本發(fā)明涉及蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、干燥技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種蒸發(fā)干燥一體裝置。

背景技術(shù)：

以往的蒸發(fā)和干燥是兩個(gè)系統(tǒng)，溶解于液體的溶質(zhì)只有通過蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶，過濾，離心才能分離出來，得到含濕量很大的固體，再去干燥。通常工藝需要首先采取多效(或單效)濃縮蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮蒸發(fā)后進(jìn)入離心機(jī)或過濾機(jī)進(jìn)行初步分離，最后進(jìn)入干燥機(jī)進(jìn)行徹底分離，以上工藝路線至少要三種設(shè)備分工才能完成。

近年來有了噴霧干燥機(jī)，使蒸發(fā)和干燥在同一臺(tái)設(shè)備里完成。但是，噴霧干燥機(jī)使用的熱載體是熱風(fēng)，耗能巨大，不但很難冷凝回收溶液(主要是水的回收利用)，而且增加了空氣污染，尤其是溶液里還含有機(jī)成分，這樣對(duì)生產(chǎn)的安全性帶來很大的隱患。這類裝置不僅受限于物料價(jià)值貴重的處理，如奶粉，中藥制劑方面使用。因?yàn)楦芟抻诩訜岱绞椒矫妫绕淦瘽摕岜容^大的物料方面加熱非常困難，所以在大量的工業(yè)廢水凈化脫鹽方面幾乎沒有使用。

隨著mvr(蒸汽二次壓縮再利用)技術(shù)應(yīng)用于蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)之后，在蒸發(fā)領(lǐng)域確實(shí)獲得了節(jié)能效果。mvr技術(shù)解決了蒸發(fā)節(jié)能的問題，但僅僅完成了蒸發(fā)過程。所以mvr技術(shù)仍不能一步完成蒸發(fā)干燥操作。特別是在當(dāng)前環(huán)保壓力加大情況下，企業(yè)急需節(jié)能簡(jiǎn)捷、投資低的脫鹽凈化設(shè)備的出現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種蒸發(fā)干燥一體裝置，至少包括筒體、軸、加熱盤、噴霧臂、刮板組；

所述筒體上部有氣體出口，下部有蒸發(fā)干燥后物料出口，筒體內(nèi)有熱媒腔、多個(gè)熱媒進(jìn)口管和熱媒出口管，所述的軸是空心軸，一端連有旋轉(zhuǎn)接頭和軸上鏈輪，軸上固連若干個(gè)繞軸同步旋轉(zhuǎn)的噴霧臂和刮板組，軸的頂部連接有原料液進(jìn)口；軸的兩端由固定在筒體兩端中心的軸承座支撐；所述加熱盤與筒體的內(nèi)壁固連；

還包括通過管道連接的原料液儲(chǔ)罐、壓力泵、初效過濾器、預(yù)熱器和中效過濾器，中效過濾器與原料液進(jìn)口連接；氣體出口通過蒸汽管道與汽液分離器和蒸汽壓縮機(jī)連接，蒸汽壓縮機(jī)通過蒸汽管道和單向閥與分汽缸的一個(gè)進(jìn)口連接并將蒸汽輸送到分汽缸；生蒸汽進(jìn)口管道與分汽缸的另一個(gè)進(jìn)口連接；分汽缸通過多根管道分別與熱媒進(jìn)口管連接。

一種蒸發(fā)干燥一體裝置，至少包括筒體、軸、加熱盤、噴霧臂、刮板組；

所述筒體上部有氣體出口，下部有蒸發(fā)干燥后物料出口，筒體內(nèi)有熱媒腔、多個(gè)熱媒進(jìn)口管和熱媒出口管，所述的軸是空心軸，一端連有旋轉(zhuǎn)接頭和軸上鏈輪，軸上固連若干個(gè)繞軸同步旋轉(zhuǎn)的噴霧臂和刮板組，軸的頂部連接有原料液進(jìn)口；軸的兩端由固定在筒體兩端中心的軸承座支撐；所述加熱盤與筒體的內(nèi)壁固連；

