本實用新型涉及一種濃縮器。

背景技術：

在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中，往往需蒸發(fā)大量水分，這就需要消耗大量能源加熱原料使其中的水分受熱形成蒸汽。為了減少加熱蒸汽的消耗，可采用多效蒸發(fā)。即將加熱蒸汽通入第一蒸發(fā)器，則原料受熱而沸騰，原料蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽當作加熱蒸汽，引入下一個蒸發(fā)器，只要后者蒸發(fā)室壓力和溶液沸點均較原來蒸發(fā)器中的為低，則引入的二次蒸汽即能起加熱熱源的作用。同理，第二個蒸發(fā)器新產(chǎn)生的新的二次蒸汽又可作為第三蒸發(fā)器的加熱蒸汽。這樣，每一個蒸發(fā)器即稱為一效，將多個蒸發(fā)器連接起來一同操作，即組成一個多效蒸發(fā)系統(tǒng)。加入生蒸汽的蒸發(fā)器稱為第一效，利用第一效二次蒸汽加熱的稱為第二效，依此類推，產(chǎn)生循環(huán)利用，多次重復利用了熱能，顯著地降低了熱能耗用量，這樣大大降低了成本，也增加了效率。但是在正常生產(chǎn)過程中，二次蒸汽壓力、溫度較低，進入蒸發(fā)器的速度較小，容易造成后續(xù)蒸發(fā)器蒸發(fā)效果差，而生蒸汽的壓力、溫度都較高，直接進入第一蒸發(fā)器，會造成較多的能源浪費。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種能耗低的濃縮器。

為解決上述技術問題，本實用新型包括平衡罐、分離裝置、板式冷凝器，其特征是所述平衡罐的進料口連接有進料管，所述平衡罐的出料口連接有出料管，所述出料管上安裝有進液泵，所述分離裝置包括板式蒸發(fā)器和分離罐，所述板式蒸發(fā)器的蒸汽進口連接有蒸汽進管，所述板式蒸發(fā)器的原料出口通過分離管與分離罐的進口連接，所述分離管與分離罐相切設置；所述分離裝置為兩組或兩組以上，所述出料管與第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連接；前一級分離裝置的分離罐的液相出口通過送液管與后一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通，所述送液管上設有送液泵，所述送液管在送液泵出液口的后方連接有送液回流管，所述送液回流管與前一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通，最后一級分離裝置的分離罐底部的液相出口連接有出液管，所述出液管上連接有排液管和濃縮液回液管，所述排液管上設有出液泵，所述濃縮液回液管上設有循環(huán)泵，所述濃縮液回液管與最后一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通；前一級的分離裝置的分離罐的氣相出口與后一級的分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進口通過管路連通，最后一級分離裝置的分離罐頂部的氣相出口通過管路與板式冷凝器的溶媒進口連通；第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進管的端部與噴射泵出口連接，所述噴射泵的進口連接有新鮮蒸汽總管，所述噴射泵的吸氣口連接有吸氣管，所述吸氣管至少與剩余分離裝置的板式蒸發(fā)器的其中一個板式蒸發(fā)器的蒸汽通道連通；所述第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽凝水出口連接有排水管，所述排水管的端部連接有凝水泵，所述凝水泵的出液口連接有蒸汽凝水管，所述蒸汽凝水管上連接有凝水分支管，所述凝水分支管與第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進管連通；其余分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽凝水出口連接有排溶媒凝水管。

所述板式冷凝器的溶媒凝水出口連接有排放管，所述排放管上安裝有冷凝器汽水分離器，所述冷凝器汽水分離器的出氣口通過管路與真空泵連通，所述排放管與排放泵的進液口連接，所述排放泵的出液口連接有溶媒凝水管，所述溶媒凝水管上連接有溶媒回液管，所述溶媒回液管與平衡罐的進料口連通；所述排溶媒凝水管與排放泵的進液口連接。

