一种刮板式薄膜蒸发器及其使用方法技术

一种刮板式薄膜蒸发器及其使用方法，属于换热蒸发设备技术领域，刮板式薄膜蒸发器中设置布料装置、加热夹套、刮板机构和支撑轴座，结构新颖，增加了汽液分离的功能，优化了装置的设计，通过进料空间的合理设计，有效防止了物料进入蒸发器时出现乱飞乱溅的现象；在加热夹套上加工螺旋槽，有效保证了蒸发所需的热源；刮板机构中转子支架与转子活动连接，有效避免了高温对两者产生的影响，刮板头的采用组合式结构，安装拆卸均较方便，有效提高了刮板式薄膜蒸发器的使用率；支撑轴座有效解决了转子安装调节的问题，有效提高了刮板薄膜蒸发器的安装精度，有效减少了各部件与蒸发器筒身内壁的磨损，保证了蒸发器安全可靠地运行。

【技术实现步骤摘要】
一种刮板式薄膜蒸发器及其使用方法
本专利技术属于换热蒸发设备
，涉及一种蒸发器及其使用方法，特别是涉及一种刮板式薄膜蒸发器及其使用方法。
技术介绍
刮板式薄膜蒸发器是一种通过刮板高速旋转强制成膜的新型高效的蒸发器，由于其热传导率高、物料在蒸发器内过流时间短，不易结焦不易结垢，尤其适宜热敏性物料、高粘度物料的蒸发浓缩，所以在石油、化工、食品、医药、环保等领域广泛应用。但刮板式薄膜蒸发器在使用过程中存在以下不足：1现有蒸发器中的布料装置功能单一，使用时性能粗放，物料进入蒸发器时，时常出现乱飞乱溅的现象，影响使用效果；2目前加热夹套采用半管缠绕于夹套筒身的外面，半管缠绕于筒身上是靠焊接的方法用以固定的，长期在高温的工况下焊接点容易松动，造成半管与筒身接触不佳，这种方法制作简单，但热传导效率较低，从而影响蒸发所需热的传导；3目前刮板式薄膜蒸发器中的转子支架与转子的连接，是通过焊接的方法固定的，由于焊接的高温使转子支架和转子产生变形，严重影响转子支架与转子的安装与使用，刮板头与蒸发器筒身内壁不断摩擦从而产生磨损，刮板头需要经常更换，且刮板头的更换非常的不易，严重影响刮板式薄膜蒸发器的使用效率；4薄膜蒸发器中的转子为核心部件且为超长轴，无论是均匀泼洒物料的布料器还是旋转成膜的刮板机构，都是安装在转子上的，都是伴随转子旋转的，布料器和刮板机构作为精密部件，安装时的偏差不能太大，不然就会影响设备的使用效能，严重情况下甚至会损坏设备，造成大的损失，由于整个装置由多个部件安装而成，其中加工误差和安装误差不可避免，所以安装布料器和刮板机构的转子时，支撑转子的轴座需具有一定的调节能力，使得转子及转子上装配的旋转部件与蒸发器筒身内壁间距均匀合理；综上所述，为了更好的发挥薄膜蒸发器的使用效能，克服上述问题显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前刮板式薄膜蒸发器在使用过程中存在的不足，提出一种刮板式薄膜蒸发器及其使用方法，通过进料结构的改进，可有效防止物料进入蒸发器时出现乱飞乱溅的现象，通过对加热夹套结构的改进，使其具有稳定的热源的传导途径，通过对转子支架与转子连接结构的改进，可有效避免高温对两者产生的影响，有效提高刮板式薄膜蒸发器的使用效率，通过对转子支撑轴座结构进行改进，可解决转子安装调节的问题，有效提高刮板薄膜蒸发器的安装精度，有效减少了各部件与蒸发器筒身内壁的磨损，保证了蒸发器安全可靠地运行。