一种真空蒸发系统和控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种真空蒸发系统和控制方法，系统包括蒸发设备组、冷凝器和水箱，蒸发设备组其内腔与蒸汽管连接；蒸发设备组通过蒸汽管接入热蒸汽，将蒸发系统内的空气挤压至排水管中排出，再通过冷凝器输入换热介质，将热蒸汽冷凝液化为水，排水管收集冷凝的水，使其在重力作用下排入水箱。与现有技术相比，本发明专利技术的真空蒸发系统在蒸发操作前，通过热蒸汽将空气挤压至排水管中排出，在蒸发过程中，持续将热蒸汽冷凝液化后排出，无需使用电能抽真空，更加节能环保。加节能环保。加节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种真空蒸发系统和控制方法


[0001]本专利技术涉及蒸发系统领域，具体涉及一种真空蒸发系统和控制方法。

技术介绍

[0002]蒸发就是用加热的方法，将含有不挥发性溶质的溶液加热至沸腾状况，使部分溶剂汽化并被移除，从而提高溶剂中溶质浓度的单元操作。如浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液再处理(如冷却结晶)制取固体产品，同时浓缩溶液和回收溶剂，在化学工业、食品工业、制药等工业中，蒸发操作被广泛应用。真空蒸发系统被用于溶液浓缩，目前的真空蒸发系统是靠真空泵抽气来维持系统的真空度，真空泵包括水环泵、罗茨泵、螺杆泵、往复泵、水力喷射泵等，其共同特点是需要消耗电能来抽气产生真空，长期使用电能消耗大，不利于节省成本。
[0003]据以上所述，现有的真空蒸发系统的抽真空方案需进一步改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一个专利技术目的在于克服现有的真空蒸发系统电能消耗高的问题，提供一种采用蒸汽真空蒸发系统，其可利用热蒸汽将蒸发系统内的空气挤出，并在蒸发过程中维持真空状态。
[0005]为实现以上专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]真空蒸发系统，包括蒸发设备组、冷凝器和水槽，蒸发设备组与蒸汽管连接，冷凝器设有第一换热通道和第二换热通道，第一换热通道用于输送冷介质，第二换热通道的输入端与蒸发设备组通过管道连接，输出端与排水管的上端连接；水箱上端设有开口侧部，设有溢流口，所述排水管的输出端从开口插入水箱中，且排水管的输出端高度低于所述溢流口的高度；所述蒸发设备组通过蒸汽管接入热蒸汽，以将蒸发系统内的空气挤压至排水管中排出，再通过冷凝器输入冷介质，将热蒸汽冷凝为冷凝水，所述排水管收集冷凝水，使其在重力作用下排入水箱。
[0007]本专利技术的真空蒸发系统，其蒸发设备组与蒸汽管连接，可接收热蒸汽，使系统在用于物料蒸发工作前，热蒸汽可从蒸发设备组进入，填充整个蒸发系统，将系统内的空气挤压至排水管中排出，用蒸汽取而代之，蒸发设备组接收的热蒸汽输送至冷凝器，在冷凝器中被冷凝液化，在重力作用下排出至水箱，水箱的水位上升后，达到溢水口高度的水经溢水口排出，由于排水管的输出端低于溢流口的高度，因此，水箱的蓄水对排水管形成有效密封，避免空气流入，蒸发系统形成真空状态，在加热蒸发过程中，蒸发设备组产生的蒸汽持续通过冷凝器冷凝排出。与现有技术相比，本专利技术的真空蒸发系统通过热蒸汽将空气挤压至排水管中排出，并在物料蒸发流程中，持续将热蒸汽冷凝后排入排水管中，排水管中的水利用自身重力排到水箱，可使系统维持的真空状态，无需使用电能抽真空，更加节能环保。
[0008]进一步的，排水管纵向设置，排水管上设有温度计、排水阀和液位计，且温度计和排水阀设于其输出端，排水阀在温度计的显示数值达到预设数值后关闭，并在液位计数值
达到预设数值后再次打开。当蒸汽达到预设温度，热蒸汽已充满整个蒸发系统，此时，空气被挤压排出，关闭排水阀，使热蒸汽被冷凝后，排出到排水管形成水柱，排水管的液面到达预设数据，系统已达到预设真空度，此时，打开排水阀，排水管的水柱在重力作为下，排入水箱。
[0009]进一步的，冷凝器的第一换热通道与冷水管连接，冷水管于第一换热通道的输入端一侧设有调节阀。本方案中，通过控制调节阀开度可控制进水量，以调节蒸发系统的真空度，通过液位计显示液位可以实现精确控制，以此根据实际需求调节真空度。
[0010]进一步的，蒸汽管上设有进汽阀，进汽阀在温度计的输出端达到预设数值后关闭。本方案的进汽阀可使蒸发系统在进行冷凝流程时，蒸汽输入端处于密封状态，进汽阀、排水阀配合使蒸发系统处于全封闭状态。
