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一种热量循环利用的乙醛蒸发器的制作方法

2022-07-14 02:18:20 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及乙醛生产技术领域,具体为一种热量循环利用的乙醛蒸发器。


背景技术:

2.乙醛是重要的有机化工原料之一,用途广泛,目前,银法乙醛生产主要分为三个单元操作,即氧化反应单元、吸收单元、精馏单元。氧化反应单元分别由四个装置完成,即乙醇蒸发、三元气加热,三元气过滤,氧化器反应。
3.目前的乙醛蒸发器,蒸汽消耗高,气化能力差,占地面积多,不利于降低生产成本,另外在实际生产乙醛的过程中,为了提高生成效率通常会向装置内添加配料蒸汽等物质,但配料蒸汽经常会在滤板或出口管等位置凝结成水珠,造成乙醛和空气无法顺畅的排出蒸发器,最后导致蒸发器内的压强显著增大,以至于蒸发器内的各零部件发生损坏,最后为了节约成本,乙醇氧化制造乙醛时所用的氧化剂基本上都是空气,但空气中通常都会含有水分,当外界空气进入到乙醛蒸发器内时会凝结产生水珠,进而使得乙醛蒸发器内的乙醇浓度随着工作时间的增长而逐渐降低,若后续工作时,继续向乙醛蒸发器内通入相同量的空气,那么会导致乙醇被过度氧化而产生乙酸等物质,从影响工作效率,并提高了生产成本。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种热量循环利用的乙醛蒸发器,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种热量循环利用的乙醛蒸发器,所述乙醛蒸发器包括蒸发器主体,所述蒸发器主体的外侧设置有加热套,所述蒸发器主体包括壳体,所述壳体的内部靠近加热套的一端设置有空气管和雾化喷头,所述蒸发器主体的底部设置有乙醇出口管,所述雾化喷头通过乙醇循环管和循环泵与乙醇出口管相连接,所述空气管靠近乙醇出口管的一侧设置有预热管,所述空气管远离乙醇出口管的一侧设置有除沫装置,所述除沫装置的上方设置有配料蒸汽管,所述配料蒸汽管的上方设置有冷凝装置,所述冷凝装置通过热循环管与预热管相连接,所述配料蒸汽管与冷凝装置之间设置有固定板,所述固定板靠近冷凝装置的一侧设置有送气装置,所述送气装置贯穿于固定板,所述冷凝装置的上方设置有滤板,所述滤板的上方设置有出气通道。
6.工作之前将乙醇填充进壳体内,通过循环泵、乙醇出口管和乙醇循环管能够将乙醇送入雾化喷头内,以使得乙醇雾化,通过空气管将外界净化后的空气送入壳体内,雾化后的乙醇在加热套的作用下会与空气混合氧化进而生成乙醛,由于乙醇、乙醛和水对气体溶解度存在较大的差异,在乙醇氧化制造乙醛的过程中会产生大量的泡沫,通过除沫装置能够防止泡沫堵塞送气装置,进而避免壳体内的压力过大以至于壳体发生损坏,当送气装置将乙醛和空气送入到滤板和固定板之间时,冷凝装置会将乙醛气体冷凝转化为乙醛液体,此时乙醛气体会释放大量的热量,通过热循环管能够将这些热量传送到预热管上,进而对待循环的液体乙醇预热,通过上述方案有助于提高乙醇的汽化速率和能源的利用率。
7.进一步的,所述送气装置包括送气管和出气管,所述出气管设置在送气管靠近滤板的一端,所述送气管的内部靠近出气管的一端设置有支撑架,所述支撑架的中间位置处设置有第二扇叶,所述支撑架靠近出气管的一侧设置有线圈,所述支撑架远离出气管的一侧设置有第一齿轮,所述线圈和第一齿轮均通过传动杆与第二扇叶相连接,所述线圈的两侧设置有永磁体,所述线圈通过导线与雾化喷头相连接。
8.通过上述技术方案,当乙醛和空气经过送气装置时会使得送气管内部设置的第二扇叶转动,第二扇叶的转动速度与乙醛和空气经过送气管时的速度正相关,即单位时间内乙醛和空气流入固定板与滤板之间的区域越多,第二扇叶的转动速度越快,由于线圈通过传动杆与第二扇叶相连接,因此第二扇叶会带动线圈转动,由于线圈的两侧设置有永磁体,因此线圈在转动时会切割磁感线产生感应电流,通过该组感应电流的变化能够得知固定板与滤板之间的乙醛和空气含量的变化,雾化喷头会根据感应电流的变化调整乙醇的喷射量,当单位时间内乙醛和空气流入到固定板与滤板之间的区域较多时,雾化喷头喷射出的乙醇量会适当的减少,进而防止固定板与滤板之间的乙醛和空气含量较多,导致冷凝装置内部与外部的温差过大,以至于应力变形超过自身的极限而发生损坏。