本专利技术的技术方案：一种刮板式薄膜蒸发器，包括电机、减速机、分离室和蒸发室，设置在分离室上方的二次蒸汽出口，设置在分离室下方的进料口，设置在蒸发室上方的高压蒸汽进口，以及设置在蒸发室下方的冷凝水出口；其特征在于：所述分离室底部设有布料装置，所述蒸发室内部设有两段加热夹套，两段所述加热夹套连接构成蒸发室的仓室，所述加热夹套内部设有刮板机构，所述蒸发室的底部连接设有支撑轴座；所述布料装置由布料器和汽液分离盖板组成，所述布料器呈圆盘状，所述布料器中心设有转子轴孔，所述转子轴孔中固定设有转子，所述布料器的上端面设有台阶孔，所述台阶孔底面设有螺纹盲孔和二次蒸汽溢出孔，所述布料器的下端面设有喇叭口，所述布料器的外圆周上设有一个半圆槽，所述半圆槽下方的布料器外圆周上设有多个斜槽，所述斜槽的上端与所述半圆槽相连通，所述汽液分离盖板呈薄圆盘状，所述汽液分离盖板的中心设有盖板转子孔，所述盖板转子孔的外围设有汽液分离孔和通孔，所述汽液分离盖板穿过所述转子后通过螺钉与台阶孔的底面连接固定，所述进料口与所述半圆槽连接相通；所述加热夹套的顶端和底端均设有帽檐，所述帽檐上设有紧固孔，所述加热夹套的内部设有通道，所述加热夹套外壁上设有螺旋槽，所述加热夹套的外部包覆设有隔板层，所述隔板层与所述螺旋槽形成密封连接，所述隔板层的外部包覆设有外套层，所述高压蒸汽进口穿过外套层和隔板层后与螺旋槽的头部连接相通，所述冷凝水出口穿过外套层和隔板层后与螺旋槽的尾部连接相通；所述刮板机构由转子、转子支架和刮板头组成，所述转子的外圆周上设有锥孔；所述转子支架由过渡套、悬臂和支撑板构成，所述悬臂连接固定在所述过渡套的外壁上，所述悬臂与悬臂之间固定设有支撑板，所述过渡套中部设有轴孔，所述悬臂与悬臂之间的过渡套外壁上旋接设有锥销螺钉，所述过渡套套设在所述转子上，并通过锥销螺钉顶紧设置在所述锥孔内，每个所述悬臂的端部均设有楔槽，所述楔槽的侧面设有端部通孔；所述刮板头由连接杆和刮头构成，所述连接杆的中部设有刮头安装槽，所述连接杆的侧面设有第一紧固通孔和第二紧固通孔，所述连接杆与悬臂上的楔槽插接连接，并通过设置在端部通孔和第二紧固通孔内的螺栓紧固连接，所述刮头上设有腰形槽孔，所述刮头插接在所述刮头安装槽中，并通过设置在第一紧固通孔和腰形槽孔中的螺栓紧固连接；所述支撑轴座由支撑座、球座、轴承、平面轴承和锁紧耳连接构成；所述支撑座固定设置在所述支撑轴座的内底面上，所述支撑座内部设有座腔，所述支撑座的顶部设有锁紧耳，所述锁紧耳中部设有弹性槽，所述锁紧耳的两端连接设有螺栓，所述球座活动连接在所述座腔中，所述球座内部设有轴承上档位，所述轴承上档位的底面上设有轴承下档位，所述轴承下档位中设有平面轴承，所述轴承上档位中设有轴承，所述转子穿过所述轴承后，转子的底面与所述平面轴承接触连接，所述球座通过锁紧耳锁紧在所述支撑座的座腔内，所述支撑轴座的侧面设有观察窗，所述观察窗与所述锁紧耳上的螺栓同轴设置，所述支撑轴座的底面上连接设有物料出口，所述支撑轴座通过顶面上的紧固通孔与蒸发室紧固连接。所述轴承上档位的直径大于轴承下档位的直径，轴承与轴承上档位过盈配合，轴承的厚度与轴承上档位的深度相同，平面轴承的厚度小于轴承下档位的深度，转子外壁与轴承的内圈为过盈配合连接。所述座腔与球座形成间隙配合，配合间隙为0.5mm。所述悬臂端部的楔槽和连接杆形成间隙配合，间隙值不大于0.5mm；刮头安装槽为矩形槽，刮头截面呈矩形，刮头与刮头安装槽为间隙配合，间隙值不大于0.3mm。所述螺旋槽的槽形为半圆形，螺旋槽的螺旋升角为15°。所述外套层与隔板层之间形成中空腔室，中空腔室内浇注有防止热量向外散发的保温材料。所述布料器的上方外侧设有端面倒角，斜槽的倾斜方向与布料器的轴向呈23°夹角。