器另一側。
在本實用新型中，二效蒸發器上設置有二級蝶閥。
在本實用新型中，冷凝器上部設置有冷凝水出口，冷凝器下部設置有冷凝水進口。
在本實用新型中，一效蒸發器與二效蒸發器頂部分別設置有絲網除沫器。
在本實用新型中，原料藥液從板式換熱器的原液入口進入，通過板式換熱器進行加熱，板式換熱器的熱源為一級氣液分離罐和二級氣液分離罐分離出來的熱水，在初次運行時可通過蒸汽增益器上設置的蒸汽入口通入蒸汽進行補熱，預熱后的藥液隨后進入一效蒸發器、一效加熱器、二效加熱器；
經預熱的藥液進入一效蒸發器、一效加熱器后，在一效蒸發器與一效加熱器之間循環，一效加熱器對藥液進行加熱，藥液受熱后水分蒸發并在一效蒸發器中進行氣液分離，從一效蒸發器頂端分離出來的蒸汽仍具有很高的溫度，在通過蒸汽增益器的蒸汽入口蒸汽進行溫度補償后重新送入一效加熱器對藥液進行加熱，一次余汽和熱水進入一級氣液分離罐中；
經預熱的藥液進入二效加熱器后，在二效加熱器和二效蒸發器之間循環，二效加熱器對藥液進行加熱，熱量由從一級氣液分離罐分離的余汽提供，從二效加熱器中出來的二次余汽和熱水進入二級氣液分離罐中，最終的部分余汽經冷凝器后冷凝；
不凝氣經冷凝液集罐后由真空泵抽離。
有益效果：
本實用新型設備構成簡單，首期投資成本低，僅為進口MVR設備的20%、國產MVR設備的30%~40%；運行穩定，除真空系統外無運動部件，從而保證設備長期穩定運行；傳熱效果好，加熱器列管內藥液流速快，不堵管，增益傳熱；維護成本低，加熱器可拆卸清洗，維修方便易行；目標濃度不受限制，可將中藥提取液濃度一次達到目標濃度；有效解決泡沫問題，同時由于蒸發器內壓力可調節且蒸發器頂部設置有絲網除沫器，不僅可控制泡沫的產生量，且可解決泡沫帶走藥液的問題；噪聲低，相比MVR技術，本設備無機械壓縮機，運行噪聲低；節能效果顯著，相比單效濃縮器，節能比重達70%~80%。
附圖說明
圖1為本實用新型的較佳實施例的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
參見圖1的一種基于蒸汽熱力增益技術的濃縮設備，包括一效蒸發器1、蒸汽增益器2、一效加熱器3、一級蝶閥4、一級氣液分離罐5、板式換熱器6、磁力泵7、二效加熱器8、二效蒸發器9、二級蝶閥10、二級氣液分離罐11、冷凝器12、冷凝液集罐13、真空泵14及絲網除沫器15。
在本實施例中，一效蒸發器1與一效加熱器3通過管道并聯，并在一效加熱器3上部設置有蒸汽增益器2，且蒸汽增益器2通過管道與一效蒸發器1連接；一效加熱器3與一級氣液分離罐5連接，一級氣液分離罐5與二效加熱器8連接，二效加熱器8與二效蒸發器9通過管道并聯，同時二效加熱器8下部通過管道與二級氣液分離罐11連接，二效蒸發器9、二級氣液分離罐11的上部分別與冷凝器12連接，冷凝器12底部設置有冷凝液集罐13，二級氣液分離罐11下部與冷凝液集罐13連接，冷凝液集罐13與真空泵14連接；此外，一效加熱器3與二效加熱器8通過管道連接，且一效蒸發器1、一效加熱器3、一級氣液分離罐5、二效加熱器8及二級氣液分離罐11分別與板式換熱器6連接，板式換熱器6與磁力泵7連接，通過磁力泵7將板式換熱器6中的水排出。
在本實施例中，蒸汽增益器2上設置有蒸汽入口。
在本實施例中，一級氣液分離罐5頂部設置有一級蝶閥4。
在本實施例中，在一效加熱器3與二效加熱器8連接的管道上設置有止回閥。
在本實施例中，板式換熱器6一側設置有原液入口。
在本實施例中，二效蒸發器9上設置有二級蝶閥10。
在本實施例中，冷凝器12上部設置有冷凝水出口，冷凝器12下部設置有冷凝水進口。
在本實施例中，一效蒸發器1與二效蒸發器9頂部分別設置有絲網除沫器15。
在本實施例中，原料藥液從板式換熱器6的原液入口進入，通過板式換熱器6進行加熱，板式換熱器6的熱源為一級氣液分離罐5和二級氣液分離罐11分離出來的熱水，在初次運行時可通過蒸汽增益器2上設置的蒸汽入口通入蒸汽進行補熱，預熱后的藥液隨后進入一效蒸發器1、一效加熱器3、二效加熱器8，該過程利用了冷凝液的熱量，最大程度節約能量；
經預熱的藥液進入一效蒸發器1、一效加熱器3后在一效蒸發器1與一效加熱器3之間循環，一效加熱器3對藥液進行加熱，藥液受熱后水分蒸發并在一效蒸發器1中進行氣液分離，從一效蒸發器1頂端分離出來的蒸汽仍具有很高的溫度，在通過蒸汽增益器2的蒸汽入口蒸汽進行溫度補償后重新送入一效加熱器3對藥液進行加熱，一次余汽和熱水進入一級氣液分離罐5中，該過程消耗的熱能大部分來自藥液中蒸發出來水蒸氣，僅僅通入少量的蒸汽對其溫度補償，使得蒸汽使用量大大減少，節能效果顯著；
經預熱的藥液進入二效加熱器8后在二效加熱器8和二效蒸發器9之間循環，二效加熱器8對藥液進行加熱，熱量由從一級氣液分離罐5分離的余汽提供，從二效加熱器8中出來的二次余汽和熱水進入二級氣液分離罐11中，最終的部分余汽經冷凝器12后冷凝，該過程實現了蒸汽熱量的多級利用，提高了能效；
不凝氣經冷凝液集罐13后由真空泵14抽離。
本實施例基于高效再利用二次蒸汽的基本原理，原液預熱段利用一級氣液分離罐5和二級氣液分離罐11排出的熱水中的熱量通過板式換熱器6對原液進行預熱；
一效濃縮段中所需的熱量由一效蒸發器1中藥液蒸發的水蒸氣通過蒸汽增益器2中補充的少量蒸汽后的混合蒸汽提供；
二效濃縮段中所需的能量由一級氣液分離罐5中的余汽提供；
真空系統用于降低一效濃縮段和二效濃縮段中的操作壓力，使蒸發溫度降低，使一效蒸發器1和二效蒸發器9中的藥液在低于常壓時水的蒸發溫度維持100℃蒸發；
一級蝶閥4和二級蝶閥10分別調節一效濃縮段中的一效蒸發器1和二效濃縮段中的二效蒸發器9中的真空度（因一級氣液分離罐5內的空間與一效加熱器3的殼程空間及一效蒸發器1的空間相通，故調節一級蝶閥4的開度可控制一效蒸發器1的真空度），促使一效蒸發器1和二效蒸發器9中的藥液達到最大的蒸發效率，而采用熱力再壓縮蒸汽的方法，使蒸發器中出來的二次蒸汽升溫之后完全再次進入加熱器對藥液進行加熱，部分冷凝的水和余汽進入二效加熱器對熱能進一步地利用，最大限度地利用熱能。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。