9.进一步的,所述送气管远离出气管的一端开设有第一空腔、第一压力槽和第一液压槽,所述第一压力槽和第一液压槽的内部填充有液体且相连通,所述第一压力槽的内部设置有第一压力块,所述第一液压槽的内部设置有活动架,所述活动架靠近第一齿轮的一侧设置有第二齿轮,所述第二齿轮与第一齿轮相对齐,所述第二齿轮通过轴套和弹簧活动安装在送气管的内部,所述第二齿轮靠近出气管的一侧设置有转盘,所述转盘通过轴套固定安装在送气管的内部,所述转盘的转轴和第二齿轮的转轴均设置在轴套内,所述转盘的转轴与第二齿轮的转轴均具有磁性且相互吸引,所述第一空腔的内部设置有第一隔板和气体,所述第一隔板将第一空腔分为上下两组区域且第一隔板通过连杆与转盘相连接,所述出气管远离送气管的一端开设有两组第二空腔,每组第二空腔的内部均设置有一组第二隔板,所述第二隔板与第二空腔之间通过弹簧相连接,所述第二空腔与第一空腔的上端相连通。
10.工作过程中,为了提高反应速率通常会向装置内添加配料蒸汽,但这些蒸汽经常会在滤板的位置处凝结成水珠,造成乙醛和空气无法顺畅排出去,最后导致固定板与滤板之间的压强显著增大,以至于冷凝装置发生损坏,本发明在送气管内开设有第一空腔、第一压力槽和第一液压槽,当固定板与滤板之间的压强过大时,通过第一压力块能够将第一压力槽内的液体挤压到第一液压槽内,进而使得活动架和第二齿轮下降,此时第二齿轮会与第一齿轮啮合,并且第二齿轮的转轴会与转盘的转轴相对齐,由于第一齿轮通过传动杆与第二扇叶相连接,因此在第二扇叶和第一齿轮的作用下,第二齿轮和转盘会发生转动,通过转盘和第一隔板能够将第一空腔内的气体按照一定的规律送入第二空腔内,当第一空腔内的气体进入到第二空腔内后,两组第二隔板会相互靠近,进而使得乙醛和空气在出气管内聚集达到增压的效果,当第二空腔内的气体倒流回第一空腔内后,两组第二隔板会相互远离,增压后的乙醛和空气会以较大的速度从出气管内排出,通过该组气流能够使得固定板与滤板之间的乙醛和空气发生紊流现象,防止蒸汽在滤板上凝结成水珠,并且若出气管距离滤板足够近,通过该组气流还能达到清除滤板上凝结的水珠的目的。
11.进一步的,所述出气管靠近送气管的一端开设有两组第三空腔,每组第三空腔的
内部均设置有一组第三隔板,所述第三隔板与第三空腔之间通过弹簧相连接,所述第三空腔与第一空腔的下端相连通,所述第三隔板的内部设置有推板,所述推板与第三隔板之间通过弹簧相连接,所述推板远离第二隔板的一侧设置有蓄电器和第一磁场发生器,两组第三隔板相互靠近的一端设置有导电柱,所述蓄电器与第一磁场发生器之间通过导电柱和导线相连接,所述推板靠近第一磁场发生器的一端具有磁性,所述第一磁场发生器通电之后产生的磁场与推板相互排斥。
12.通过上述技术方案,转盘在转动的过程中第一隔板会上下移动,第一隔板在向上移动时,第一空腔内的气体会被挤压进第二空腔内,第一隔板在向下移动时,第一空腔内的气体会被挤压进第三空腔内,因此第二隔板与第三隔板会以一种交替的方式开启闭合,当第二隔板打开,第三隔板闭合的时候,蓄电器、第一磁场发生器、导电柱和导线会形成一组回路,第一磁场发生器会产生一组磁场将推板排斥出第三隔板,通过第三隔板能够将出气管内的气体推出,当出气管的出气口为圆孔形时,被推出出气管的气体会以涡环的形式飞出,通过该组涡环形状的气流能够有效的清除滤板上凝结的水珠,进而保证乙醛和空气能够顺畅的从滤板的位置排出去,防止固定板与滤板之间的压强增大,导致冷凝装置发生损坏。
13.进一步的,所述冷凝装置包括冷凝管和分流管,所述冷凝管水平设置有三组,三组冷凝管均通过导管与分流管相连通,且三组所述冷凝管之间依次相连通,所述分流管的内部设置有限流板,所述分流管与限流板之间通过伸缩杆相连接,所述伸缩杆与线圈之间通过导线相连接,所述限流板上开设有通孔。
14.通过上述技术方案,工作时冷凝水会先流入分流管,然后再流入冷凝管内,当固定板与滤板之间的乙醛和空气过多时,若冷凝水继续以同样的流速流入冷凝管内,那么会导致冷凝管内部的温度和冷凝管外部的温度相差较大,进而使得冷凝管发生应力变形,本发明在分流管的内部设置有限流板,通过线圈上产生的感应电流能够间接判断固定板与滤板之间的乙醛和空气含量,当固定板与滤板之间的乙醛和空气含量过多时,伸缩杆会控制限流板上升,以使得限流板上开设的通孔与导管进水端的重叠区域减小,进而使得冷凝水在冷凝管内的流动速度降低,防止冷凝管内部的温度和冷凝管外部的温度相差过大而发生损坏。