所述汽液分离孔阵列设置在汽液分离盖板上，各分离孔的横向间距和纵向间距均不大于10mm，汽液分离孔的孔径小于通孔的孔径，汽液分离盖板与台阶孔形成间隙配合，直径方向间隙不大于0.3mm，配合连接后汽液分离盖板的顶面与布料器顶面齐平。所述喇叭口的开口角度不小于120°，喇叭口的外径小于布料器的外径。一种刮板式薄膜蒸发器的使用方法，其特征在于，操作方法如下：布料装置工作时，布料装置随转子高速旋转，物料从进料口进入设备，物料喷进布料器圆周上半圆槽中，继而进入布料器圆周面上阵列排布的斜槽中，由于离心力的作用，通过斜槽的物料被均匀地泼洒到蒸发面上，工作中产生的大量二次蒸汽，先通过布料器上的4个阵列排布的二次蒸汽溢出孔，再通过汽液分离盖板，由于汽液分离盖板上具有阵列排布的汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刮板式薄膜蒸发器，包括电机(1)、减速机(2)、分离室(3)和蒸发室(6)，设置在分离室(3)上方的二次蒸汽出口(4)，设置在分离室(3)下方的进料口(5)，设置在蒸发室(6)上方的高压蒸汽进口(7)，以及设置在蒸发室(6)下方的冷凝水出口(8)；其特征在于：所述分离室(3)底部设有布料装置，所述蒸发室(6)内部设有两段加热夹套(25)，两段所述加热夹套(25)连接构成蒸发室(6)的仓室，所述加热夹套(25)内部设有刮板机构，所述蒸发室(6)的底部连接设有支撑轴座(9)；/n所述布料装置由布料器(11)和汽液分离盖板(13)组成，所述布料器(11)呈圆盘状，所述布料器(11)中心设有转子轴孔(19)，所述转子轴孔(19)中固定设有转子(12)，所述布料器(11)的上端面设有台阶孔(20)，所述台阶孔(20)底面设有螺纹盲孔(21)和二次蒸汽溢出孔(16)，所述布料器(11)的下端面设有喇叭口(17)，所述布料器(11)的外圆周上设有一个半圆槽(15)，所述半圆槽(15)下方的布料器(11)外圆周上设有多个斜槽(18)，所述斜槽(18)的上端与所述半圆槽(15)相连通，所述汽液分离盖板(13)呈薄圆盘状，所述汽液分离盖板(13)的中心设有盖板转子孔(22)，所述盖板转子孔(22)的外围设有汽液分离孔(23)和通孔(24)，所述汽液分离盖板(13)穿过所述转子(12)后通过螺钉与台阶孔(20)的底面连接固定，所述进料口(5)与所述半圆槽(15)连接相通；/n所述加热夹套(25)的顶端和底端均设有帽檐，所述帽檐上设有紧固孔(30)，所述加热夹套(25)的内部设有通道(26)，所述加热夹套(25)外壁上设有螺旋槽(27)，所述加热夹套(25)的外部包覆设有隔板层(28)，所述隔板层(28)与所述螺旋槽(27)形成密封连接，所述隔板层(28)的外部包覆设有外套层(29)，所述高压蒸汽进口(7)穿过外套层(29)和隔板层(28)后与螺旋槽(27)的头部连接相通，所述冷凝水出口(8)穿过外套层(29)和隔板层(28)后与螺旋槽(27)的尾部连接相通；/n所述刮板机构由转子、转子支架和刮板头组成，所述转子(12)的外圆周上设有锥孔；所述转子支架由过渡套(31)、悬臂(33)和支撑板(34)构成，所述悬臂(33)连接固定在所述过渡套(31)的外壁上，所述悬臂(33)与悬臂(33)之间固定设有支撑板(34)，所述过渡套(31)中部设有轴孔(39)，所述悬臂(33)与悬臂(33)之间的过渡套(31)外壁上旋接设有锥销螺钉(32)，所述过渡套(31)套设在所述转子(12)上，并通过锥销螺钉(32)顶紧设置在所述锥孔内，每个所述