[发明专利]一种用于蒸发浓缩的石墨蒸发器及其自动控制系统

权利要求书

1.一种用于蒸发浓缩的石墨蒸发器，包括壳体（8），设于壳体（8）内的若干层石墨换热块（19），设于壳体（8）上端的物料出料口（1），设于壳体（8）下端的物料进料口（14），设于壳体（8）下部两侧的冷凝液进口（17）、冷凝液出口（18）、排污口（12），其特征在于：所述壳体（8）内壁涂有一层绝热层，内壁表面呈波浪形，壳体（8）外壁涂有一层防腐蚀性复合层，壳体（8）本身采用不锈钢制成，在壳体（8）上中下部均设有一圈蒸汽分布器（9），壳体（8）上部和下部的蒸汽分布器（9）两侧均设有蒸汽进口（5），壳体（8）中部的蒸汽分布器（9）的一侧设有蒸汽进道口（20），所述蒸汽进口（5）处连接有自动控制系统，壳体（8）上部的蒸汽进口（5）一侧的正上方设有蒸汽出口（7），所述石墨换热块（19）为圆孔块式浸渍石墨，石墨换热块（19）外侧设有若干个U形槽和横向通孔，每层石墨换热块（19）之间采用全氟橡胶密封，所述防腐蚀性复合层包括金属喷涂层和防腐涂料涂层，金属喷涂层采用喷铝涂层，并以此作为涂层基层，防腐涂料涂层采用环氧防腐涂层，覆盖在金属喷涂层上，所述绝热层采用陶瓷纤维涂层，涂层厚度为4~7mm，所述不锈钢采用的具体牌号为0Cr17NiAl钢；其中，还包括自动控制系统，自动控制系统包括气压检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、报警模块、PLC和微调模块，所述气压检测模块用于检测壳体（8）内的气压P，并转换为气压数字信号并传递至PLC; 所述温度检测模块用于检测壳体（8）内的温度T，并转换为温度数字信号传递至PLC; 所述湿度检测模块用于检测壳体（8）内的湿度RH，并转换为湿度数字信号传递至PLC;

PLC接收各数字信号，判断若0.4MPa≤P<0.5 MPa，则向微调模块传递气压执行信号001，若0.5MPa≤P<0.55 MPa,则微调模块传递气压执行信号002，若P≥0.55 MPa，则分别向报警模块和微调模块传递报警信号和气压执行信号003；若400℃≤T<450℃，则向微调模块传递温度执行信号201，若450℃≤T<480℃，则向微调模块传递温度执行信号202，若T≥480℃,则分别向报警模块和微调模块传递报警信号和温度执行信号203；若85%≤RH<95%,则向微调模块传递湿度执行信号101，若RH≥95%,则分别向报警模块和微调模块传递报警信号和湿度执行信号102；当微调模块执行气压执行信号001或002后，若T≤-70℃，则向微调模块传递气压执行信号004；

所述微调模块，包括设于蒸汽进口（5）和蒸汽出口（7）处的电子阀门，及物料进料口（14）和蒸汽进道口（20）的开闭阀门，用于接收气压执行信号001、温度执行信号201和湿度执行信号101，并控制相应蒸汽进口（5）的电子阀门关小；接收气压执行信号004，并控制相应蒸汽进口（5）的电子阀门开大；接收气压执行信号002和温度执行信号202，并控制蒸汽出口（7）的电子阀门开大；接收气压执行信号003、温度执行信号203和湿度执行信号102，并依次控制物料进料口（14）和蒸汽进道口（20）的开闭阀门关闭。

2.如权利要求1所述的一种用于蒸发浓缩的石墨蒸发器，其特征在于：所述物料进料口（14）设置有下封头（15）和下底板（16），所述下封头（15）上固定连接有一耐冲刷部（13），下封头（15）与下底板（16）固定连接，所述物料出料口（1）设有上封头（3）和上封板（4），所述上封头（3）与上封板（4）固定连接，上封板（4）与下底板（16）之间通过拉杆（11）固定连接，所述拉杆（11）上端设有压力弹簧（2），所述耐冲刷部（13）由聚四氟乙烯制成，耐冲刷部（13）的底部直径尺寸略小于物料进料口（14）直径尺寸，截面为梯形结构，耐冲刷部（13）的侧面和底面都开设有通孔，所述通孔形状为梯形圆孔，圆孔直径略小于石墨换热孔直径。

3.如权利要求2所述的一种用于蒸发浓缩的石墨蒸发器，其特征在于：所述物料进料口（14）、石墨换热块（19）和物料出料口（1）之间形成物料通道，所述壳体（8）、蒸汽分布器（9）、石墨换热块（19）之间形成蒸汽通道，所述物料通道与蒸汽通道之间采用石棉盘根填料密封，所述蒸汽通道里设有若干个半圆形环状折流条和折流板（10），所述折流条固定连接在石墨换热块（19）上，所述折流板（10）固定安装在石墨换热块（19）和壳体（8）内壁上，折流板（10）和折流条位置相互垂直，折流板（10）朝上的一面设有若干个U型槽。

4.如权利要求3所述的一种用于蒸发浓缩的石墨蒸发器，其特征在于：所述壳体（8）中部的蒸汽进道口（20）直径尺寸大于壳体（8）上部和下部的蒸汽进口（5）直径尺寸，蒸汽进口（5）和蒸汽进道口（20）处均设有蒸汽分流器（6），所述蒸汽分流器（6）固定安装在石墨换热块（19）上，蒸汽分流器（6）采用聚四氟乙烯制成，结构为涡轮叶片式。