一種用于蒸發(fā)濃縮的石墨蒸發(fā)器及其自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石墨蒸發(fā)器，特別涉及是一種用于蒸發(fā)濃縮的石墨蒸發(fā)器及其自動(dòng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨蒸發(fā)器廣泛用于制藥、化工等行業(yè)中，由于石墨具有耐高溫、耐腐蝕、耐高壓、導(dǎo)熱性好等特點(diǎn)，常用來蒸發(fā)濃縮酸堿性廢液或料液。在傳統(tǒng)使用的石墨蒸發(fā)器中，蒸汽進(jìn)口只開設(shè)有一個(gè)，大量的高溫蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)器里面就會(huì)往上升，導(dǎo)致蒸發(fā)器上部和下部蒸汽分布不均勻，就會(huì)導(dǎo)致熱量分布不均，換熱效率降低，況且在蒸汽壓力突然暴增的突發(fā)情況下，如果不對(duì)蒸汽壓力進(jìn)行控制的話，蒸發(fā)器就會(huì)由于蒸汽壓力的突然爆增而破壞；另夕卜，傳統(tǒng)蒸發(fā)器中的蒸汽進(jìn)入是成噴射狀通過石墨換熱塊的換熱孔，蒸汽的利用率降低且容易引起石墨換熱塊的爆裂；現(xiàn)有的石墨蒸發(fā)器中，石墨蒸發(fā)器常常是處于潮濕的工作環(huán)境，殼體外壁很容易生銹而導(dǎo)致泄漏，蒸發(fā)器內(nèi)凝聚的液體得不到及時(shí)排出而被反復(fù)汽化，降低了蒸汽的利用率，還會(huì)導(dǎo)致器內(nèi)濕度過大對(duì)石墨換熱塊等部位造成損壞；另外，現(xiàn)有石墨蒸發(fā)器自動(dòng)化程度低，人工操作量大，安全系數(shù)小，相應(yīng)的成本也較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問題，提供一種用于蒸發(fā)濃縮的石墨蒸發(fā)器，在同等條件下，可以提高蒸汽的利用率，增強(qiáng)蒸發(fā)器耐腐蝕、耐高溫高壓的性能，降低蒸汽和物料對(duì)石墨塊的沖擊，延長石墨蒸發(fā)器的使用壽命，使蒸發(fā)器的性能更優(yōu)異，同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
[0004]本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提供一種用于蒸發(fā)濃縮的石墨蒸發(fā)器的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0005]為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種用于蒸發(fā)濃縮的石墨蒸發(fā)器，包括殼體，設(shè)于殼體內(nèi)的若干層石墨換熱塊，設(shè)于殼體上端的物料出料口，設(shè)于殼體下端的物料進(jìn)料口，設(shè)于殼體下部兩側(cè)的冷凝液進(jìn)口、冷凝液出口、排污口，所述殼體內(nèi)壁涂有一層絕熱層，內(nèi)壁表面呈波浪形，殼體外壁涂有一層防腐蝕性復(fù)合層，殼體本身采用不銹鋼制成，在殼體上中下部均設(shè)有一圈蒸汽分布器，殼體上部和下部的蒸汽分布器兩側(cè)均設(shè)有蒸汽進(jìn)口，殼體中部的蒸汽分布器的一側(cè)設(shè)有蒸汽進(jìn)道口，所述蒸汽進(jìn)口處連接有自動(dòng)控制系統(tǒng)，殼體上部的蒸汽進(jìn)口一側(cè)的正上方設(shè)有蒸汽出口，所述石墨換熱塊為圓孔塊式浸漬石墨，石墨換熱塊外側(cè)設(shè)有若干個(gè)U形槽和橫向通孔，每層石墨換熱塊之間采用全氟橡膠密封。
[0006]進(jìn)一步，所述物料進(jìn)料口設(shè)置有下封頭和下底板，所述下封頭上固定連接有一耐沖刷部，下封頭與下底板固定連接，所述物料出料口設(shè)有上封頭和上封板，所述上封頭與上封板固定連接，上封板與下底板之間通過拉桿固定連接，所述拉桿上端設(shè)有壓力彈簧，所述耐沖刷部由聚四氟乙烯制成，耐沖刷部的底部直徑尺寸略小于物料進(jìn)口直徑尺寸，截面為梯形結(jié)構(gòu)，耐沖刷部的側(cè)面和底面都開設(shè)有通孔，所述通孔形狀為梯形圓孔，圓孔直徑略小于換熱孔直徑。