15.进一步的,所述靠近滤板的一组冷凝管上设置有混流机构,所述靠近固定板的两组冷凝管内部设置有紊流叶,所述混流机构包括转换管和第一扇叶,所述转换管的一端设置在冷凝管的外部,所述转换管的另一端设置在冷凝管的内部,所述转换管的管壁为绝热材质,所述转换管的顶端和底端为导热材质,所述转换管的内部设置有活动板且填充有气体,所述转换管伸入冷凝管内部的一端设置有气缸和转轮,所述气缸与转换管相连通,所述气缸的内部设置有活塞,所述转轮的一端与气缸内部设置的活塞相连接,所述转轮的另一端与活动板和第一扇叶相连接。
16.由于压强等因素的影响,冷凝水在靠近滤板的一组冷凝管内的流动速度要小于冷凝水在靠近固定板的两组冷凝管内的流动速度,冷凝水在靠近固定板的两组冷凝管内流动会使得紊流叶发生转动,进而提高换热效率,为了防止紊流叶在靠近滤板的一组冷凝管内转动速度过慢而无法有效的提高换热效率,本发明在靠近滤板的一组冷凝管上设置有混流机构,由于冷凝管内部的温度低于冷凝管外部的温度,因此转换管的上下两端会存在温度
差,根据气体热胀冷缩的原理,转换管伸出冷凝管内的一端受热时气体会发生膨胀,在气压的作用下活动板会向冷凝管内移动,同时推动气缸内部设置的活塞移动,由于转轮的一端与气缸内部设置的活塞相连接,因此活塞在移动过程中转轮会发生旋转,通过转轮能够带动第一扇叶转动并使得活动板远离冷凝管,此时转换管内部的气体会被挤压到转换管伸入冷凝管内的一端,由于转换管伸入冷凝管内的一端温度较低,因此转换管伸入冷凝管内的一端的气体会发生收缩,活动板会自动复位,伴随着气体的膨胀和压缩,活动板和气缸内部设置的活塞会往复升降,同时带动转轮和第一扇叶旋转,通过第一扇叶能够达到紊流的目的,通过上述技术方案,防止靠近滤板的一组冷凝管内的冷凝水流动速度过慢,而无法带动第一扇叶快速转动以至于影响换热效率。
17.进一步的,所述空气管靠近预热管的一端设置有喷气头,所述喷气头的一侧设置有第二磁场发生器,所述喷气头的另一侧设置有挡板,所述挡板上缠绕有弹簧且具有磁性,所述第二磁场发生器产生的磁场与挡板相互排斥,所述空气管靠近乙醇出口管的一侧设置有调节管,所述壳体的内部底端设置有浮球,所述调节管的内部设置有第一导电块和第二导电块,所述第一导电块通过拉绳与浮球相连接,所述第二导电块通过导线与第二磁场发生器相连接。
18.由于空气中通常都会含有水分,同时外界的空气温度相对于乙醛蒸发器内的空气温度通常都会较低,当外界空气通过空气管进入到乙醛蒸发器内时经常会凝结产生水珠,进而使得壳体内的乙醇浓度逐渐降低,若后续工作时,继续向壳体内通入相同量的空气,那么会导致乙醇会被过度氧化而产生乙酸等物质,本发明在壳体的内部底端设置有浮球,由于乙醇的浓度越小,浮力越大,因此通过浮球、第一导电块和第二导电块能够实时判断出乙醇的浓度,当乙醇的浓度过小时,浮球会受到一个较大的浮力,并使得第一导电块下移,此时第二磁场发生器上的电流会减小,挡板会向第二磁场发生器的方向移动,喷气头喷出的空气会相应的减少,通过上述技术方案,避免了乙醇被过度氧化的问题。
19.进一步的,所述除沫装置包括除沫架和除沫板,所述除沫板设置在除沫架靠近雾化喷头的一端,所述除沫架通过第一固定架和第二固定架设置在壳体的内部,所述第一固定架的内部开设有第二液压槽和第二压力槽,所述第二液压槽和第二压力槽的内部填充有绝缘液体且相连通,所述第二压力槽的内部设置有第二压力块和导电杆,所述第二压力块的一端为绝缘材质且伸出第二压力槽,所述第二压力块的另一端为导电材质且设置在第二压力槽的内部,所述第二压力块靠近导电杆的一端开设有凹槽,所述导电杆的一端伸入凹槽且与第二磁场发生器相连接,所述第二压力块设置在第二压力槽内部的一端与外界电源相连接。
20.通过上述技术方案,当泡沫在除沫板上聚集导致乙醛和空气无法进入送气装置时,壳体内部下端的压强会增大,此时第二压力块会被挤压进第二压力槽内,由于第二压力块与外界电源相连接,导电杆与第二磁场发生器相连接,因此第二压力块被挤压的程度越大,第二磁场发生器上的电流就会越小,挡板会向第二磁场发生器的方向移动,喷气头喷出的空气会相应的减少,通过上述技术方案,能够避免壳体内部下端的压强过大时,外界空气依然通过空气管进而壳体内,最后导致壳体内部各零件发生损坏。
21.进一步的,所述除沫架的一端设置在第二液压槽内,所述除沫架的另一端设置在第二固定架内且具有磁性,所述第二固定架的内部设置有磁块和升降块,所述磁块与升降
块之间通过连接板相连接,所述磁块的重量大于升降块的重量,所述磁块与除沫架相排斥。