還包括通過管道連接的原料液儲(chǔ)罐、壓力泵、初效過濾器、預(yù)熱器和中效過濾器，預(yù)熱器的冷媒進(jìn)口與初效過濾器連接，冷媒出口與中效過濾器連接；中效過濾器與原料液進(jìn)口連接；氣體出口蒸發(fā)出來的二次蒸汽通過蒸汽管道與預(yù)熱器的熱媒進(jìn)口連接冷凝后經(jīng)熱媒出口與冷凝器連接；生蒸汽進(jìn)口管道與分汽缸的另一個(gè)進(jìn)口連接；分汽缸通過多根管道分別與熱媒進(jìn)口管連接。

進(jìn)一步地，氣體出口發(fā)出的二次蒸汽經(jīng)過蒸汽壓縮機(jī)和分汽缸后進(jìn)入筒體內(nèi)的形成的熱媒腔后進(jìn)入筒體外設(shè)置的積液缸和疏水器排出。

進(jìn)一步地，與分汽缸連接的生蒸汽進(jìn)口管道上設(shè)有閥門。

進(jìn)一步地，氣體出口發(fā)出的二次蒸汽經(jīng)過殼程冷凝，冷凝器內(nèi)設(shè)有螺旋管，二次蒸汽在冷凝器內(nèi)管程冷凝。

進(jìn)一步地，噴霧臂是空心的，由臂上活結(jié)與軸上的軸上接頭絲扣連接，在噴霧臂上安裝有若干個(gè)噴嘴，噴嘴口分別對(duì)向加熱盤和筒體的內(nèi)壁。

進(jìn)一步地，所述刮板組包括刮板，刮板通過刮板螺栓和刮板螺母固定在刮板架上，刮板與刮板臂軸向成傾斜角度；刮板邊沿與加熱盤上面接觸；刮板架通過刮板架套安裝在刮板臂上；刮板臂與刮板臂插座固連，刮板臂插座與刮板臂環(huán)箍固連，刮板臂環(huán)箍與軸固連；刮板和刮板架在刮板臂上由刮板隔套間隔，兩端的刮板架套由擋位塊和定位銷定位。

進(jìn)一步地，加熱盤為帶有熱媒腔的圓盤，與軸同心垂直安裝，加熱盤中心設(shè)有加熱盤內(nèi)孔。

進(jìn)一步地，軸一端封閉不通，另一端敞口作為軸端接口并與旋轉(zhuǎn)接頭通過小法蘭和小螺栓連接，軸上設(shè)有若干軸上接頭，軸上接頭與噴霧臂的臂上活結(jié)連接；軸上延伸出筒體上部的位置處固連軸上鏈輪，所述軸上鏈輪通過鏈輪和鏈條與減速機(jī)電動(dòng)機(jī)連接并帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，筒體有兩層殼，筒內(nèi)殼和筒外殼，筒外殼與筒內(nèi)殼間填充有保溫層，保溫層與筒內(nèi)殼間形成有熱媒腔，熱媒腔對(duì)應(yīng)的兩側(cè)壁面為間壁；筒體包括上下兩部分，且兩部分通過大法蘭和大螺栓連接為一體；筒體的側(cè)面開有至少個(gè)維修孔，熱媒腔通過熱媒進(jìn)口管和熱媒出口管與熱媒源連接，筒體由機(jī)架支撐。

綜上，本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

本發(fā)明有五個(gè)優(yōu)勢(shì)：蒸發(fā)快速，蒸發(fā)濃縮結(jié)晶過程合并，連續(xù)可控，節(jié)能，環(huán)?！，F(xiàn)簡(jiǎn)要描述如下：

1、蒸發(fā)快速：本發(fā)明所述的噴霧臂就是一種蒸發(fā)裝置，被蒸發(fā)的混合液體經(jīng)泵加壓進(jìn)入噴嘴，溶液被霧化成無數(shù)細(xì)小液珠從上往下充滿蒸干機(jī)空間，蒸發(fā)表面積迅速擴(kuò)大千萬倍，氣體掙脫液體束縛路徑大大縮短，混合小液珠在不斷擴(kuò)撒中被加熱同時(shí)迅速蒸發(fā)，這種蒸發(fā)具有閃蒸的特點(diǎn)。