悬臂(33)的端部均设有楔槽(40)，所述楔槽(40)的侧面设有端部通孔(37)；所述刮板头由连接杆(35)和刮头(36)构成，所述连接杆(35)的中部设有刮头安装槽(42)，所述连接杆(35)的侧面设有第一紧固通孔(38)和第二紧固通孔(43)，所述连接杆(35)与悬臂(33)上的楔槽(40)插接连接，并通过设置在端部通孔(37)和第二紧固通孔(43)内的螺栓紧固连接，所述刮头(36)上设有腰形槽孔(44)，所述刮头(36)插接在所述刮头安装槽(42)中，并通过设置在第一紧固通孔(38)和腰形槽孔(44)中的螺栓紧固连接；/n所述支撑轴座由支撑座(45)、球座(46)、轴承(47)、平面轴承(48)和锁紧耳(53)连接构成；所述支撑座(45)固定设置在所述支撑轴座(45)的内底面上，所述支撑座(45)内部设有座腔(51)，所述支撑座(45)的顶部设有锁紧耳(53)，所述锁紧耳(53)中部设有弹性槽(54)，所述锁紧耳(53)的两端连接设有螺栓(49)，所述球座(46)活动连接在所述座腔(51)中，所述球座(46)内部设有轴承上档位(56)，所述轴承上档位(56)的底面上设有轴承下档位(57)，所述轴承下档位(57)中设有平面轴承(48)，所述轴承上档位(56)中设有轴承(47)，所述转子(12)穿过所述轴承(47)后，转子(12)的底面与所述平面轴承(48)接触连接，所述球座(46)通过锁紧耳(53)锁紧在所述支撑座(45)的座腔(51)内，所述支撑轴座的侧面设有观察窗(55)，所述观察窗(55)与所述锁紧耳(53)上的螺栓(49)同轴设置，所述支撑轴座的底面上连接设有物料出口(10)，所述支撑轴座通过顶面上的紧固通孔(52)与蒸发室(6)紧固连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种刮板式薄膜蒸发器，包括电机(1)、减速机(2)、分离室(3)和蒸发室(6)，设置在分离室(3)上方的二次蒸汽出口(4)，设置在分离室(3)下方的进料口(5)，设置在蒸发室(6)上方的高压蒸汽进口(7)，以及设置在蒸发室(6)下方的冷凝水出口(8)；其特征在于：所述分离室(3)底部设有布料装置，所述蒸发室(6)内部设有两段加热夹套(25)，两段所述加热夹套(25)连接构成蒸发室(6)的仓室，所述加热夹套(25)内部设有刮板机构，所述蒸发室(6)的底部连接设有支撑轴座(9)；
所述布料装置由布料器(11)和汽液分离盖板(13)组成，所述布料器(11)呈圆盘状，所述布料器(11)中心设有转子轴孔(19)，所述转子轴孔(19)中固定设有转子(12)，所述布料器(11)的上端面设有台阶孔(20)，所述台阶孔(20)底面设有螺纹盲孔(21)和二次蒸汽溢出孔(16)，所述布料器(11)的下端面设有喇叭口(17)，所述布料器(11)的外圆周上设有一个半圆槽(15)，所述半圆槽(15)下方的布料器(11)外圆周上设有多个斜槽(18)，所述斜槽(18)的上端与所述半圆槽(15)相连通，所述汽液分离盖板(13)呈薄圆盘状，所述汽液分离盖板(13)的中心设有盖板转子孔(22)，所述盖板转子孔(22)的外围设有汽液分离孔(23)和通孔(24)，所述汽液分离盖板(13)穿过所述转子(12)后通过螺钉与台阶孔(20)的底面连接固定，所述进料口(5)与所述半圆槽(15)连接相通；