22.通过上述技术方案,当泡沫在除沫板上聚集,第二压力块被挤压进第二压力槽内时,通过第二压力块能够将第二压力槽内部填充的绝缘液体挤压到第二液压槽内,并推动除沫架向第二固定架的方向移动,随着除沫架的移动,升降块会逐渐下降,磁块会逐渐上升,当磁块与除沫架相遇时,磁块对除沫架的排斥力会使得除沫架向第一固定架的方向移动,最后磁块会重新下降而升降块会重新上升,由于没有了磁块的排斥力,除沫架会再次向第二固定架的方向移动,经过数次移动后,大部分的除沫板上的泡沫会自动掉落,进而使得乙醛和空气能继续进入到送气装置内,并使得壳体内部下端的压强恢复到正常的状态。
23.与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明相比于目前的乙醛蒸发器增设有送气装置和冷凝装置,通过送气装置能够将乙醛和空气送到滤板与固定板之间,通过冷凝装置能够将滤板与固定板之间的乙醛气体冷凝转化为乙醛液体,通过热循环管可将乙醛液化产生的热量传送到预热管上,从而对待循环的液体乙醇进行预热,送气装置由送气管和出气管组成,乙醛和空气在经过送气管时,会使得送气管内部设置的第二扇叶、线圈和第一齿轮转动,通过第二扇叶能够使得乙醇、空气和配料蒸汽充分反应,提高乙醛的生成率,通过线圈和线圈两侧的永磁体能够得知固定板与滤板之间的乙醛和空气含量变化,进而控制冷凝水在冷凝管内的流动速度,防止冷凝管内部的温度和冷凝管外部的温度相差过大而发生损坏,通过第一齿轮、第二齿轮和转盘能够控制第一隔板在第一空腔内上下移动,进而使得第二隔板和第三隔板以一种交替的方式开启闭合,在第二隔板和第三隔板的作用下,出气管内的乙醛和空气会以涡环的形式飞出,通过该组涡环形状的气流能够有效的清除滤板上凝结的水珠,进而保证乙醛和空气能够顺畅的从滤板的位置排出去,另外本发明还设置有除沫装置,通过除沫装置能够防止泡沫堵塞送气装置,通过第一固定架内部设置的第二压力块和第二固定架内部设置的磁块和升降块,能够使得除沫架和除沫板发生左右方向的振动,进而防止泡沫在除沫板上聚集,最后本发明在壳体内部底端设置有浮球和调节管,通过浮球、第一导电块和第二导电块能够实时判断出乙醇的浓度,当乙醇的浓度过小时,通过浮球、第一导电块和第二导电块,能够使得第二磁场发生器产生的磁场变小,由于第二磁场发生器产生的磁场与挡板相互排斥,因此挡板自动向第二磁场发生器的方向移动,通过上述技术方案,喷气头喷出的空气会与乙醇的浓度呈正相关,即乙醇浓度越小,喷气头喷出的空气越少,避免了乙醇被过度氧化的问题。
附图说明
24.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
25.图1是本发明的整体结构示意图;
26.图2是本发明的整体剖面结构示意图;
27.图3是本发明的送气装置结构示意图;
28.图4是本发明的图3中b部结构示意图;
29.图5是本发明的图3中a部结构示意图;
30.图6是本发明的第一隔板上移时出气管结构示意图;
31.图7是本发明的第一隔板下移时出气管结构示意图;
32.图8是本发明的冷凝装置结构示意图;
33.图9是本发明的图8中c部结构示意图;
34.图10是本发明的调节管和空气管内部结构示意图;
35.图11是本发明的除沫装置结构示意图;
36.图12是本发明的除沫装置自动去除泡沫结构示意图。
37.图中:1-蒸发器主体、11-壳体、12-冷凝装置、121-冷凝管、1211-混流机构、12111-转换管、12112-活动板、12113-气缸、12114-转轮、12115-第一扇叶、122-分流管、1221-限流板、13-送气装置、131-送气管、1311-第一空腔、13111-第一隔板、1312-第一压力槽、13121-第一压力块、1313-支撑架、13131-第二扇叶、13132-线圈、13133-第一齿轮、1314-第一液压槽、13141-活动架、1315-第二齿轮、1316-转盘、132-出气管、1321-第二空腔、13211-第二隔板、1322-第三空腔、13221-第三隔板、13222-推板、13223-蓄电器、13224-第一磁场发生器、14-配料蒸汽管、15-除沫装置、151-除沫架、152-第一固定架、1521-第二液压槽、1522-第二压力槽、15221-第二压力块、15222-导电杆、153-第二固定架、1531-磁块、1532-升降块、1533-连接板、16-空气管、161-第二磁场发生器、162-挡板、163-喷气头、17-预热管、18-调节管、181-浮球、182-第一导电块、183-第二导电块、19-雾化喷头、2-热循环管、3-加热套、4-乙醇出口管、5-乙醇循环管。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
