一种外加热式蒸发器的液位控制机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种外加热式蒸发器的液位控制机构，包括设置在加热室的加热蒸汽入口上的蒸汽调节阀、设置在将蒸汽加热室底部和分离室顶端相连通的引压管上的差压式液位计和控制系统，所述控制系统中的PLC分别与所述的蒸汽调节阀和差压式液位计通讯连接。本实用新型专利技术可实现蒸发器液位的自调节，不需要现场观察，提高蒸发器运行的稳定性。

A Liquid Level Control Mechanism for External Heating Evaporator

The utility model discloses a liquid level control mechanism of an external heated evaporator, which comprises a steam regulating valve arranged on the heated steam inlet of the heating chamber, a differential pressure liquid level meter and a control system arranged on a pressure diversion pipe connecting the bottom of the steam heating chamber and the top of the separating chamber. The PLC in the control system communicates with the steam regulating valve and the differential pressure liquid level meter respectively. Answer. The utility model can realize the self-regulation of the evaporator liquid level, does not need field observation, and improves the stability of the evaporator operation.

【技术实现步骤摘要】
一种外加热式蒸发器的液位控制机构
本技术涉及蒸发器
，特别是涉及一种外加热式蒸发器的液位控制机构及控制方法，更具体的涉及一种采用蒸汽加热的外循环管式蒸发器的液位自动控制方法。
技术介绍
蒸发使易挥发组分移出，溶质浓度得到提高，达到减容回收目的。外循环管式蒸发器具有造价低、适应性好等特点，在化工、制药、食品、环保等工业中已广泛应用。蒸发器液位高低会影响分离室内的有效空间和夹带量，最终影响蒸发效果。对外循环管式蒸发器来说，液面高度过高时，溶液循环阻力显著增大，沸腾溶液进入分离室时，由于气泡需要穿过覆盖的液体层，气泡带来的冲击力导致液滴飞溅，产生大量泡沫，相应降低了分离室高度，缩短二次蒸汽停留时间，夹带增多。液面过低，不能形成自然循环，可能造成结晶，堵塞管道。工业上蒸发器通常采用连续操作方式，装置和工艺密切结合，通过长时间的试车，根据蒸发速度、液面高度等确定合理的工艺参数，后期运行通常不再更改，并且装置工艺稳定后不需要实时监测调整液位。但对单次处理时间短，批次转换频繁的场合，每次调整都进行长时间的试车显然是不现实的，蒸发器液位的自动控制是很有必要的。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的蒸发器液位高度不便控制的问题，而提供一种外加热式蒸发器的液位控制机构，使得蒸发器内的液面高度可自动调节控制。为实现本技术的目的所采用的技术方案是：一种外加热式蒸发器的液位控制机构，包括控制系统、设置在蒸汽加热室的加热蒸汽入口上的蒸汽调节阀、将蒸汽加热室底部和分离室顶端相连通的引压管和设置在所述引压管上的差压式液位计，所述控制系统中的PLC分别与所述的蒸汽调节阀和差压式液位计通讯连接。所述差压式液位计用于将液位转换成输出电流信并传递给所述控制系统中的PLC，控制系统中的PLC通过电流信号控制所述蒸汽调节阀的开度。在上述技术方案中，所述差压式液位计的高度与蒸汽加热室的最低端相齐平。在上述技术方案中，所述蒸汽调节阀的开度为0-100％，与所述PLC的4-20mA的控制信号一一对应。在上述技术方案中，所述蒸汽加热室的底部通过上循环管与所述分离室的最底部相连通，所述蒸汽加热室的顶部通过下循环管与所述分离室的中下部相连通。在上述技术方案中，所述加热蒸汽入口位于所述蒸汽加热室的上部，所述蒸汽加热室的底端设有蒸汽出口。在上述技术方案中，所述蒸汽加热室的底端设有料液进口。在上述技术方案中，所述料液进口连接进液管道，所述连接进液管道上设有计量泵。在上述技术方案中，所述分离室的出液口设置在分离室底端漏斗部的侧壁上，所述分离室的顶端设有二次蒸汽出口。在上述技术方案中，所述蒸汽调节阀的通径为7-10mm。在上述技术方案中，所述蒸汽调节阀采用电动比例调节阀。