所述排水管上安裝有第一汽水分離器，所述排溶媒凝水管上安裝有第二汽水分離器，所述第一汽水分離器和第二汽水分離器的出氣口通過管路分別與板式冷凝器的溶媒進口連通。

所述排液管上連接有濃縮液回流管，所述濃縮液回流管與平衡罐的進料口連通；所述濃縮液回液管和出液管上連接有將兩者連通的返回管。

所述濃縮液回液管上安裝有質(zhì)量流量計，所述質(zhì)量流量計的信號輸出端與控制器電連接，所述出液泵和循環(huán)泵的控制端分別與控制器電連接。

所述板式冷凝器的冷凝水進口連接有循環(huán)水進管、冷凝水出口連接有循環(huán)水出管，所述循環(huán)水進管在靠近板式冷凝器處連接有第一清洗出管，所述第一清洗出管上設有第一清洗閥，所述循環(huán)水出管在靠近板式冷凝器處連接有第一清洗進管，所述第一清洗進管上設有第二清洗閥。

所述出料管上連接有第一清洗分支管，所述第一清洗分支管上還連接有多個第二清洗分支管，第二清洗分支管分別與板式冷凝器的溶媒進口、各級分離裝置中的板式蒸發(fā)器的原料進口和分離罐連通。

所述分離裝置為兩組，第一級分離裝置的分離罐的氣相出口與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進口通過管路連通，第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進口連接有蒸汽進管，所述蒸汽進管上安裝有噴射泵，所述噴射泵的吸氣口通過管路與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽通道連通；第一級分離裝置的分離罐底部的液相出口連接有送液管，所述送液管上設有送液泵，所述送液管在送液泵出液口的后方連接有送液回流管，所述送液回流管與第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通，所述送液管與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通；第二級分離裝置的分離罐底部的液相出口連接有出液管，所述出液管上連接有排液管和濃縮液回液管，所述排液管上設有出液泵，所述濃縮液回液管上設有循環(huán)泵，所述濃縮液回液管與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通。

所述分離裝置為三組，第一級分離裝置的分離罐的氣相出口與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進口通過管路連通，第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進口連接有蒸汽進管，所述蒸汽進管上安裝有噴射泵，所述噴射泵的吸氣口通過管路分別與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器和第三級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽通道連通，或者所述噴射泵的吸氣口通過管路與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器和第三級分離裝置的板式蒸發(fā)器的其中一個板式蒸發(fā)器的蒸汽通道連通；第一級分離裝置的分離罐底部的液相出口連接有送液管，所述送液管上設有送液泵，所述送液管在送液泵出液口的后方連接有送液回流管，所述送液回流管與第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通，所述送液管與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通；第二級分離裝置的分離罐底部的液相出口連接有送液管，所述送液管上設有送液泵，所述送液管在送液泵出液口的后方連接有送液回流管，所述送液回流管與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通，所述送液管與第三級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通；第三級分離裝置的分離罐底部的液相出口連接有出液管，所述出液管上連接有排液管和濃縮液回液管，所述排液管上設有出液泵，所述濃縮液回液管上設有循環(huán)泵，所述濃縮液回液管與第三級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通。

采用上述結構后，本實用新型中，新鮮蒸汽總管上設置噴射泵，第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進管與其他分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進管分別與噴射泵的出口和吸氣口連接，新鮮蒸汽由于壓力大、溫度高在進入噴射泵后可對其他的分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽通道內(nèi)的溶媒蒸汽進行抽吸，新鮮蒸汽壓力降低的同時將溶媒蒸汽的壓力提高，可提高其他分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸發(fā)強度，節(jié)約大量高品位的蒸汽；第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的部分蒸汽的凝水通過凝水分支管進入蒸汽進管與高壓、高溫的蒸汽混合，凝水吸熱蒸發(fā)成蒸汽，從而降低了蒸汽的壓力及溫度，通過調(diào)節(jié)凝水與蒸汽的比例，使進入第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽的溫度及壓力維持在最適宜的溫度，保護板式蒸發(fā)器的同時，還可防止物料過熱，提高物料的蒸發(fā)效果，由于凝水的溫度還較高，通過對凝水的利用，還可降低能源消耗；本實用新型為強制循環(huán)，比傳統(tǒng)設備的自然循環(huán)強度高，因此不易結垢，物料的濃縮密度高；本實用新型中選用板式蒸發(fā)器，其換熱板片較薄，換熱效率高，設備結構緊湊，熱量損失少；板式蒸發(fā)器可拆卸，維護方便，并且可在一定程度上增加板片以擴大設備蒸發(fā)能力。