2、蒸發(fā)濃縮結(jié)晶過程合并：由于溶解度的特性在蒸發(fā)過程同時(shí)發(fā)生著濃縮，在濃縮過程中發(fā)生著結(jié)晶，也就是說在液體從噴嘴噴出之后，在下落或者擴(kuò)散過程中，濃縮結(jié)晶也在進(jìn)行之中。不是噴出的液珠到了加熱盤面時(shí)被加熱盤蒸發(fā)之后才有固體顆粒，而是在液珠到達(dá)加熱盤面之前就有大部分固體顆粒已經(jīng)形成，最終在加熱裝置上進(jìn)一步完成干燥，僅有一小部分沒有被蒸發(fā)的液珠落到加熱盤上繼續(xù)被加熱。也正是這一部分蒸汽帶有多余的熱量為下來的液珠提供蒸發(fā)的主要熱源。這里的決定因素需要提供足夠的熱量及加熱面積，這些過程就能同時(shí)完成。所以，除了加熱盤之外，整個(gè)筒體內(nèi)壁都是熱媒載體及加熱裝置，在對(duì)流傳熱同時(shí)，還有輻射傳熱。這種蒸發(fā)濃縮結(jié)晶過程和設(shè)備裝置的簡(jiǎn)化，構(gòu)成本發(fā)明效率高、投資少的突出特性所在。

3、連續(xù)性---同時(shí)連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)出鹽、連續(xù)回收溶液：本發(fā)明所述的蒸干機(jī)，原料液連續(xù)進(jìn)入，蒸發(fā)汽體連續(xù)排出，溫度、壓力、流量、等物性參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)程序監(jiān)控。而傳統(tǒng)多效蒸發(fā)裝置，包括加熱釜再沸器，蒸發(fā)罐，這些裝置是斷續(xù)進(jìn)料，斷續(xù)出漿液，直到加熱釜再沸器裝滿了殘液無法繼續(xù)蒸發(fā)了只好排放。而排放的漿液里含有大量溶質(zhì)和有機(jī)無機(jī)溶劑，繼續(xù)蒸發(fā)不夠蒸汽成本，又找不到合適的干燥設(shè)備，往往被丟棄，既造成損失浪費(fèi)又嚴(yán)重污染環(huán)境。

本發(fā)明蒸干機(jī)這種生產(chǎn)過程中的連續(xù)性，是本發(fā)明先進(jìn)性的一個(gè)明顯特征。正是這種蒸干一體機(jī)的連續(xù)性，為生產(chǎn)可控性，自動(dòng)控制，節(jié)約勞力，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和職業(yè)病創(chuàng)造了條件。

4、節(jié)能、閃蒸，在壓力作用下，液體溫度有所升高，突然被噴出來后，比環(huán)境高出來的壓力轉(zhuǎn)變成熱量使一小部分液體被汽化。這就是閃蒸節(jié)能的機(jī)理。壓力轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)力，節(jié)省了熱量(即焓的轉(zhuǎn)換)。

表面積迅速擴(kuò)大，霧化的條件是混合液必須達(dá)到一定壓力進(jìn)入霧化器才能被充分霧化，壓力和霧化器使混合液體分散成無數(shù)的微粒。使液體表面積增加千萬倍。氣體分子逃逸方便容易，節(jié)省能源。

相對(duì)擴(kuò)撒：霧化的微粒自上而下擴(kuò)撒，被加熱裝置加熱蒸發(fā)的微粒自下而上擴(kuò)散，這種相對(duì)擴(kuò)撒相當(dāng)于無數(shù)的微小換熱器為傳熱提供了充分的能量場(chǎng)、溫度場(chǎng)、濃度場(chǎng)。

利用mvr技術(shù)，使自身節(jié)能效果被成倍放大，具體在實(shí)施例中詳細(xì)描述。

環(huán)保性：本發(fā)明蒸發(fā)干燥一體機(jī)能把液體和溶解在液體里的固體徹底一次性分開，固體多數(shù)是無機(jī)鹽或有機(jī)鹽，可以用作農(nóng)用化肥。被蒸發(fā)出來的液體，沒有溶劑的純凈水可以打回鍋爐房重復(fù)利用。有溶劑的還可以繼續(xù)蒸餾分離，得到純凈水和高含量的溶劑。所以，本發(fā)明的環(huán)保性，不僅具有經(jīng)濟(jì)效益，而且具有廣泛的社會(huì)效益。

投資少：本發(fā)明蒸干一體機(jī)，一次連續(xù)完成蒸發(fā)和干燥任務(wù)，省去了多效蒸發(fā)器到離心機(jī)，干燥機(jī)之間的多次物料交接，設(shè)備和場(chǎng)地建筑投資都大大減少。

