一种物料浓缩用刮板降膜蒸发器

技术领域

本发明涉及蒸发器技术领域，具体为一种物料浓缩用刮板降膜蒸发器。

背景技术

薄膜蒸发器是应用于石油化工、制药和食品加工等行业的用于实现在液态进料、固态出料的物料中脱出挥发份和蒸馏出产品的设备，在化工、石化、医药、农药、日化、食品、精细化工等行业获得广泛的应用。其工作原理是，物料在进入蒸发器后，旋转的分布器把物料均匀抛向加热桶内壁上，由于重力作用物料向下流动，然后通过旋转的刮板强制成膜，在刮板的作用力下物料成螺旋式向下移动，吸收夹套内蒸汽传递的热量，迅速蒸发，二次蒸汽则上升经捕沫器去除液沫后排出，浓缩液从底部出口放出。现有的刮板薄膜蒸发器虽然能够有效提高物料蒸发浓缩的效率，但是仍然存在以下缺点：

1、现有的刮板薄膜蒸发器的固定刮板大多是通过螺丝固定在转架上的，而由于罐体一般都很高，转架很长，更换刮板时需要将整个转架成罐体内部移出，此种方式费事费力。

2、若物料的初始浓度过高，刮板将物料刮成膜后，能够加快物料中蒸发，但是依然有一部分物料沾附在罐体内壁上，并且由于溶剂被蒸发，薄薄的一层物料会沾附在罐体内壁上，而由于刮板与罐体内壁之间的间隙固定的，物料无法被刮下，因而这部分物料会碳化在罐体内壁上，影响液体的质量。

发明内容

针对背景技术中提出的现有蒸发器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种物料浓缩用刮板降膜蒸发器，具备可周期性成膜和刮膜以及更换刮板简单方便的优点，解决了上述背景技术中提出的更换刮板费事费力以及物料碳化在罐体内壁上的问题。

本发明提供如下技术方案：一种物料浓缩用刮板降膜蒸发器，包括罐体，所述罐体内腔的中部转动套接有转杆，所述转杆的外壁上固定连接有连接杆，所述连接杆靠近罐体内壁的一端连接有对接杆，所述对接杆远离连接杆的一端固定安装有刮板，所述罐体的外壁上固定安装有与刮板位置相对应的磁感线圈，所述磁感线圈电性连接有电流整合器，所述电流整合器电性连接有控制器。

优选的，所述连接杆的顶部开设有卡槽，所述连接杆的内部设置有位于卡槽处的隔板，所述隔板上滑动连接有软磁铁，所述连接杆的内腔中滑动连接有位于隔板下方且与软磁铁位置相对应的电磁铁。

优选的，所述对接杆上设置有竖向磁铁和横向磁铁，所述竖向磁铁和横向磁铁分别沿罐体的轴向和径向磁化，所述对接杆的底面开设有位于竖向磁铁下方的内凹槽。

优选的，所述连接杆的内部设置有电感线圈，所述电感线圈与横向磁铁沿罐体的径向对齐分布，所述电感线圈与控制器电性连接。

优选的，所述控制器包括控制单元、电源模块、定时模块和电流控制模块，所述磁感线圈串联接入电流整合器的入口端，所述电流整合器的出口端连接在控制单元的入口端，所述控制单元和电源模块双向传输，所述控制单元、定时模块、电流控制模块顺序连接至电感线圈上。

优选的，多个所述磁感线圈串联接入电流控制模块的输入端，多个所述电感线圈并联接入的输出端。

优选的，所述卡槽朝向罐体的顶部且多个连接杆之间不相互遮挡。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过向电磁铁通入不同方向的电流，从而改变电磁铁的磁场方向，继而实现对竖向磁铁的吸引和排斥作用，在取下损坏刮板时，电磁铁对竖向磁铁的向上排斥力，有助于将对接杆从连接杆上取下，在安装新的刮板时，通过电磁铁对竖向磁铁的吸引作用，保证了连接杆与对接杆连接的稳固性，该种更换方式简单便捷，大大降低了更换的成本。

2、本发明通过横向磁铁与磁感线圈之间相对旋转时产生的电流，将电流调整存储后再输送至电磁铁和电感线圈内，从而解决了本方案中电磁铁和电感线圈的能耗问题，避免额外的电能消耗，提高了该蒸发器的环保性能。

3、本发明通过控制单元、定时模块和电流控制模块相互配合对通入电感线圈内电流的周期以及大小进行改变，使得刮板距离罐体内壁的距离可自动周期性变化，实现了既能将液体摊成膜状提高蒸发效率，也能将浓缩液体从罐体内壁上刮掉防止碳化，在保证蒸发性能不变的前提下提高了浓缩后液体的质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为连接杆和对接杆的连接结构示意图；

图4为连接杆的俯视图；

图5为连接杆的侧视图；

图6为本发明控制器的系统控制示意图。

图中：1、罐体；2、转杆；3、连接杆；301、卡槽；302、隔板；4、对接杆；401、竖向磁铁；402、横向磁铁；403、内凹槽；5、刮板；6、磁感线圈；7、电流整合器；8、控制器；801、控制单元；802、电源模块；803、定时模块；804、电流控制模块；9、电磁铁；10、电感线圈；11、软磁铁。