附圖說明

下面結合附圖及具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

濃縮器包括平衡罐20、分離裝置、板式冷凝器23，平衡罐20的進料口連接有進料管24，平衡罐20的出料口連接有出料管25，出料管25上安裝有進液泵26，其中分離裝置包括板式蒸發(fā)器21和分離罐22，板式蒸發(fā)器的蒸汽進口連接有蒸汽進管56，板式蒸發(fā)器的原料出口通過分離管32與分離罐的進口連接，分離管與分離罐相切設置且分離管由其進料端至出料端向下傾斜設置，使物料順利流至分離罐內(nèi)。

本實用新型中分離裝置為兩組或兩組以上，其管路連接結構如下：出料管25與第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連接；前一級分離裝置的分離罐的液相出口通過送液管與后一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通，送液管34上設有送液泵35，送液管在送液泵出液口的后方連接有送液回流管61，送液回流管61與前一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通，送液回流管與位于送液泵進液口前方的送液管的管段通過連通管62連通，用于系統(tǒng)運行終止后排出板式蒸發(fā)器及管道內(nèi)的原料，最后一級分離裝置的分離罐底部的液相出口連接有出液管50，出液管50上連接有排液管40和濃縮液回液管36，排液管40上設有出液泵39，排液管40上在出液泵39后方連接有濃縮液回流管57，濃縮液回流管57與平衡罐20的進料口連通，當系統(tǒng)出現(xiàn)問題，濃縮液不合格時可經(jīng)濃縮液回流管57回流至平衡罐20再次進行蒸發(fā)；濃縮液回液管36上設有循環(huán)泵38，濃縮液回液管36與最后一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通，濃縮液回液管36和出液管50上連接有將兩者連通的返回管37；當物料正常進行蒸發(fā)時，返回管37處于關閉狀態(tài)，當整個系統(tǒng)停車時，返回管37開通，出液泵39可將板式蒸發(fā)器前部管路內(nèi)的物料全部排出，防止物料殘留；濃縮液回液管36上安裝有質(zhì)量流量計，質(zhì)量流量計的信號輸出端與控制器電連接，出液泵39和循環(huán)泵38的控制端分別與控制器電連接；前一級的分離裝置的分離罐的氣相出口與后一級的分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進口通過管路連通，最后一級分離裝置的分離罐頂部的氣相出口通過管路與板式冷凝器23的溶媒進口連通；

第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進管的端部與噴射泵54出口連接，噴射泵54的進口連接有新鮮蒸汽總管53，噴射泵54的吸氣口連接有吸氣管55，吸氣管55至少與剩余分離裝置的板式蒸發(fā)器的其中一個板式蒸發(fā)器的蒸汽通道連通；第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽凝水出口連接有排水管33，排水管33與凝水泵30的進液口連接，凝水泵30的出液口連接有蒸汽凝水管28，蒸汽凝水管28上連接有凝水分支管29，凝水分支管29與第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進管連通；其余分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽凝水出口連接有排溶媒凝水管52；系統(tǒng)工作過程中，部分蒸汽的凝水通過凝水分支管29進入蒸汽進管與高壓、高溫的蒸汽混合，凝水吸熱蒸發(fā)成蒸汽，從而降低了蒸汽的壓力及溫度，通過調(diào)節(jié)凝水與蒸汽的比例，使進入第一級板式蒸發(fā)器的蒸汽的溫度及壓力維持在最適宜的溫度，保護板式蒸發(fā)器的同時，還可防止物料過熱，提高物料的蒸發(fā)效果，由于凝水的溫度還較高，通過對凝水的利用，還可降低能源消耗；