39.如图1和图2所示,一种热量循环利用的乙醛蒸发器,乙醛蒸发器包括蒸发器主体1,蒸发器主体1的外侧设置有加热套3,蒸发器主体1包括壳体11,壳体11的内部靠近加热套3的一端设置有空气管16和雾化喷头19,蒸发器主体1的底部设置有乙醇出口管4,雾化喷头19通过乙醇循环管5和循环泵与乙醇出口管4相连接,空气管16靠近乙醇出口管4的一侧设置有预热管17,空气管16远离乙醇出口管4的一侧设置有除沫装置15,除沫装置15的上方设置有配料蒸汽管14,配料蒸汽管14的上方设置有冷凝装置12,冷凝装置12通过热循环管2与预热管17相连接,配料蒸汽管14与冷凝装置12之间设置有固定板,固定板靠近冷凝装置12的一侧设置有送气装置13,送气装置13贯穿于固定板,冷凝装置12的上方设置有滤板,滤板的上方设置有出气通道。
40.工作之前将乙醇填充进壳体11内,通过循环泵、乙醇出口管4和乙醇循环管5能够将乙醇送入雾化喷头19内,以使得乙醇雾化,通过空气管16将外界净化后的空气送入壳体11内,雾化后的乙醇在加热套3的作用下会与空气混合氧化进而生成乙醛,由于乙醇、乙醛和水对气体溶解度存在较大的差异,在乙醇氧化制造乙醛的过程中会产生大量的泡沫,通过除沫装置15能够防止泡沫堵塞送气装置13,进而避免壳体11内的压力过大以至于壳体11发生损坏,当送气装置13将乙醛和空气送入到滤板和固定板之间时,冷凝装置12会将乙醛气体冷凝转化为乙醛液体,此时乙醛气体会释放大量的热量,通过热循环管2能够将这些热量传送到预热管17上,进而对待循环的液体乙醇预热,通过上述方案有助于提高乙醇的汽
化速率和能源的利用率。
41.如图2和图3所示,送气装置13包括送气管131和出气管132,出气管132设置在送气管131靠近滤板的一端,送气管131的内部靠近出气管132的一端设置有支撑架1313,支撑架1313的中间位置处设置有第二扇叶13131,支撑架1313靠近出气管132的一侧设置有线圈13132,支撑架1313远离出气管132的一侧设置有第一齿轮13133,线圈13132和第一齿轮13133均通过传动杆与第二扇叶13131相连接,线圈13132的两侧设置有永磁体,线圈13132通过导线与雾化喷头19相连接。
42.通过上述技术方案,当乙醛和空气经过送气装置13时会使得送气管131内部设置的第二扇叶13131转动,第二扇叶13131的转动速度与乙醛和空气经过送气管131时的速度正相关,即单位时间内乙醛和空气流入固定板与滤板之间的区域越多,第二扇叶13131的转动速度越快,由于线圈13132通过传动杆与第二扇叶13131相连接,因此第二扇叶13131会带动线圈13132转动,由于线圈13132的两侧设置有永磁体,因此线圈13132在转动时会切割磁感线产生感应电流,通过该组感应电流的变化能够得知固定板与滤板之间的乙醛和空气含量的变化,雾化喷头19会根据感应电流的变化调整乙醇的喷射量,当单位时间内乙醛和空气流入到固定板与滤板之间的区域较多时,雾化喷头19喷射出的乙醇量会适当的减少,进而防止固定板与滤板之间的乙醛和空气含量较多,导致冷凝装置12内部与外部的温差过大,以至于应力变形超过自身的极限而发生损坏。
43.如图2-图6所示,送气管131远离出气管132的一端开设有第一空腔1311、第一压力槽1312和第一液压槽1314,第一压力槽1312和第一液压槽1314的内部填充有液体且相连通,第一压力槽1312的内部设置有第一压力块13121,第一液压槽1314的内部设置有活动架13141,活动架13141靠近第一齿轮13133的一侧设置有第二齿轮1315,第二齿轮1315与第一齿轮13133相对齐,第二齿轮1315通过轴套和弹簧活动安装在送气管131的内部,第二齿轮1315靠近出气管132的一侧设置有转盘1316,转盘1316通过轴套固定安装在送气管131的内部,转盘1316的转轴和第二齿轮1315的转轴均设置在轴套内,转盘1316的转轴与第二齿轮1315的转轴均具有磁性且相互吸引,第一空腔1311的内部设置有第一隔板13111和气体,第一隔板13111将第一空腔1311分为上下两组区域且第一隔板13111通过连杆与转盘1316相连接,出气管132远离送气管131的一端开设有两组第二空腔1321,每组第二空腔1321的内部均设置有一组第二隔板13211,第二隔板13211与第二空腔1321之间通过弹簧相连接,第二空腔1321与第一空腔1311的上端相连通。