具体实施方式

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。

请参阅图1-6，一种物料浓缩用刮板降膜蒸发器，包括罐体1，罐体1内腔的中部转动套接有转杆2，转杆2的外壁上固定连接有连接杆3，连接杆3靠近罐体1内壁的一端连接有对接杆4，对接杆4远离连接杆3的一端固定安装有刮板5，罐体1的外壁上固定安装有与刮板5位置相对应的磁感线圈6，磁感线圈6电性连接有电流整合器7，电流整合器7电性连接有控制器8；连接杆3的顶部开设有卡槽301，对接杆4放置在卡槽301的内部，连接杆3的内部设置有位于卡槽301处的隔板302，隔板302采用导磁材料制成，隔板302上滑动连接有软磁铁11，连接杆3的内腔中滑动连接有位于隔板302下方且与软磁铁11位置相对应的电磁铁9，隔板302用于将电磁铁9与外界隔开，避免电磁铁9受到液体腐蚀，电磁铁9隔着隔板302与软磁铁11通用磁性吸引，并将软磁铁11磁化；对接杆4上设置有竖向磁铁401和横向磁铁402，竖向磁铁401和横向磁铁402分别沿罐体1的轴向和径向磁化，对接杆4的底面开设有位于竖向磁铁401下方的内凹槽403，内凹槽403与软磁铁11的大小相匹配，软磁铁11套接在内凹槽403的内部，磁化后的软磁铁11与竖向磁铁401相互吸引，从而起到连接连接杆3和对接杆4的作用；卡槽301朝向罐体1的顶部且多个连接杆3之间不相互遮挡，这是为了保证更换刮板5时，不被其他的连接杆3阻挡，能够将对接杆4放置到连接杆3的卡槽301内。

连接杆3的内部设置有电感线圈10，电感线圈10与横向磁铁402沿罐体1的径向对齐分布，电感线圈10与控制器8电性连接，给电感线圈10通电后，电感线圈10对横向磁铁402产生吸引作用，横向磁铁402在旋转的离心力以及电感线圈10对其吸引力作用下保持与罐体1内壁之间的固定距离，从而保证液膜厚度的均匀性；并且横向磁铁402与磁感线圈6的位置相对应，横向磁铁402随着转杆2旋转过程中，影响磁感线圈6内的铁芯磁场强度，从而使得磁感线圈6产生电流。

控制器8包括控制单元801、电源模块802、定时模块803和电流控制模块804，磁感线圈6串联接入电流整合器7的入口端，电流整合器7的出口端连接在控制单元801的入口端，控制单元801和电源模块802双向传输，控制单元801、定时模块803、电流控制模块804顺序连接至电感线圈10上，磁感线圈6产生的电流通过电流整合器7调整成稳定的电流，并将电能存储在电源模块802中，并通过控制单元801以及定时模块803和电流控制模块804的相互配合控制输入电感线圈10内的电流大小以及电流变化的周期。

多个磁感线圈6串联接入电流整合器7的输入端，多个电感线圈10并联接入电流控制模块804的输出端，控制器8对电感线圈10的控制是可以单独进行的，使得每个刮板5可根据在罐体1内的不同位置而单独设置距离罐体1内壁的距离，比如罐体1下方内壁上的液体的浓度相较于上方的浓度大，更容易粘连在罐体1的内壁上，导致碳化，因此此处的刮板5更多的是将罐体1内壁上的液体刮下来。

本发明的使用方法如下：

当进行刮板更换时，通过控制器8给电磁铁9断电，软磁铁11与竖向磁铁401不具有吸引力，使用带有磁铁的长杆与横向磁铁402吸引，将对接杆4以及刮板5从卡槽301中取出，并将更换刮板5后的对接杆4卡接在卡槽301中，使得软磁铁11套接在内凹槽403中，再通过控制器8重新给电磁铁9通电，软磁铁11被磁化后紧紧吸附竖向磁铁401，完成刮板的更换；

可通过对每一个连接杆3中的电感线圈10间接通入不同大小的电流，从而改变刮板5距离罐体1内壁之间的距离，在刮膜时，使得刮板5与罐体1内壁之间留有成膜间隙，通过电流控制模块804控制通入电感线圈10中电流大小，改变电感线圈10与横向磁铁402之间作用力的大小，从而达到改变刮板5与罐体1内壁距离的大小，在需要将罐体1内壁上的物料膜刮掉时，使得刮板5紧贴罐体1内壁即可，同时可预先通过电流控制模块804设定电感线圈10电流改变的时间点以及电流维持的时间，例如，转杆2转动半圈或者一圈时改变电感线圈10内电流大小，使得刮板5与罐体1内壁紧贴，将液体物质餐料刮下，当刮板5沿着罐体1内壁旋转半圈或者一圈后，电流重新改变，从而达到刮板5即能使得液体成膜，促进蒸发效率，也能将罐体1内壁上的液体膜刮掉，防止碳化；

另外通过上述方法改变刮板5与罐体1内壁之间的距离，间接起到了弥补刮板5磨损导致的成膜厚度不均匀的问题。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。