一种卧式薄膜蒸发器的制作方法

日期:2019-05-22 09:36:11


本发明属于浓缩设备技术领域,涉及一种卧式薄膜蒸发器,适用于制药、食品、化工等行业的稀溶液浓缩,特别适用于热敏性产品的浓缩。



背景技术:

在制药食品等领域,许多产品制备后需要进行浓缩干燥,一般的人工静置晾晒和加热蒸发已经被市场所淘汰;由于药品和食品固有的属性,不适合开放式的浓缩方式,以免产品遭受不必要的污染;目前市场上用于物料浓缩的主要设备是浓缩罐和立式薄膜蒸发器,浓缩罐适合于小批量、批次式的生产,不能用于连续生产,对于规模较大和体量较大的生产商来说并不能解决生产效率问题;立式薄膜蒸发器对生产效率而言相对浓缩罐有所提高,但是立式薄膜蒸发器的体积过大,安装高度、安装环境条件要求和安装场地要求都比较高,制备和安装成本大,且立式薄膜蒸发器不便于清洗,后期维护成本较高。中国专利201610311048.3公开了一种蒸汽加热的多层薄膜蒸发器,该装置仅限于蒸气作为加热介质,应用场景少,且该装置层数设置多结构复杂,虽然增加受热面积,但受热温度因此变低,不利于物料的受热浓缩,浓缩效果差。因此寻求设计一种体积小,安装高度低,场地要求低与立式薄膜蒸发器相相比,浓缩比更高,转轴的转速快,蒸发效率高,停留时间短,适合热敏性产品浓缩,可在线清洗,符合医药行业GMP(药品生产质量管理规范)要求的卧式薄膜蒸发器具有良好的经济效益和社会效益。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的缺点,寻求设计一种卧式薄膜蒸发器,通过设计改进刮板形状、支撑方式和可活动的且具有在线清洗功能的封头,能够连续化浓缩物料且符合医药GMP要求。

为了实现上述目的,本发明涉及的卧式薄膜蒸发器的主体结构包括电机、减速机、皮带、轴承、机械密封件、介质进口、压力变送器、真空口、温度变送器、活节螺栓、活动封头、清洗喷淋球、视镜、介质出口、出料口、支撑板、弧形刮板、进料口、底座、第一支腿、第二支腿、转轴、保温层、减速机支座、加热罐体、电机固定座、加热夹套和蒸发室;电机通过电机固定座拆卸式固定在底座的一端,底座为一体焊接式钢架结构,水平固定放置在地平面上;第一支腿和第二支腿分别固定设置在底座上,第一支腿和第二支腿均为对称钢架结构,第一支腿上固定支撑有圆筒型钢制结构的减速机支座;减速机固定放置在减速机支座的一端通过皮带与电机转动式连接;在减速机支座的内部,转轴悬臂式安装在轴承内部并与减速机和轴承转动式连接;圆筒型的加热罐体固定放置在第二支腿上,加热罐体的前端与减速机支座固定连接;转轴从减速机支座延长伸入到加热罐体内部,其上面焊接有户型刮板,转轴通过机械密封件与加热罐体密封式连接;加热罐体的外部包裹式设置有保温层,以便保证操作人员的人身安全以及减少加热罐体的热量流失;加热罐体外部设置有环腔状钢制结构的加热夹套,加热罐体内部形成有圆筒型结构的蒸发室,加热夹套与蒸发室包裹式固定连接,加热罐体横截面的圆心、转轴的横截面圆心、加热夹套的圆心和蒸发室横截面的圆心处在同一水平直线上;加热夹套的上部和下部分别设置有介质进口和介质出口,加热介质不断通过介质进口进入加热夹套,通过介质出口排出,以便实现循环加热,加热介质根据物料内液体的沸点高低不同,选用不同温度的加热介质;加热罐体的下部前后两端固定设置有进料口和出料口,进料口和出料口分别与蒸发室连通,以便加注和排出物料;真空口固定设置在加热罐体的后上部并与蒸发室连通,以便对蒸发室抽真空降低内部水分的气化温度点,压力变送器和温度变送器固定设置在真空口上,以便监测蒸发室内部的压强和温度;加热罐体的后端设置有圆饼状结构的活动封头通过活节螺栓与加热罐体转动式连接,以便能够打开和闭合加热罐体进行清洗和维护,视镜固定设置在活动封头中,以便观察加热罐体的内部物料状态,清洗喷淋球固定设置在活动封头上,以便在线清洗加热罐体;加热罐体内部的转轴上等距离固定焊接有3-8个六角弧形钢制结构的支撑板,六个弧状板状结构的弧形刮板垂直相邻交叉固定焊接在支撑板上,弧形刮板与蒸发室内壁的间隙为2-5mm,转轴带动弧形刮板转动以便将料液刮至蒸发室内壁形成刮膜加热浓缩。