[0011]进一步的，蒸发设备组包括蒸发器和加热器，蒸发器设有连通其内腔的物料进口、物料出口、第一蒸汽输送口和第二蒸汽输送口；加热器包括第一换热通道和第二换热通道，蒸发器的第一换热通道用于输送热介质，第二换热通道的输入端与物料出口通过管道连接，输出端与蒸发器的物料出口连接；第一蒸汽输送口和第二换热通道的输入端分别与蒸汽管连接，第二蒸汽输送口与冷凝器连接。本方案中，加热器的第二换热通道与蒸发器之间形成循环加热蒸发通道，物料先从物料进口导入蒸发器的内腔，再通过蒸发器的出口导入加热器，在加热器中加热汽化，气液混合物从第二换热通道的输出端输出，并通过第一蒸汽输送口再次进入蒸发器，如此循环加热。在启动蒸发工作前，加热器和蒸发设备先接入热蒸汽进行抽真空流程，由于加热器的输入端与蒸发器的物料出口连通，因此，加热器的热蒸汽可排放至蒸发器，再通过第二蒸汽输送口将热蒸汽排放至冷凝器中换热。
[0012]进一步的，蒸发器的第一蒸汽输送口和加热器的输出端还分别与出料管连接，出料管设有出料阀。本方案的出料阀用于在物料蒸发工作完成后，连通加热器、蒸发器与出料管，使物料从出料管排出。
[0013]进一步的，水箱的容量大于排水管的容量。本方案可防止蒸发系统发生真空波动时，从排水管输出端倒吸入空气破坏真空状态。
[0014]进一步的，水箱的容量为排水管容量的1.5
‑
2倍。
[0015]进一步的，温度计13的预设数值为100度，液位计的预设数值为10m。
[0016]本专利技术的另一个专利技术目的在于提供一种控制方法，包括以下步骤：
[0017]向水箱注水，至水箱液面达到溢流口的高度；打开蒸汽管的进汽阀和排水管的排水阀，使蒸汽管向蒸发设备组持续输送热蒸汽，将蒸发系统中的空气挤压至排水管的输出端并排出，当排水管达到预设温度，关闭进汽阀和排水阀；打开冷水管的调节阀，通过冷凝器将热蒸汽冷凝液化，通过排水管收集冷凝水；至液位计的显示数值达到预设数值，打开排水阀，排水后关闭；蒸发器接收物料，并导出至加热器，加热器的第一换热通道持续输送热介质，第二换热通道接收物料，使物料加热汽化，产生的气液混合物返回至蒸发器，形成循环加热蒸发，加热产生的热蒸汽通过第二蒸汽输送口进入冷凝器冷却液化；循环加热蒸发完成，加热器的第一换热通道停止输送热介质，出料阀打开出料管，物料经出料管排出。与现有技术相比，本专利技术的控制方法可应用于实现上述方案的蒸发系统，因此，具有上述方案的所有优点。需说明的是，本专利技术的物料加热汽化，是指物料中的部分溶剂被加热气化，如物料中的水分被汽化。
附图说明
[0018]图1为系统的原理简图；
[0019]图2为系统的结构简图。
[0020]标号说明：
[0021]热源进口管1、加热器2、加热器进口管3、蒸发器4、蒸发器出口管5、进料管6、进料阀7、冷却水出口管8、冷凝器9、调节阀10、冷却水进口管11、排水管12、温度计13、液位计14、排水阀15、溢流管16、水箱17、出料管18、出料阀19、第二进汽阀20、连通管21、第一进汽阀1、蒸汽管23、热源出口管24。
具体实施方式
[0022]以下结合附图，进一步的说明本专利技术的技术方案：
[0023]实施例一：
[0024]参见图1
‑
2所示，本实施例公开了一种真空蒸发系统，其包括蒸发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.真空蒸发系统，其特征在于，包括：蒸发设备组，其与蒸汽管连接，冷凝器，设有第一换热通道和第二换热通道，第一换热通道用于输送冷介质，第二换热通道的输入端与蒸发设备组通过管道连接，输出端与排水管的上端连接；水箱，其上端设有开口，侧部设有溢流口，所述排水管的输出端从开口插入水箱中，且排水管的输出端高度低于所述溢流口的高度；所述蒸发设备组通过蒸汽管接入热蒸汽，以将蒸发系统内的空气挤压至排水管中排出，再通过冷凝器输入冷介质，将热蒸汽冷凝为冷凝水，所述排水管收集冷凝水，使其在重力作用下排入水箱。2.根据权利要求1所述的真空蒸发系统，其特征在于：所述排水管纵向设置，排水管上设有温度计、排水阀和液位计，且温度计和排水阀设于其输出端，所述排水阀在温度计的显示数值达到预设数值后关闭，并在液位计数值达到预设数值后再次打开。3.根据权利要求2所述的真空蒸发系统，其特征在于：所述冷凝器的第一换热通道与冷水管连接，所述冷水管于第一换热通道的输入端一侧设有调节阀。4.根据权利要求2所述的真空蒸发系统，其特征在于：所述蒸汽管上设有进汽阀，所述进汽阀在温度计的输出端达到预设数值后关闭。5.根据权利要求1所述的真空蒸发系统，其特征在于：所述蒸发设备组包括蒸发器和加热器，所述蒸发器设有连通其内腔的物料进口、物料出口、第一蒸汽输送口和第二蒸汽输送口；所述加热器包括第一换热通道和第二换热通道，所述蒸发器的第一换热通道用于输送热介质，第二换热通道的输入端与物料出口通过管道连接，输出端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳健安，
申请(专利权)人：佛山市丰川节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：