專利名稱：高濃料液多效降膜真空蒸發的成膜裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及蒸發濃縮技術，具體是指用于輕工、食品、淀粉糖、醫藥、精細化工等行業，高濃度、高粘度、熱敏性物料的多效降膜真空蒸發的成膜裝置。
近十年來，德國、日本、美國、丹麥等國的研究人員在降膜蒸發濃縮傳熱機理及傳熱過程的強化等方面取得了較大進展，理論專著相繼發表。近年多效降膜真空蒸發濃縮裝置定型產品問世，并實現裝備整體自控，目前已廣泛用于輕工、食品、淀粉糖、醫藥、精細化工等行業料液的蒸發濃縮過程。其原理是料液由加熱器頂部加入，經成膜裝置進行分布后，在重力和真空作用下沿加熱管內壁呈膜狀下降，加熱管分預熱段和蒸發段兩段，料液在預熱段升溫至蒸發溫度，在蒸發段蒸發濃縮，濃縮后的料液與二次蒸汽混合物在分離器分離，料液進入下一效繼續濃縮，二次蒸汽作為下一效的加熱蒸汽。多效降膜真空蒸發濃縮系統具有蒸發速度快、蒸發強度高、能源利用率高、溫度低、停留時間短、性能好等優點。
但是，目前對多效降膜真空蒸發濃縮系統，世界各國研究的重點都放在整個系統的優化匹配及自動控制上，對傳熱過程起關鍵作用的成膜裝置卻缺乏系統深入的研究，多采用單層分布盤式成膜裝置，如
圖1、圖2所示，為多孔盤結構，每個孔上焊有高1～2厘米的短管—溢流管，盤周邊高2～3厘米，孔徑較大，為0.98～1.02d(d為加熱管管徑)，孔與加熱管一一匹配。物料由進料管進入加熱器，在成膜裝置的周邊與溢流管間形成一液層，液面超過溢流管后經管孔溢流進入加熱管，開始蒸發濃縮過程。由于采用單層分布盤式結構，料液直接沖擊分布盤，導致部分料液沒有形成液層就直接短路通過溢流管孔進入加熱管，料液分布不均。同時由于溢流管孔徑大，這種影響更加明顯，與進料管相對的中部加熱管料液流量過大，成膜效果不理想，傳熱效果差，而周邊的加熱管料液流量過小，容易把料液燒焦，造成“焦管”問題而影響產品質量。同時在分布盤上焊接許多溢流管，技術要求高，加工難度大。這些都直接影響了多效降膜真空蒸發濃縮系統的推廣使用。另外，國內近年采用的二效和三效降膜真空蒸發濃縮系統多為日本、德國引進，存在該設備的國產化問題。
本發明的目的在于克服現有傳統的和進口的成膜裝置的不足，改進成膜裝置結構，以解決單層分布盤式成膜裝置存在的料液分布不均及由此帶來的“焦管”問題，提供一種能源利用率高、成膜效果好、生產成本較低且易于在國內推廣應用的高濃料液多效降膜真空蒸發的成膜裝置及其安裝方法。
本發明主要是設計了一種雙層分布板式成膜裝置替代現有技術中的單層分布盤式成膜裝置，它為一通過支架將上、下分布板固定聯接成一體的雙層分布板；上分布板孔的孔徑大于下分布板孔的孔徑，當加熱管管徑為d時，上分布板孔孔徑為0.18～0.25d，下分布板孔孔徑為0.08～0.15d，上分布板開孔率為16～25％，下分布板開孔率為12～20％；上分布板上焊有便于清洗維修裝卸的把手；它水平、活動安裝在加熱管上方。
本發明與單層分布盤式成膜裝置相比具有以下突出優點①采用雙層分布板結構，對料液進行二次分布，并對上下分布板的孔徑及開孔率進行了優化，孔徑小、孔數多(約為分布盤式成膜裝置的18～35倍)，料液分布非常均勻，圓滿地解決了采用單層分布盤式成膜裝置存在的料液分布不均及由此帶來的“焦管”問題。