板式冷凝器23的溶媒凝水出口連接有排放管44，排放管44上安裝有冷凝器汽水分離器45，冷凝器汽水分離器45的出氣口通過管路與真空泵43連通，此處真空泵選用水環(huán)式真空泵，排放管44與排放泵42的進液口連接，排放泵42的出液口連接有溶媒凝水管41，溶媒凝水管41上連接有溶媒回液管58，溶媒回液管58與平衡罐20的進料口連通；各個排溶媒凝水管52分別與排放泵42的進液口連接，當系統(tǒng)工作出現(xiàn)問題，氣相中帶出物料時，可將此部分溶媒凝水通過溶媒回液管58回流至平衡罐20，防止物料浪費。排水管33上安裝有第一汽水分離器31，排溶媒凝水管52上安裝有第二汽水分離器51，第一汽水分離器31和第二汽水分離器51的出氣口通過管路分別與板式冷凝器23的溶媒進口連通，從而通過板式冷凝器23的冷卻通道與真空泵間接連通；

板式冷凝器23的冷凝水進口連接有循環(huán)水進管48、冷凝水出口連接有循環(huán)水出管46，循環(huán)水進管48在靠近板式冷凝器23處連接有第一清洗出管49，第一清洗出管49上設有第一清洗閥，循環(huán)水出管46在靠近板式冷凝器23處連接有第一清洗進管47，第一清洗進管47上設有第二清洗閥，對板式冷凝器23的冷卻通道進行反沖洗時只需從第一清洗進管47進水、從第一清洗出管49出水即可，減少清洗水的清洗路徑，提高清洗水的清洗壓力、速度，進而提高清洗潔凈度；出料管25上連接有第一清洗分支管27，第一清洗分支管27上還連接有多個第二清洗分支管60，第二清洗分支管分別與板式冷凝器23的溶媒進口、各級分離裝置中的板式蒸發(fā)器的原料進口和分離罐連通，第一清洗分支管27還通過管路與平衡罐20連通，本實用新型中第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口由于直接與出料管25連接，故一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口處可不再設置第二清洗分支管。清洗時可先將清洗液注入平衡罐20，用進液泵26將清洗液泵入需清洗的設備，需清洗的設備通過管路與平衡罐20的頂部連通，從而使清洗液可形成環(huán)路循環(huán)，平衡罐20起到緩沖及存儲的作用，提高清洗效果。

如圖1所示，分離裝置為兩組，第一級分離裝置的分離罐的氣相出口與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進口通過管路連通，第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進口連接有蒸汽進管，蒸汽進管上安裝有噴射泵，噴射泵的吸氣口通過管路與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽通道連通；第一級分離裝置的分離罐底部的液相出口連接有送液管34，送液管34上設有送液泵35，送液管34與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通；第二級分離裝置的分離罐底部的液相出口連接有出液管50，出液管50上連接有排液管40和濃縮液回液管36，排液管40上設有出液泵39，濃縮液回液管36上設有循環(huán)泵38，濃縮液回液管36與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通。

當分離裝置為三組時，其與分離裝置為兩組時管路連接的不同之處在于：第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進口連接有蒸汽進管，蒸汽進管上安裝有噴射泵，噴射泵的吸氣口通過管路分別與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器和第三級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽通道連通，或者所述噴射泵的吸氣口通過管路與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器和第三級分離裝置的板式蒸發(fā)器的其中一個板式蒸發(fā)器的蒸汽通道連通，噴射泵吸氣口通過管路與哪個板式蒸發(fā)器連通，需根據(jù)具體物料的溫度、蒸汽的壓力進行測算；第一級分離裝置的分離罐底部的液相出口連接有送液管，所述送液管上設有送液泵，所述送液管與第二級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通；第二級分離裝置的分離罐底部的液相出口連接有送液管，所述送液管上設有送液泵，所述送液管與第三級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通；第三級分離裝置的分離罐底部的液相出口連接有出液管，所述出液管上連接有排液管和濃縮液回液管，所述排液管上設有出液泵，所述濃縮液回液管上設有循環(huán)泵，所述濃縮液回液管與第三級分離裝置的板式蒸發(fā)器的原料進口連通。分離裝置多于3組時，可根據(jù)具體情況布置噴射泵的數(shù)量、位置及管路連接關系，在此不再一一贅述。

本實用新型中還設有用于冷卻各個泵的冷卻系統(tǒng)，其中冷卻系統(tǒng)包括水箱59，水箱上部連接有冷卻進水管、下部連接有冷卻出水管，冷卻出水管的末端與真空泵連通，冷卻出水管上對應凝水泵30、循環(huán)泵38、送液泵、出液泵39、排放泵42依次設有冷卻分支管用于與各個泵的冷卻水進口連接，各個泵的冷卻水以及本實用新型中各個管路的廢水均通過管路輸送至廢水管，便于對廢水集中處理。

