一种高效节能真空浓缩器的制作方法

1.本实用新型为一种高效节能真空浓缩器，属于真空浓缩器领域。


背景技术：

2.真空浓缩器在医药、饮料行业应用较多。因其低压、低温浓缩技术，具有节能、不破坏活性分子的优点。
3.目前，真空浓缩器主要采用盘管式加热、中央循环管式等方式进行加热，实现浓缩原液在低温下沸腾，加快水分蒸发，提高浓缩效率。
4.但是，蒸发室面积有限，导致水分蒸发面积小；另外，蒸发需对浓缩原液加热，同时需要对水蒸气快速冷凝(降低蒸发室内气压)，常规方式能源消耗较大，工作效率低。
5.专利cn205598704u提出采用空气源热泵结合换热器实现加热和冷凝一体化工作，但是，根据实验：冷凝器温度最高处为70～90
°
，最低处为30～50
°
，经过换热器后，对蒸发室加热温度低，中间换热能源浪费大，导致能源利用率低，实际工作中，无法满足正常工作要求，同时能源消耗不降反增。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本实用新型提出一种可提高散热面积、具有连续化作业和能耗较低的真空浓缩器。
7.一种高效节能真空浓缩器，包括：真空罐、螺旋加热底板、螺旋冷凝顶板、冷凝液收集器和强循环机构；所述真空罐固定有螺旋加热底板，所述螺旋加热底板和冷凝液收集器均为螺旋状板材，所述螺旋加热底板和螺旋冷凝顶板的螺距和圈数一致，且所述螺旋加热底板和螺旋冷凝顶板在水平面投影后形成的圆环外径相同，所述螺旋加热底板和螺旋冷凝顶板构成双螺旋结构，且螺旋冷凝顶板上端高于螺旋加热底板上端，所述螺旋加热底板的内侧和外侧延其延伸方向均设置有竖直板，所述螺旋加热底板与纵截面相交形成的线段a水平，所述螺旋冷凝顶板与纵截面相交形成的线段b倾斜，且线段b位于螺旋冷凝顶板外侧端头高于其内侧端头，
8.所述螺旋冷凝顶板下方的真空罐内设置有冷凝液排水口，所述冷凝液排水口与冷凝液收集器连通，所述冷凝液排水口和螺旋冷凝顶板共轴线，且冷凝液排水口内径大于螺旋冷凝顶板在水平面投影后形成的圆环内径，
9.所述真空罐设置有强循环机构，所述强循环机构进液口与螺旋加热底板下方的真空罐连通，所述强循环机构出液口延伸至真空罐内部的螺旋加热底板上方。
10.所述高效节能真空浓缩器还包括辅助机构，所述辅助机构包括：压缩机、蒸发管、膨胀阀和冷凝管，所述冷凝管设置于螺旋加热底板板内，所述蒸发管设置于螺旋冷凝顶板板内，所述压缩机和膨胀阀设置于真空罐内，所述压缩机依次与冷凝管、膨胀阀和蒸发管依次连通。
11.所述真空罐上部设置有真空泵。
12.所述螺旋加热底板在水平面投影形成的圆环内径大于螺旋冷凝顶板在水平面投影形成的圆环内径。
13.所述螺旋冷凝顶板中心竖直固定有导流杆，所述导流杆外壁与螺旋冷凝顶板内侧固定连接，所述导流杆下端设置于冷凝液排水口内。
14.所述出液口为方形结构，所述出液口突出真空罐内壁0.5～2.0cm，且所述出液口距离螺旋加热底板上端正上方1.0～5.0cm。
15.所述螺旋加热底板上端端头和螺旋冷凝顶板上端端头均与真空罐内壁固定连接。
16.所述强循环机构包括：循环泵、进液管、进料管和出液管；所述循环泵进口端分别与进液管和进料管通过三通阀门连通，所述三通阀门采用l型阀门，所述进液管另一端和真空罐连通，所述进料管另一端和进料机构连通，所述出液管一端和循环泵出口端连通，所述出液管另一端和真空罐连通。
17.所述真空罐下端设置有出料管，所述出料管用于加工后浓缩液出料，所述出料管上设置有阀门。
18.所述冷凝液排水口采用两端开口的直管，所述冷凝液排水口上端高于螺旋加热底板下端，所述冷凝液排水口下端延伸至真空罐外，所述冷凝液排水口设置有内螺纹，所述冷凝液排水口与螺旋加热底板接口通过螺纹密封连接。
19.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
20.一、本实用新型采用螺旋加热底板，具有加热面积大、蒸发面积大的优点，可提高浓缩效率，同时配合螺旋冷凝顶板，加快水蒸气冷凝，降低水蒸气对真空罐内气压影响。
21.二、本实用新型采用强循环机构，实现循环加热蒸发浓缩，提高产品质量。