②成膜效果理想，傳熱效率大為提高，蒸汽單耗(噸蒸汽/噸蒸發水)由分布盤式成膜裝置的0.43～0.46降為0.38～0.41，下降了10％以上，節能效果非常明顯。
③本裝置結構簡單，加工制造容易，易于推廣使用，特別適用于國內輕工、食品、淀粉糖、醫藥、精細化工等行業料液的蒸發濃縮過程；④采用本裝置能耗低，生產成本相對降低，經濟效益前景好；⑤本裝置為活動式結構，易于清洗和維修等。
圖1為單層分布盤式成膜裝置結構示意圖；圖2為圖1的A-A剖圖；圖3為高濃料液多效降膜真空蒸發的成膜裝置結構示意圖；圖4為圖3的俯視圖，即上分布板結構示意圖；圖5為圖3的A-A剖圖，即下分布板結構示意圖；圖6為高濃料液多效降膜真空蒸發的成膜裝置安裝示意圖。
通過以下實施例及其附圖對本發明作進一步的詳述如圖3所示，高濃料液多效降膜真空蒸發的成膜裝置由上分布板2、下分布板4、使上、下分布板2和4固定聯接的支架3和把手1所組成。圖4所示上分布板2上開設有上分布板孔5，圖5所示下分布板4上開設有下分布板孔6，上分布板孔5的孔徑大于下分布板孔6。設計時，綜合考慮料液分布及流體阻力，對上下分布板的孔徑及開孔率進行優化。當加熱管8管徑為d時，上分布板孔孔徑為0.18～0.25d，下分布板孔孔徑為0.08～0.15d；上分布板開孔率為16～25％，下分布板開孔率為12～20％。上分布板2和下分布板4通過支架3和均勻分布的焊接點7聯接為一體，上分布板2上焊有便于清洗維修裝卸的把手1。如圖6所示，雙層分布板式成膜裝置10水平、活動安裝在均勻分布并與多效降膜真空蒸發裝置內殼體11固定焊接的墊板9上。物料由進料管12進入高濃料液多效降膜真空蒸發的成膜裝置，經上分布板進行第一次分布后，進入下分布板進行二次分布，再進入加熱管，開始蒸發濃縮過程。由于孔徑小、孔數多(約為分布盤式成膜裝置的18～35倍)，同時進行二次分布，料液分布非常均勻，圓滿地解決了采用單層分布盤式成膜裝置存在的料液分布不均及由此帶來的“焦管”問題。
權利要求
1.一種高濃料液多效降膜真空蒸發的成膜裝置，其特征在于它為一通過支架(3)將上、下分布板(2)和(4)固定聯接成一體的雙層分布板；上分布板孔(5)的孔徑大于下分布板孔(6)的孔徑。
2.根據權利要求1所述的一種高濃料液多效降膜真空蒸發的成膜裝置，其特征在于當加熱管(8)管徑為d時，上分布板孔孔徑為0.18～0.25d，下分布板孔孔徑為0.08～0.15d。
3.根據權利要求1、2所述的一種高濃料液多效降膜真空蒸發的成膜裝置，其特征在于上分布板開孔率為16～25％，下分布板開孔率為12～20％。
4.一種高濃料液多效降膜真空蒸發的成膜裝置，其特征在于它水平、活動安裝在加熱管上方。
全文摘要
本發明涉及蒸發濃縮技術，是廣泛用于淀粉糖、輕工、食品、醫藥、精細化工等行業，高濃度、高粘度、熱敏性物料的多效降膜真空蒸發的成膜裝置。它是一通過支架3將上、下分布板2和4固定聯接成一體的雙層分布板；上分布板孔5的孔徑大于下分布板孔6的孔徑。它解決了現有技術的成膜裝置存在的料液分布不均及由此帶來的“焦管”問題，成膜效果理想，傳熱效率大為提高，節能效果非常明顯，且結構簡單，極易推廣應用。
文檔編號B01D1/22GK1239677SQ99116259
公開日1999年12月29日 申請日期1999年6月28日 優先權日1999年6月28日
發明者楊連生, 扶雄, 羅發興, 何小維 申請人:華南理工大學