44.工作过程中,为了提高反应速率通常会向装置内添加配料蒸汽,但这些蒸汽经常会在滤板的位置处凝结成水珠,造成乙醛和空气无法顺畅排出去,最后导致固定板与滤板之间的压强显著增大,以至于冷凝装置12发生损坏,本发明在送气管131内开设有第一空腔1311、第一压力槽1312和第一液压槽1314,当固定板与滤板之间的压强过大时,通过第一压力块13121能够将第一压力槽1312内的液体挤压到第一液压槽1314内,进而使得活动架13141和第二齿轮1315下降,此时第二齿轮1315会与第一齿轮13133啮合,并且第二齿轮1315的转轴会与转盘1316的转轴相对齐,由于第一齿轮13133通过传动杆与第二扇叶13131相连接,因此在第二扇叶13131和第一齿轮13133的作用下,第二齿轮1315和转盘1316会发生转动,通过转盘1316和第一隔板13111能够将第一空腔1311内的气体按照一定的规律送入第二空腔1321内,当第一空腔1311内的气体进入到第二空腔1321内后,两组第二隔板
13211会相互靠近,进而使得乙醛和空气在出气管132内聚集达到增压的效果,当第二空腔1321内的气体倒流回第一空腔1311内后,两组第二隔板13211会相互远离,增压后的乙醛和空气会以较大的速度从出气管132内排出,通过该组气流能够使得固定板与滤板之间的乙醛和空气发生紊流现象,防止蒸汽在滤板上凝结成水珠,并且若出气管132距离滤板足够近,通过该组气流还能达到清除滤板上凝结的水珠的目的。
45.如图2-图7所示,出气管132靠近送气管131的一端开设有两组第三空腔1322,每组第三空腔1322的内部均设置有一组第三隔板13221,第三隔板13221与第三空腔1322之间通过弹簧相连接,第三空腔1322与第一空腔1311的下端相连通,第三隔板13221的内部设置有推板13222,推板13222与第三隔板13221之间通过弹簧相连接,推板13222远离第二隔板13211的一侧设置有蓄电器13223和第一磁场发生器13224,两组第三隔板13221相互靠近的一端设置有导电柱,蓄电器13223与第一磁场发生器13224之间通过导电柱和导线相连接,推板13222靠近第一磁场发生器13224的一端具有磁性,第一磁场发生器13224通电之后产生的磁场与推板13222相互排斥。
46.通过上述技术方案,转盘1316在转动的过程中第一隔板13111会上下移动,第一隔板13111在向上移动时,第一空腔1311内的气体会被挤压进第二空腔1321内,第一隔板13111在向下移动时,第一空腔1311内的气体会被挤压进第三空腔1322内,因此第二隔板13211与第三隔板13221会以一种交替的方式开启闭合,当第二隔板13211打开,第三隔板13221闭合的时候,蓄电器13223、第一磁场发生器13224、导电柱和导线会形成一组回路,第一磁场发生器13224会产生一组磁场将推板13222排斥出第三隔板13221,通过第三隔板13221能够将出气管132内的气体推出,当出气管132的出气口为圆孔形时,被推出出气管132的气体会以涡环的形式飞出,通过该组涡环形状的气流能够有效的清除滤板上凝结的水珠,进而保证乙醛和空气能够顺畅的从滤板的位置排出去,防止固定板与滤板之间的压强增大,导致冷凝装置12发生损坏。
47.如图2-图8所示,冷凝装置12包括冷凝管121和分流管122,冷凝管121水平设置有三组,三组冷凝管121均通过导管与分流管122相连通,且三组冷凝管121之间依次相连通,分流管122的内部设置有限流板1221,分流管122与限流板1221之间通过伸缩杆相连接,伸缩杆与线圈13132之间通过导线相连接,限流板1221上开设有通孔。
48.通过上述技术方案,工作时冷凝水会先流入分流管122,然后再流入冷凝管121内,当固定板与滤板之间的乙醛和空气过多时,若冷凝水继续以同样的流速流入冷凝管121内,那么会导致冷凝管121内部的温度和冷凝管121外部的温度相差较大,进而使得冷凝管121发生应力变形,本发明在分流管122的内部设置有限流板1221,通过线圈13132上产生的感应电流能够间接判断固定板与滤板之间的乙醛和空气含量,当固定板与滤板之间的乙醛和空气含量过多时,伸缩杆会控制限流板1221上升,以使得限流板1221上开设的通孔与导管进水端的重叠区域减小,进而使得冷凝水在冷凝管121内的流动速度降低,防止冷凝管121内部的温度和冷凝管121外部的温度相差过大而发生损坏。