附圖說明

圖1為總體示意圖；

圖2為噴霧臂示意圖；

圖3為刮板組示意圖；

圖4-1為刮板架示意圖；

圖4-2為刮板示意圖；

圖5-1為加熱盤示意圖；

圖5-2為圖5-1的a-a剖視圖；

圖6-1為軸示意圖；

圖6-2為圖6-1的軸向剖視圖；

圖7為筒體示意圖；

圖8為實(shí)施例一示意圖；

圖9為實(shí)施例二示意圖；

圖中：

1筒體、2軸、3加熱盤、4噴霧臂、5刮板組、6旋轉(zhuǎn)接頭、7軸上鏈輪、8氣體出口、9干燥后物料出口、10機(jī)架、11熱媒進(jìn)口管、12熱媒出口管、13軸承座、14筒外殼、15噴嘴、16維修孔、17軸上接頭、18臂上活結(jié)、19大螺栓、20大法蘭、21小法蘭、22小螺栓、23熱媒腔、24原料液進(jìn)口、25筒體底板、26軸端接口、27加熱盤內(nèi)孔、28刮板、29刮板架、30刮板臂環(huán)箍、31刮板臂插座、32刮板臂、33刮板隔套、34擋位塊、35刮板螺栓、36刮板螺母、37定位銷、38刮板架套、39刮板孔、40保溫層、41內(nèi)壁、42間壁、43閥門、44分汽缸、45生蒸汽進(jìn)口管道、46蒸汽壓縮機(jī)、47汽液分離器、48中效過濾器、49預(yù)熱器、50初效過濾器、51壓力泵、52原料液儲(chǔ)罐、53積液缸、54疏水器、55鏈輪、56鏈條、57減速機(jī)電動(dòng)機(jī)、58單向閥、59蒸汽管道、60冷凝器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1-9對(duì)本發(fā)明的特征和原理進(jìn)行詳細(xì)說明，所舉實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并非以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例一：如圖1-圖9所示，一種蒸發(fā)干燥一體裝置，至少包括筒體1、軸2、加熱盤3、噴霧臂4、刮板組5。

筒體1上部有氣體出口8，下部有蒸發(fā)干燥后物料出口9，筒體1內(nèi)有熱媒腔23、多個(gè)熱媒進(jìn)口管11和熱媒出口管12。軸2是空心軸，一端連有旋轉(zhuǎn)接頭6和軸上鏈輪7。軸2上固連若干個(gè)繞軸2同步旋轉(zhuǎn)的噴霧臂4和刮板組5，噴霧臂4設(shè)置在刮板組5上方，刮板組5對(duì)應(yīng)設(shè)置在加熱盤3的上方。軸2的頂部連接有原料液進(jìn)口24。軸2的兩端由固定在筒體1兩端中心的軸承座13支撐，下方的軸承座13安裝在筒體底板25上。所述加熱盤3與筒體1的內(nèi)壁41固連安裝。

如圖8所示，還包括通過管道連接在一起的原料液儲(chǔ)罐52、壓力泵51、初效過濾器50、預(yù)熱器49和中效過濾器48。其中中效過濾器48與原料液進(jìn)口24連接。氣體出口8通過蒸汽管道59與汽液分離器47和蒸汽壓縮機(jī)46連接，二次蒸汽通過汽液分離器47后，液體排出，汽體進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)46內(nèi)。蒸汽壓縮機(jī)46通過蒸汽管道59和單向閥58與分汽缸44的一個(gè)進(jìn)口連接并將蒸汽輸送到分汽缸44。氣體出口8發(fā)出的二次蒸汽經(jīng)過蒸汽壓縮機(jī)46和分汽缸44后進(jìn)入筒體1內(nèi)的形成的熱媒腔23后進(jìn)入筒體1外設(shè)置的積液缸53和疏水器54排出。實(shí)現(xiàn)了二次蒸汽的利用，達(dá)到了節(jié)能的目的。如此，所謂的mvr技術(shù)在本發(fā)明裝置上得到了應(yīng)用。據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，蒸發(fā)1000kg/h鹽水(含鹽≤10％)，本實(shí)施方案消耗生蒸汽(來自蒸汽源的原始蒸汽)和電能折算人民幣70元/小時(shí)。(生蒸汽0.2元/公斤，電能1.0元/kwh)相當(dāng)于350公斤生蒸汽蒸發(fā)1000公斤鹽水。