所述加热夹套(25)的顶端和底端均设有帽檐，所述帽檐上设有紧固孔(30)，所述加热夹套(25)的内部设有通道(26)，所述加热夹套(25)外壁上设有螺旋槽(27)，所述加热夹套(25)的外部包覆设有隔板层(28)，所述隔板层(28)与所述螺旋槽(27)形成密封连接，所述隔板层(28)的外部包覆设有外套层(29)，所述高压蒸汽进口(7)穿过外套层(29)和隔板层(28)后与螺旋槽(27)的头部连接相通，所述冷凝水出口(8)穿过外套层(29)和隔板层(28)后与螺旋槽(27)的尾部连接相通；
所述刮板机构由转子、转子支架和刮板头组成，所述转子(12)的外圆周上设有锥孔；所述转子支架由过渡套(31)、悬臂(33)和支撑板(34)构成，所述悬臂(33)连接固定在所述过渡套(31)的外壁上，所述悬臂(33)与悬臂(33)之间固定设有支撑板(34)，所述过渡套(31)中部设有轴孔(39)，所述悬臂(33)与悬臂(33)之间的过渡套(31)外壁上旋接设有锥销螺钉(32)，所述过渡套(31)套设在所述转子(12)上，并通过锥销螺钉(32)顶紧设置在所述锥孔内，每个所述悬臂(33)的端部均设有楔槽(40)，所述楔槽(40)的侧面设有端部通孔(37)；所述刮板头由连接杆(35)和刮头(36)构成，所述连接杆(35)的中部设有刮头安装槽(42)，所述连接杆(35)的侧面设有第一紧固通孔(38)和第二紧固通孔(43)，所述连接杆(35)与悬臂(33)上的楔槽(40)插接连接，并通过设置在端部通孔(37)和第二紧固通孔(43)内的螺栓紧固连接，所述刮头(36)上设有腰形槽孔(44)，所述刮头(36)插接在所述刮头安装槽(42)中，并通过设置在第一紧固通孔(38)和腰形槽孔(44)中的螺栓紧固连接；
所述支撑轴座由支撑座(45)、球座(46)、轴承(47)、平面轴承(48)和锁紧耳(53)连接构成；所述支撑座(45)固定设置在所述支撑轴座(45)的内底面上，所述支撑座(45)内部设有座腔(51)，所述支撑座(45)的顶部设有锁紧耳(53)，所述锁紧耳(53)中部设有弹性槽(54)，所述锁紧耳(53)的两端连接设有螺栓(49)，所述球座(46)活动连接在所述座腔(51)中，所述球座(46)内部设有轴承上档位(56)，所述轴承上档位(56)的底面上设有轴承下档位(57)，所述轴承下档位(57)中设有平面轴承(48)，所述轴承上档位(56)中设有轴承(47)，所述转子(12)穿过所述轴承(47)后，转子(12)的底面与所述平面轴承(48)接触连接，所述球座(46)通过锁紧耳(53)锁紧在所述支撑座(45)的座腔(51)内，所述支撑轴座的侧面设有观察窗(55)，所述观察窗(55)与所述锁紧耳(53)上的螺栓(49)同轴设置，所述支撑轴座的底面上连接设有物料出口(10)，所述支撑轴座通过顶面上的紧固通孔(52)与蒸发室(6)紧固连接。


2.根据权利要求1所述的一种刮板式薄膜蒸发器，其特征在于：所述轴承上档位(56)的直径大于轴承下档位(57)的直径，轴承(47)与轴承上档位(56)过盈配合，轴承(47)的厚度与轴承上档位(56)的深度相同，平面轴承(48)的厚度小于轴承下档位(57)的深度，转子(12)外壁与轴承(47)的内圈为过盈配合连接。


3.根据权利要求1所述的一种刮板式薄膜蒸发器，其特征在于：所述座腔(51)与球座(46)形成间隙配合，配合间隙为0.5mm。

【专利技术属性】
技术研发人员：张志高，沈茂松，徐荣友，秦康生，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32