本发明涉及的转轴的转速为100-300r/min。

本发明涉及的轴承为双列辊子自调心轴承。

本发明涉及的机械密封件为密封为集装式双端面机械密封。

本发明涉及的加热介质为水、水蒸气或热油。

本发明使用时,先使用常用抽真空装置通过真空口对蒸发室进行抽真空,以便在加热中降低物料中液体的沸点;再将加热介质通过介质进口进入加热夹套并通过介质出口流出,循环对蒸发室加热;物料通过进料口进入蒸发室内,弧形刮板在转轴的带动下高速旋转,物料在高速旋转的弧形刮板的作用下在蒸发室内壁进行分散和浓缩,然后通过出料口排出,可连续化生产;加热介质根据物料沸点的不同选用不同温度的加热介质。

本发明与现有技术相比,其弧状刮板适用于中低粘度产品的处理,每个刮板旋转时都与蒸发室内壁间具有最小的间隙从而分散和搅拌产品,转轴为悬臂式安装,由一个双列辊子自调心轴承支撑;转轴与罐体间的密封为集装式双端面机械密封;设备驱动由减速机皮带轮连接到电机上,适合变频调速,减速机通过皮带轮连接到搅拌轴上,其工作振动小,运行平稳;其活动封头可以打开,方便进行清洗验证,符合医药行业GMP要求;其浓缩比高,蒸发效率高,物料停留时间短;其整体结构原理简单,性能安全可靠,浓缩效果高,应用环境友好。

附图说明:

图1为本发明的主体平面结构原理示意图。

图2为本发明涉及的支撑板的结构原理示意图。

图3为本发明涉及的弧形刮板的结构原理示意图。

具体实施方式:

下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1:

本实施例涉及的卧式薄膜蒸发器的主体结构包括电机1、减速机2、皮带3、轴承4、机械密封件5、介质进口6、压力变送器7、真空口8、温度变送器9、活节螺栓10、活动封头11、清洗喷淋球12、视镜13、介质出口14、出料口15、支撑板16、弧形刮板17、进料口18、底座19、第一支腿20、第二支腿21、转轴22、保温层23、减速机支座24、加热罐体25、电机固定座26、加热夹套27和蒸发室28;电机1通过电机固定座26拆卸式固定在底座19的一端,底座19为一体焊接式钢架结构,水平固定放置在地平面上;第一支腿20和第二支腿21分别固定设置在底座19上,第一支腿20和第二支腿21均为对称钢架结构,第一支腿20上固定支撑有圆筒型钢制结构的减速机支座24;减速机2固定放置在减速机支座24的一端通过皮带3与电机1转动式连接;在减速机支座24的内部,转轴22悬臂式安装在轴承4内部并与减速机2和轴承4转动式连接;圆筒型的加热罐体25固定放置在第二支腿21上,加热罐体25的前端与减速机支座24固定连接;转轴22从减速机支座24延长伸入到加热罐体25内部,其上面焊接有户型刮板17,转轴22通过机械密封件5与加热罐体25密封式连接;加热罐体25的外部包裹式设置有保温层23,以便保证操作人员的人身安全以及减少加热罐体25的热量流失;加热罐体25外部设置有环腔状钢制结构的加热夹套27,加热罐体25内部形成有圆筒型结构的蒸发室28,加热夹套27与蒸发室28包裹式固定连接,加热罐体25横截面的圆心、转轴22的横截面圆心、加热夹套27的圆心和蒸发室28横截面的圆心处在同一水平直线上;加热夹套27的上部和下部分别设置有介质进口6和介质出口14,加热介质不断通过介质进口6进入加热夹套27,通过介质出口14排出,以便实现循环加热,加热介质根据物料内液体的沸点高低不同,选用不同温度的加热介质;加热罐体25的下部前后两端固定设置有进料口18和出料口15,进料口18和出料口15分别与蒸发室28连通,以便加注和排出物料;真空口8固定设置在加热罐体25的后上部并与蒸发室28连通,以便对蒸发室28抽真空降低内部水分的气化温度点,压力变送器7和温度变送器9固定设置在真空口8上,以便监测蒸发室28内部的压强和温度;加热罐体25的后端设置有圆饼状结构的活动封头11通过活节螺栓10与加热罐体25转动式连接,以便能够打开和闭合加热罐体25进行清洗和维护,视镜13固定设置在活动封头11中,以便观察加热罐体25的内部物料状态,清洗喷淋球12固定设置在活动封头11上,以便在线清洗加热罐体25;加热罐体25内部的转轴22上等距离固定焊接有3-8个六角弧形钢制结构的支撑板16,六个弧状板状结构的弧形刮板17垂直相邻交叉固定焊接在支撑板16上,弧形刮板17与蒸发室28内壁的间隙为2-5mm,转轴22带动弧形刮板17转动以便将料液刮至蒸发室28内壁形成刮膜加热浓缩。

本实施例涉及的转轴4的转速为100-300r/min。

本实施例涉及的轴承22为双列辊子自调心轴承。

本实施例涉及的机械密封件5为密封为集装式双端面机械密封。

本实施例涉及的加热介质为水、水蒸气或热油。



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