生蒸汽進(jìn)口管道45與分汽缸44的另一個(gè)進(jìn)口連接。分汽缸44通過多根管道分別與熱媒進(jìn)口管11連接。

與分汽缸44連接的生蒸汽進(jìn)口管道45上設(shè)有閥門43。閥門43由人工控制或自動(dòng)控制。

如圖2所示，噴霧臂4是空心的，由臂上活結(jié)18與軸2上的軸上接頭17絲扣連接，在噴霧臂4上安裝有若干個(gè)噴嘴15，噴嘴口分別對(duì)向加熱盤3和筒體1的內(nèi)壁41。

如圖3所示，刮板組5包括刮板28(圖4-2)，刮板28通過刮板螺栓35和刮板螺母36與刮板架29上的刮板孔39配合進(jìn)而固定在刮板架29上。刮板28與刮板臂32軸向成一定的傾斜角度。刮板28邊沿與加熱盤3上面接觸。如圖4-1所示，刮板架29通過刮板架套38安裝在刮板臂32上，刮板臂32與刮板臂插座31固連，刮板臂插座31與刮板臂環(huán)箍30固連，刮板臂環(huán)箍30與軸2固連。刮板28和刮板架29在刮板臂32上由刮板隔套33間隔，兩端的刮板架套38由擋位塊34和定位銷37定位。

如圖5-1和圖5-2所示，加熱盤3為帶有熱媒腔23的圓盤，與軸2同心垂直安裝，加熱盤3中心設(shè)有加熱盤內(nèi)孔27。

如圖6-1和圖6-2所示，軸2一端封閉不通，另一端敞口作為軸端接口26并與旋轉(zhuǎn)接頭6通過小法蘭21和小螺栓22連接。軸2上設(shè)有若干軸上接頭17，軸上接頭17與噴霧臂4的臂上活結(jié)18連接。軸2上延伸出筒體1上部的位置處固連軸上鏈輪7，所述軸上鏈輪7通過鏈輪55和鏈條56與減速機(jī)電動(dòng)機(jī)57連接并帶動(dòng)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)(圖1)。

如圖7所示，筒體1有兩層殼，筒內(nèi)殼和筒外殼14，筒外殼14與筒內(nèi)殼間填充有保溫層40，保溫層40與筒內(nèi)殼間形成有熱媒腔23，熱媒腔對(duì)應(yīng)的兩側(cè)壁面為間壁42。筒體1包括上下兩部分，且兩部分通過大法蘭20和大螺栓19連接為一體。筒體1的側(cè)面開有至少1個(gè)維修孔16，熱媒腔23通過熱媒進(jìn)口管11和熱媒出口管12與熱媒源連接，筒體1由機(jī)架10支撐在地面上。

實(shí)施例二：如圖1-7和圖9所示，與實(shí)施例以不同的是，還包括通過管道連接的原料液儲(chǔ)罐52、壓力泵51、初效過濾器50、預(yù)熱器49和中效過濾器48。預(yù)熱器49的冷媒進(jìn)口與初效過濾器50連接，冷媒出口與中效過濾器48連接，該處預(yù)熱器49起到預(yù)熱的作用。中效過濾器48與原料液進(jìn)口24連接。氣體出口8蒸發(fā)出來的二次蒸汽通過蒸汽管道59與預(yù)熱器49的熱媒進(jìn)口連接冷凝后經(jīng)熱媒出口與冷凝器60連接，該處的預(yù)熱器49起到冷凝的作用。利用預(yù)熱器49冷媒進(jìn)口通入的冷媒對(duì)二次蒸汽進(jìn)行冷凝，減少能源浪費(fèi)，節(jié)約了能源。生蒸汽進(jìn)口管道45與分汽缸44的另一個(gè)進(jìn)口連接。分汽缸44通過多根管道分別與熱媒進(jìn)口管11連接。氣體出口8發(fā)出的二次蒸汽經(jīng)過59殼程冷凝，冷凝器60內(nèi)設(shè)有螺旋管，二次蒸汽在冷凝器60內(nèi)管程冷凝。

上述實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)擴(kuò)入本發(fā)明權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。