22.三、本实用新型采用辅助机构，蒸发管和冷凝管均直接参与加热和制冷，一方面可降低压缩机功率，另一方面减少中间热交换环节，提高能效。
附图说明
23.图1为本实用新型结构示意图。
24.图2为本实用新型局部剖面示意图。
25.图3为本实用新型螺旋加热底板结构示意图。
26.图4为本实用新型图3中b-b剖面示意图。
27.图5为本实用新型螺旋冷凝顶板结构示意图。
28.图6为本实用新型图5中a-a剖面示意图。
29.图7为本实用新型图2中c的放大示意图。
30.图8为本实用新型循环泵进口端管路连接示意图。
31.图9为本实用新型强循环机构出液口与真空罐连接示意图。
32.图中：1为真空罐，2为螺旋加热底板，3为螺旋冷凝顶板，4为冷凝液收集器，5为强循环机构，6为压缩机，7为蒸发管，8为膨胀阀，9为冷凝管，11为冷凝液排水口，21为竖直板，31为导流杆，51为循环泵，52为进液管，53为进料管，54为出液管。
具体实施方式
33.为进一步理解本实用新型，下面结合附图和实施例详细阐述：
34.如图1至图9所示：本实用新型一种高效节能真空浓缩器，包括：真空罐1、螺旋加热底板2、螺旋冷凝顶板3、冷凝液收集器4和强循环机构5；所述真空罐1固定有螺旋加热底板2，所述螺旋加热底板2和冷凝液收集器4均为螺旋状板材，所述螺旋加热底板2和螺旋冷凝顶板3的螺距和圈数一致，且所述螺旋加热底板2和螺旋冷凝顶板3在水平面投影后形成的圆环外径相同，所述螺旋加热底板2和螺旋冷凝顶板3构成双螺旋结构，且螺旋冷凝顶板3上端高于螺旋加热底板2上端，所述螺旋加热底板2的内侧和外侧延其延伸方向均设置有竖直板21，所述螺旋加热底板2与纵截面相交形成的线段a水平，所述螺旋冷凝顶板3与纵截面相交形成的线段b倾斜，且线段b位于螺旋冷凝顶板3外侧端头高于其内侧端头，
35.所述螺旋冷凝顶板3下方的真空罐1内设置有冷凝液排水口11，所述冷凝液排水口11与冷凝液收集器4连通，所述冷凝液排水口11和螺旋冷凝顶板3共轴线，且冷凝液排水口11内径大于螺旋冷凝顶板3在水平面投影后形成的圆环内径，
36.所述真空罐1设置有强循环机构5，所述强循环机构5进液口与螺旋加热底板2下方的真空罐1连通，所述强循环机构5出液口延伸至真空罐1内部的螺旋加热底板2上方。
37.所述高效节能真空浓缩器还包括辅助机构，所述辅助机构包括：压缩机6、蒸发管7、膨胀阀8和冷凝管9，所述冷凝管9设置于螺旋加热底板2板内，所述蒸发管7设置于螺旋冷凝顶板3板内，所述压缩机6和膨胀阀8设置于真空罐1内，所述压缩机6依次与冷凝管9、膨胀阀8和蒸发管7依次连通。
38.所述真空罐1上部设置有真空泵。
39.所述螺旋加热底板2在水平面投影形成的圆环内径大于螺旋冷凝顶板3在水平面投影形成的圆环内径。
40.所述螺旋冷凝顶板3中心竖直固定有导流杆31，所述导流杆31外壁与螺旋冷凝顶板3内侧固定连接，所述导流杆31下端设置于冷凝液排水口11内。
41.所述出液口为方形结构，所述出液口突出真空罐1内壁0.5～2.0cm，且所述出液口距离螺旋加热底板2上端正上方1.0～5.0cm。
42.所述螺旋加热底板2上端端头和螺旋冷凝顶板3上端端头均与真空罐1内壁固定连接。
43.所述强循环机构5包括：循环泵51、进液管52、进料管53和出液管54；所述循环泵51进口端分别与进液管52和进料管53通过三通阀门连通，所述三通阀门采用l型阀门，所述进液管52另一端和真空罐1连通，所述进料管53另一端和进料机构连通，所述出液管54一端和循环泵51出口端连通，所述出液管54另一端和真空罐1连通。
44.本实用新型具体实施方式如下：
45.启动三通阀门，所述进料管53和循环泵51连通后进料，进料完毕后将进液管52和循环泵51连通，启动真空泵将真空罐1降压，启动辅助机构，如此实现浓缩原液在螺旋加热底板2上循环流动，同时水蒸气在螺旋冷凝顶板3上冷凝后经过导流杆31进入冷凝液排水口11后至冷凝液收集器4内，如此往复，直至加工至合适浓度后通过真空罐1下端出料口出料。
46.上述实施方式仅示例性说明本实用新型的原理及其效果，而非用于限制本实用新型。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。