49.如图2-图9所示,靠近滤板的一组冷凝管121上设置有混流机构1211,靠近固定板的两组冷凝管121内部设置有紊流叶,混流机构1211包括转换管12111和第一扇叶12115,转换管12111的一端设置在冷凝管121的外部,转换管12111的另一端设置在冷凝管121的内部,转换管12111的管壁为绝热材质,转换管12111的顶端和底端为导热材质,转换管12111
的内部设置有活动板12112且填充有气体,转换管12111伸入冷凝管121内部的一端设置有气缸12113和转轮12114,气缸12113与转换管12111相连通,气缸12113的内部设置有活塞,转轮12114的一端与气缸12113内部设置的活塞相连接,转轮12114的另一端与活动板12112和第一扇叶12115相连接。
50.由于压强等因素的影响,冷凝水在靠近滤板的一组冷凝管121内的流动速度要小于冷凝水在靠近固定板的两组冷凝管121内的流动速度,冷凝水在靠近固定板的两组冷凝管121内流动会使得紊流叶发生转动,进而提高换热效率,为了防止紊流叶在靠近滤板的一组冷凝管121内转动速度过慢而无法有效的提高换热效率,本发明在靠近滤板的一组冷凝管121上设置有混流机构1211,由于冷凝管121内部的温度低于冷凝管121外部的温度,因此转换管12111的上下两端会存在温度差,根据气体热胀冷缩的原理,转换管12111伸出冷凝管121内的一端受热时气体会发生膨胀,在气压的作用下活动板12112会向冷凝管121内移动,同时推动气缸12113内部设置的活塞移动,由于转轮12114的一端与气缸12113内部设置的活塞相连接,因此活塞在移动过程中转轮12114会发生旋转,通过转轮12114能够带动第一扇叶12115转动并使得活动板12112远离冷凝管121,此时转换管12111内部的气体会被挤压到转换管12111伸入冷凝管121内的一端,由于转换管12111伸入冷凝管121内的一端温度较低,因此转换管12111伸入冷凝管121内的一端的气体会发生收缩,活动板12112会自动复位,伴随着气体的膨胀和压缩,活动板12112和气缸12113内部设置的活塞会往复升降,同时带动转轮12114和第一扇叶12115旋转,通过第一扇叶12115能够达到紊流的目的,通过上述技术方案,防止靠近滤板的一组冷凝管121内的冷凝水流动速度过慢,而无法带动第一扇叶12115快速转动以至于影响换热效率。
51.如图2和图10所示,空气管16靠近预热管17的一端设置有喷气头163,喷气头163的一侧设置有第二磁场发生器161,喷气头163的另一侧设置有挡板162,挡板162上缠绕有弹簧且具有磁性,第二磁场发生器161产生的磁场与挡板162相互排斥,空气管16靠近乙醇出口管4的一侧设置有调节管18,壳体11的内部底端设置有浮球181,调节管18的内部设置有第一导电块182和第二导电块183,第一导电块182活动安装在调节管18的内部,第二导电块183固定安装在调节管18的内部,第一导电块182通过拉绳与浮球181相连接,第一导电块182与外界电源相连接,第二导电块183通过导线与第二磁场发生器161相连接。
52.由于空气中通常都会含有水分,同时外界的空气温度相对于乙醛蒸发器内的空气温度通常都会较低,当外界空气通过空气管16进入到乙醛蒸发器内时经常会凝结产生水珠,进而使得壳体11内的乙醇浓度逐渐降低,若后续工作时,继续向壳体11内通入相同量的空气,那么会导致乙醇会被过度氧化而产生乙酸等物质,本发明在壳体11的内部底端设置有浮球181,由于乙醇的浓度越小,浮力越大,因此通过浮球181、第一导电块182和第二导电块183能够实时判断出乙醇的浓度,当乙醇的浓度过小时,浮球181会受到一个较大的浮力,并使得第一导电块182下移,此时第二磁场发生器161上的电流会减小,挡板162会向第二磁场发生器161的方向移动,喷气头163喷出的空气会相应的减少,通过上述技术方案,避免了乙醇被过度氧化的问题。
53.如图2-图12所示,除沫装置15包括除沫架151和除沫板,除沫板设置在除沫架151靠近雾化喷头19的一端,除沫架151通过第一固定架152和第二固定架153设置在壳体11的内部,第一固定架152的内部开设有第二液压槽1521和第二压力槽1522,第二液压槽1521和
第二压力槽1522的内部填充有绝缘液体且相连通,第二压力槽1522的内部设置有第二压力块15221和导电杆15222,第二压力块15221的一端为绝缘材质且伸出第二压力槽1522,第二压力块15221的另一端为导电材质且设置在第二压力槽1522的内部,第二压力块15221靠近导电杆15222的一端开设有凹槽,导电杆15222的一端伸入凹槽内且与第二磁场发生器161相连接,第二压力块15221设置在第二压力槽1522内部的一端与外界电源相连接。
