[发明专利]一种基于热泵的连续式进液多效真空浓缩器

说明书

本发明属于真空浓缩设备技术领域，涉及一种基于热泵的连续式进液多效真空浓缩器，稀溶液在溶液进料泵的驱动下先进入启动加热器进行预热，再关闭启动组件在热管冷凝器中预热，预热后的稀溶液在溶液泵的驱动下，经过第一监控组件依次进入n效浓缩组件中进行浓缩，由于浓缩组件的浓缩管内为低压状态，溶液能够实现低温沸腾，同时产生浓缩液和溶剂蒸气，浓缩液通过浓缩组件底部设置的出液口，在真空吸力的驱动下进入下一效浓缩组件，如此浓缩多次后，即可得到最终浓缩液；将热泵、热管节能技术与真空浓缩技术有机结合在一起，高效节能，提高生产效率，避免了管壁结垢，清洗无死角，产出产品洁净无污染。

技术领域：

本发明属于真空浓缩设备技术领域，涉及一种多效连续进液型真空浓缩设备，特别是一种基于热泵的连续式进液多效真空浓缩器，适用于药用粘稠的液体的浓缩，亦可在化工、食品等生产中使用。

背景技术：

目前，在某些粘稠液体，如浓缩果汁、药膏等生产过程中，往往涉及到浓缩过程，其方式就是将溶剂蒸发，一般采用的方式是直接加热，也可以通过降低环境压力，使得浓缩罐有一定的真空度，溶液在低压状态下容易蒸发，对于药物的生产，当遇到需要浓缩的工艺时，由于药物存在热敏性，不耐高温，需要进行低温低压蒸发。在蒸发的过程中，往往使用大型蒸发锅，如CN205948395U公开了一种双效快速浓缩器,包括蒸汽加热器,所述蒸汽加热器与一效浓缩室通过管道连接,所述一效浓缩室的上端安装有二次蒸汽管,所述一效浓缩室并排设置有二效浓缩室,且二次蒸汽管插接在二效浓缩室的内腔,二次蒸汽管下端对称设置有搅拌桨,两个所述搅拌桨的末端均安装有用于将二次蒸汽呈两个相反方向导出的弧形喷气管,一效浓缩室和二效浓缩室的下端均连接有出液管,且出液管上安装有阀门,所述二效浓缩室通过管道连接有冷凝器,冷凝器的下端安装有储水罐,该双效快速浓缩器能够对二效浓缩室中药液进行搅拌,极大的提升了二效浓缩室的工作效率,对比现有的双效浓缩器的浓缩效率更高；但是所述双效快速浓缩器的蒸汽管下端对称设置有搅拌桨用于加快浓缩和避免靠近容器器壁的部位凝固结垢，添加了搅拌器的设备会消耗额外的能源，且在搅拌器与蒸发锅的连接处不能够很好地密封，对于真空低压浓缩而言则会损失真空度，还容易造成灰尘进入；现有的绝大部分浓缩设备采用的热源为高温高压蒸汽，如CN206342932U公开了一种多效浓缩设备，包括浓缩釜一、浓缩釜二、浓缩釜三、冷凝器、换热器一、换热器二、换热器三、换热器四、料泵、真空泵,所述浓缩釜一、浓缩釜二和浓缩釜三通过管路依次串联组成一组多效浓缩装置,再依次与换热器一和冷凝器串联,最后与真空泵连接；所述浓缩釜一、浓缩釜二和浓缩釜三分别连接换热器二、换热器三和换热器四,所述换热器二、换热器三和换热器四再依次串联,最后与料泵二连接；所述浓缩釜一与浓缩釜二之间、浓缩釜二与浓缩釜三之间连接有料泵三；换热器一与料泵一连接，其采用强制泵循环加热,节约蒸汽60％左右,环境清洁舒适；新料在进入浓缩釜之前,进行多次换热,进一步提高了热能的利用率，虽然该浓缩设备在采用了多效方案后，节约了能源，但其热源仍然为蒸气，消耗的还是高品位能源，使用蒸汽又需要将温度和压力降低下来以满足工艺要求，这就损失了一部分高品位能源；也有通过喷淋、喷雾的方式进行闪蒸处理的案例，如CN203803126U所述的一种喷雾浓缩器,尤其是一种液体减压喷雾浓缩的设备，加热器顶部管道末端装有喷头，使得溶液在一开始进入到浓缩室时就能够发生闪蒸，同时增加传热传质面积，使用低压喷雾浓缩的方式的确能够在一开始就能够取得较好的浓缩效果，但这种喷雾浓缩的方式显然不适合用在多效浓缩上，原因在于在浓缩液不断增稠以后，其粘度较大，十分容易造成喷头堵塞，设备停运。热泵研究在我国有数十年历史，到目前为止已经研发出了中高温热泵，热泵能够将热量通过热泵工质循环输送给需要热量的地方，相比较传统的蒸汽热源，节能效果十分显著，热泵在真空浓缩领域仍然是一个缺口，应用不多，实施方案不明确。热管作为一种高效的节能设备，其技术逐渐发展成熟起来，但目前在真空浓缩领域，也还没有将热管使用起来的先例。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种新型的基于热泵的连续式进液多效真空浓缩器，解决真空浓缩领域中的能量回收问题，将热泵和热管技术相结合实现高效、节能、安全生产。