[0007]進(jìn)一步，所述物料進(jìn)料口、石墨換熱塊和出料口之間形成物料通道，所述殼體、蒸汽分布器、石墨換熱塊之間形成蒸汽通道，所述物料通道與蒸汽通道之間采用石棉盤根填料密封，所述蒸汽通道里設(shè)有若干個(gè)半圓形環(huán)狀折流條和折流板，所述折流條固定連接在石墨換熱塊上，所述折流板固定安裝在石墨換熱塊和殼體內(nèi)壁上，折流板和折流條位置相互垂直，折流板朝上的一面設(shè)有若干個(gè)U型槽。
[0008]進(jìn)一步，所述殼體中部的蒸汽進(jìn)道口直徑尺寸大于殼體上部和下部的蒸汽進(jìn)口直徑尺寸，蒸汽進(jìn)口和蒸汽進(jìn)道口處設(shè)有蒸汽分流器，所述蒸汽分流器固定安裝在石墨換熱塊上，蒸汽分流器采用聚四氟乙烯制成，結(jié)構(gòu)為渦輪葉片式。
[0009]進(jìn)一步，所述防腐蝕性復(fù)合層包括金屬噴涂層和防腐涂料涂層，金屬噴涂層采用噴鋁涂層，并以此作為涂層基層，防腐涂料涂層采用環(huán)氧防腐涂層，覆蓋在金屬噴涂層上，所述絕熱層采用陶瓷纖維涂層，涂層厚度為4~7mm，所述不銹鋼采用的具體牌號(hào)為0Crl7NiAl 鋼。
[0010]本發(fā)明還提供了一種用于蒸發(fā)濃縮的石墨蒸發(fā)器的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括氣壓檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊、濕度檢測(cè)模塊、報(bào)警模塊、PLC和微調(diào)模塊，所述氣壓檢測(cè)模塊用于檢測(cè)殼體內(nèi)的氣壓P，并轉(zhuǎn)換為氣壓數(shù)字信號(hào)并傳遞至PLC;所述溫度檢測(cè)模塊用于檢測(cè)殼體內(nèi)的溫度T，并轉(zhuǎn)換為溫度數(shù)字信號(hào)傳遞至PLC;所述濕度檢測(cè)模塊用于檢測(cè)殼體內(nèi)的濕度RH，并轉(zhuǎn)換為濕度數(shù)字信號(hào)傳遞至PLC;
PLC接收各數(shù)字信號(hào)，判斷若0.4MPa ( P〈0.5 MPa,則向微調(diào)模塊傳遞氣壓執(zhí)行信號(hào)001，若0.5MPa ( P〈0.55 MPa,則微調(diào)模塊傳遞氣壓執(zhí)行信號(hào)002，若P彡0.55 MPa,則分別向報(bào)警模塊和微調(diào)模塊傳遞報(bào)警信號(hào)和氣壓執(zhí)行信號(hào)003 ;若400°C< T〈450°C，則向微調(diào)模塊傳遞溫度執(zhí)行信號(hào)201，若450°C彡T〈480°C，則向微調(diào)模塊傳遞溫度執(zhí)行信號(hào)202，若T ^ 480°C，則分別向報(bào)警模塊和微調(diào)模塊傳遞報(bào)警信號(hào)和溫度執(zhí)行信號(hào)203 ;若85% ( RH<95%,則向微調(diào)模塊傳遞濕度執(zhí)行信號(hào)101，若RH ^ 95%,則分別向報(bào)警模塊和微調(diào)模塊傳遞報(bào)警信號(hào)和濕度執(zhí)行信號(hào)102 ;當(dāng)微調(diào)模塊執(zhí)行氣壓執(zhí)行信號(hào)001或002后，若T ( _70°C，則向微調(diào)模塊傳遞氣壓執(zhí)行信號(hào)004 ;
所述微調(diào)模塊，包括設(shè)于蒸汽出口處的電子閥門，及物料進(jìn)料口和蒸汽進(jìn)口的開閉閥門，用于接收氣壓執(zhí)行信號(hào)001、溫度執(zhí)行信號(hào)1和濕度執(zhí)行信號(hào)101，并控制相應(yīng)蒸汽進(jìn)口的電子閥門關(guān)小；接收氣壓執(zhí)行信號(hào)004，并控制相應(yīng)蒸汽進(jìn)口的電子閥門開大；接收氣壓執(zhí)行信號(hào)002和溫度執(zhí)行信號(hào)202，并控制蒸汽出口的電子閥門開大；接收氣壓執(zhí)行信號(hào)