54.通过上述技术方案,当泡沫在除沫板上聚集导致乙醛和空气无法进入送气装置13时,壳体11内部下端的压强会增大,此时第二压力块15221会被挤压进第二压力槽1522内,由于第二压力块15221与外界电源相连接,导电杆15222与第二磁场发生器161相连接,因此第二压力块15221被挤压的程度越大,第二磁场发生器161上的电流就会越小,挡板162会向第二磁场发生器161的方向移动,喷气头163喷出的空气会相应的减少,通过上述技术方案,能够避免壳体11内部下端的压强过大时,外界空气依然通过空气管16进而壳体11内,最后导致壳体11内部各零件发生损坏。
55.如图2-图12所示,除沫架151的一端设置在第二液压槽1521内,除沫架151与第一固定架152之间通过弹簧相连接,除沫架151的另一端设置在第二固定架153内且具有磁性,第二固定架153的内部设置有磁块1531和升降块1532,磁块1531与升降块1532之间通过连接板1533相连接,磁块1531的重量大于升降块1532的重量,磁块1531与除沫架151相排斥。
56.通过上述技术方案,当泡沫在除沫板上聚集,第二压力块15221被挤压进第二压力槽1522内时,通过第二压力块15221能够将第二压力槽1522内部填充的绝缘液体挤压到第二液压槽1521内,并推动除沫架151向第二固定架153的方向移动,随着除沫架151的移动,升降块1532会逐渐下降,磁块1531会逐渐上升,当磁块1531与除沫架151相遇时,磁块1531对除沫架151的排斥力会使得除沫架151向第一固定架152的方向移动,最后磁块1531会重新下降而升降块1532会重新上升,由于没有了磁块1531的排斥力,除沫架151会再次向第二固定架153的方向移动,经过数次移动后,大部分的除沫板上的泡沫会自动掉落,进而使得乙醛和空气能继续进入到送气装置13内,并使得壳体11内部下端的压强恢复到正常的状态。
57.本发明的工作原理:通过循环泵、乙醇出口管4和乙醇循环管5将乙醇送入雾化喷头19内,以使得乙醇雾化,雾化后的乙醇在加热套3的作用下会与空气混合氧化进而生成乙醛,最后乙醛和空气会通过送气装置13进入到滤板与固定板之间,通过滤板和固定板之间设置的冷凝装置12能够将乙醛气体冷凝转化为乙醛液体,通过热循环管2可将乙醛液化产生的热量传送到预热管17上,从而对待循环的液体乙醇进行预热,另外乙醛和空气在经过送气装置13时,会使得送气管131内部设置的第二扇叶13131转动,而第二扇叶13131转动时线圈13132和第一齿轮13133会跟着转动,通过线圈13132和线圈13132两侧的永磁体能够得知固定板与滤板之间的乙醛和空气含量变化,当乙醛和空气流入到固定板与滤板之间的区域过多时,冷凝水在冷凝管121内的流动速度会降低,进而防止冷凝管121内部的温度和冷凝管121外部的温度相差过大而发生损坏,通过第一齿轮13133、第二齿轮1315和转盘1316能够控制第一隔板13111在第一空腔1311内上下移动,进而使得第二隔板13211和第三隔板13221以一种交替的方式开启闭合,在第二隔板13211和第三隔板13221的作用下,出气管132内的乙醛和空气会以涡环的形式飞出,通过该组涡环形状的气流能够有效的清除滤板上凝结的水珠,进而保证乙醛和空气能够顺畅的从滤板的位置排出去,通过除沫装置15能
够防止泡沫堵塞送气装置13,当泡沫在除沫板上聚集时,通过第一固定架152内部设置的第二压力块15221和第二固定架153内部设置的磁块1531和升降块1532,能够使得除沫架151和除沫板发生左右方向的振动,进而使得泡沫从除沫板上自动掉落,若该装置需要长时间工作,那么壳体11内的乙醇浓度会逐渐降低,当乙醇的浓度过小时,浮球181会受到一个较大的浮力,使得第一导电块182下移,此时第二磁场发生器161产生的磁场会变小,挡板162会向第二磁场发生器161的方向移动,最后喷气头163喷出的空气会相应的减少,进而避免了乙醇被过度氧化的问题。
58.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
59.最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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