以上所述管路，當其水平設置時，可沿其內(nèi)流體流向略微向其出料端向下傾斜設置，其坡度可控制在0.5-1%范圍內(nèi)，便于物料的排出。以上所述管路上分別設有控制管路通斷的控制閥，此結構設置為本領域技術人員公知技術，故不再一一贅述。本實用新型中濃縮液回液管36上安裝有質(zhì)量流量計，質(zhì)量流量計的信號輸出端與控制器電連接，出液泵39和循環(huán)泵38的控制端分別與控制器電連接，通過監(jiān)控物料的相對密度，控制器判斷物料是否合格，合格則開啟出液泵39出液，不合格則開啟循環(huán)泵38將物料重新泵入板式蒸發(fā)器繼續(xù)進行蒸發(fā)濃縮。其他管路上也可分別設置電動閥，電動閥的控制端分別與控制器電連接，各個設備上設置溫度、壓力、液位等實時監(jiān)測裝置，且其信號輸出端分別與控制器電連接，各個泵的控制端也分別與控制器電連接，針對工藝流程中各個設備對溫度、壓力等的要求，可對控制器進行編程，使其接收到監(jiān)測裝置發(fā)出的信號后，發(fā)出合適指令，維持整個系統(tǒng)自動穩(wěn)定運行。具體各個設備之間的聯(lián)鎖控制結構，本領域的技術人員根據(jù)工藝流程要求即可設計得出，其為本領域的公知常識，故在此不再一一贅述實現(xiàn)本實用新型自動化的各個聯(lián)鎖控制結構。

物料首先輸送至平衡罐20，由進液泵26輸送至第一級板式蒸發(fā)器，物料在第一級板式蒸發(fā)器中快速流過，溫度升高，隨后進入第一級分離罐，物料經(jīng)第一級板式蒸發(fā)器加熱后為氣液共相，通過分離管沿切線方向進入第一級分離罐，在第一級分離罐內(nèi)形成漩渦，增加氣液分離強度，蒸發(fā)出的溶媒蒸汽從第一級分離罐頂部流出后進入下一級的板式蒸發(fā)器，并依次類推，最后一級分離罐頂部的溶媒蒸汽進入板式冷凝器23，前一級濃縮后的物料通過分離罐底部的液相出口進入下一級的板式蒸發(fā)器進一步濃縮，最后一級濃縮后的物料通過分離罐底部的循環(huán)泵38重新進入板式蒸發(fā)器，該循環(huán)回路中安裝有質(zhì)量流量計，可實時檢測物料相對密度，達到設定值后，切換至出液管50路，經(jīng)分離罐底部的出液泵39輸出，不合格時切換回平衡罐20。平衡罐20內(nèi)設置液位變送器，通過控制器控制液位高度，保證整個系統(tǒng)連續(xù)運行。

本實用新型中新鮮蒸汽總管53上設置噴射泵，第一級分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進管與其他的分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽進管分別與噴射泵的出口和吸氣口連接，新鮮蒸汽由于壓力大、溫度高在進入噴射泵后可對其他分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸汽通道內(nèi)的溶媒蒸汽進行抽吸，新鮮蒸汽壓力降低的同時將溶媒蒸汽的壓力提高，可提高其他分離裝置的板式蒸發(fā)器的蒸發(fā)強度，節(jié)約大量高品位的蒸汽，且保護板式蒸發(fā)器。

本實用新型為強制循環(huán)，比傳統(tǒng)設備的自然循環(huán)強度高，因此不易結垢，物料的濃縮密度高；本實用新型中選用板式蒸發(fā)器，其換熱板片較薄，換熱效率高，設備結構緊湊，熱量損失少；板式蒸發(fā)器可拆卸，維護方便，并且可在一定程度上增加板片以擴大設備蒸發(fā)能力；設備可全自動控制，實現(xiàn)連續(xù)濃縮。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不用于限制本實用新型。前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。但凡在本實用新型的發(fā)明構思范圍之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。