003、溫度執(zhí)行信號(hào)203和濕度執(zhí)行信號(hào)102，并依次控制物料進(jìn)料口和蒸汽進(jìn)道口的開閉閥門關(guān)閉。
[0011 ] 進(jìn)一步，所述各個(gè)蒸汽進(jìn)口上設(shè)有電子閥門且初始狀態(tài)為半開閉狀態(tài)，所述氣壓檢測(cè)模塊包括分別設(shè)于蒸汽分流器正上方或正下方的氣壓傳感器，所述氣壓傳感器為超高溫氣壓傳感器，用于檢測(cè)各電子閥門處的氣壓，并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)傳遞至PLC，所述溫度檢測(cè)模塊包括設(shè)于各個(gè)電子閥門處的溫度傳感器，用于檢測(cè)各電子閥門處的溫度，并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)傳遞至PLC，所述濕度檢測(cè)模塊包括設(shè)于各個(gè)電子閥門處的濕度傳感器，用于檢測(cè)各電子閥門處的濕度，并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)傳遞至PLC。
[0012]進(jìn)一步，所述PLC接收各氣壓數(shù)字信號(hào)，若P〈0.4MPa，將各蒸汽進(jìn)口處的氣壓值進(jìn)行縱向橫向兩兩比較，向微調(diào)模塊傳遞氣壓執(zhí)行信號(hào)005，所述微調(diào)模塊控制值小處的電子閥門開大，值大處的電子閥門關(guān)小，即PLC將縱向的左上部電子閥門處的氣壓值與左下部電子閥門處的氣壓值相比較，并控制氣壓值小處的電子閥門開大，控制值大處的電子閥門關(guān)小，縱向的右側(cè)與之同理，PLC將橫向的左上部電子閥門處的氣壓值與右上部電子閥門處的氣壓值相比較，并控制氣壓值小處的電子閥門開大，控制值大處的電子閥門關(guān)小，橫向的下側(cè)與之同理。
[0013]進(jìn)一步，所述報(bào)警模塊設(shè)置有報(bào)警器，所述報(bào)警模塊接收預(yù)警執(zhí)行信號(hào)，啟動(dòng)報(bào)警器。
[0014]進(jìn)一步，包括以下步驟:
步驟1:依次開啟石墨蒸發(fā)器和石墨蒸發(fā)器的自動(dòng)控制系統(tǒng)的電源開關(guān)；
步驟2:氣壓檢測(cè)模塊檢測(cè)各個(gè)電子閥門處的氣壓，并分別轉(zhuǎn)化為氣壓數(shù)字信號(hào)傳遞至 PLC ；
步驟3:溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)各個(gè)電子閥門處的溫度，并轉(zhuǎn)化為溫度數(shù)字信號(hào)傳遞至
PLC ；
步驟4:濕度模塊檢測(cè)各個(gè)電子閥門處的濕度，并轉(zhuǎn)化為濕度數(shù)字信號(hào)傳遞至PLC ;步驟5:PLC接收各氣壓數(shù)字信號(hào)，若P〈0.4MPa,將各蒸汽進(jìn)口的氣壓值進(jìn)行縱向橫向兩兩比較，向微調(diào)模塊傳遞氣壓執(zhí)行信號(hào)005，所述微調(diào)模塊控制值小處的電子閥門開大，值大處的電子閥門關(guān)小，S卩:PLC將縱向的左上部電子閥門處的氣壓值與左下部電子閥門處的氣壓值相比較，并控制氣壓值小處的電子閥門開大，控制值大處的電子閥門關(guān)小，縱向的右側(cè)與之同理；PLC將橫向的左上部電子閥門處的氣壓值與右上部電子閥門處的氣壓值相比較，并控制氣壓值小處的電子閥門開大，控制值大處的電子閥門關(guān)小，橫向的下側(cè)與之同理，
若有0.4MPa ( P〈0.5 MPa，則向微調(diào)模塊傳遞氣壓執(zhí)行信號(hào)001，若0.5MPa ( P〈0.55MPa,則微調(diào)模塊傳遞氣壓執(zhí)行信號(hào)002，若P多0.55 MPa,則分別向報(bào)警模塊和微調(diào)模塊傳遞報(bào)警信號(hào)和氣壓執(zhí)行信號(hào)003 ;當(dāng)微調(diào)模塊執(zhí)行氣壓執(zhí)行信號(hào)001或002后，若T<-70°C，則向微調(diào)模塊傳遞