本技术的另一方面，还包括所述液位控制机构的控制方法，包括以下步骤：步骤1，将蒸汽调节阀的开度调节范围和分离室的预定液面高度输入到PLC中；步骤2，将料液通入到加热室内，料液通过管道导入到分离室内，分离室内液位逐渐升高，差压式液位计实时将分离室内的溶液液位信号转换成电信号传递给PLC；步骤3，当分离室内的溶液液位达到预设高度时，PLC控制蒸汽调节阀打开，加热室开始加热蒸发作业，分离室内的溶液液位过高时，PLC控制增大蒸汽调节阀开度，分离室内的溶液液位过低时，PLC控制关小蒸汽调节阀开度。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1.蒸发器液位自调节，可实现远程操作监控，不需要现场观察，有效提高蒸发器运行的稳定性。2.不同工况下适应性强，料液转换时，浓度变化不大情况下，不需要调整液位与蒸汽调节阀开度关系数值，液位会自调整到合理高度。3.可有效提高蒸发器的蒸发效果，避免夹带增多和物料结晶堵塞管道的问题。附图说明图1所示为蒸发器液位测量示意图。其中：1-蒸汽调节阀，2-加热蒸汽入口，3-蒸汽加热室，4-分离室，5-差压式液位计，6-控制系统，7-引压管，8-料液进口，9-蒸汽出口，10-上循环管，11-二次蒸汽出口，12-出液口，13-下循环管。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1本实施例的一种外加热式蒸发器的液位控制机构，包括蒸汽调节阀1、差压式液位计5和控制系统6，所述蒸汽调节阀1设置在蒸汽加热室3中上部的加热蒸汽入口2上，所述差压式液位计5设置在将蒸汽加热室3底部和分离室4顶端相连通的引压管7上，所述控制系统6中的PLC分别与所述的蒸汽调节阀1和差压式液位计5通讯连接，所述差压式液位计5的液位转换成输出电流信并传递给所述控制系统6中的PLC，控制系统6中的PLC通过电流信号控制所述蒸汽调节阀1的开度。所述蒸汽调节阀1采用电动比例调节阀。所述外加热式蒸发器连续进料，连续出料的工作方式，排料方式时均速出料。在蒸汽加热室3蒸汽入口2安装蒸汽调节阀1，加热蒸汽通过蒸汽调节阀1进入蒸汽加热室3进行加热。蒸汽加热室3底部、分离室4顶部分别开孔安装引压管，引压管上设置差压式液位计5，差压式液位计5安装在蒸汽加热室最低点水平高度。差压式液位计5将液位转换输出电流信号，引入控制系统6中PLC。通过差压式液位计5输出的液位值，调节蒸汽调节阀1的开度，液位过高时，增大蒸汽调节阀1开度，液位过低时，关小蒸汽调节阀1开度，采用PID调节模式将蒸发器液位值控制在合理区间。蒸发器试车时，通过实验确定差压式液位计5的液位与蒸汽调节阀1的开度之间关系，将蒸汽调节阀1的开度调节范围输入到控制系统6的PLC中，达到液位精确调控，装置稳定运行的目的。改变蒸发物料时，如果料液蒸发焓或沸点变化不大时，蒸汽调节阀1的开度调节范围可不用更改。如果变化较大时，需重新通过实验确定差压式液位计5的液位与蒸汽调节阀1的开度之间关系，将新数据输入到控制系统即可。解决了外循环管式蒸发器在单次处理时间短，批次转换频繁场合的液位控制问题。在上述技术方案中，所述蒸汽加热室的底端设有蒸汽出口9。在上述技术方案中，蒸汽调节阀1开度0-100％可以调节，4-20mA控制信号与开度一一对应，控制电缆引入控制系统6中PLC，通过电流信号控制蒸汽调节阀1开度。在上述技术方案中，所述蒸汽加热室3的底部通过上循环管10与所述分离室4的最底部相连通，所述蒸汽加热室3的顶部通过下循环管13与所述分离室4的中下部相连通，使得液体和蒸汽在所述蒸汽加热室3和所述分离室4内循环，此循环是通过加热后形成的密度差而实现的自然循环。在上述技术方案中，所述蒸汽加热室3的底端设有料液进口8。待蒸发的料液通过底端的料液进口8进入到蒸汽加热室3内，进行加热。在上述技术方案中，所述料液进口连接进液管道，所述连接进液管道上设有计量泵。通过计量泵将料液导入到蒸汽加热室3内，实现料液的定量添加。在上述技术方案中，所述分离室4的出液口12设置在分离室4底端漏斗部的侧壁上。便于气液分离后，液体的导出。所述分离室4的顶端设有二次蒸汽出口11，在分离室4内分离后的蒸汽通过二次蒸汽出口11排出，分离后的液体通过出液口12排出。在上述技术方案中，所述蒸汽调节阀1的通径为7-10mm。适合大部分物料的蒸发作业。实施例2加热蒸汽压力0.3MPa，蒸汽调节阀通径8mm，蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外加热式蒸发器的液位控制机构，其特征在于，包括控制系统、设置在蒸汽加热室的加热蒸汽入口上的蒸汽调节阀、将蒸汽加热室底部和分离室顶端相连通的引压管和设置在所述引压管上的差压式液位计，所述控制系统中的PLC分别与所述的蒸汽调节阀和差压式液位计通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种外加热式蒸发器的液位控制机构，其特征在于，包括控制系统、设置在蒸汽加热室的加热蒸汽入口上的蒸汽调节阀、将蒸汽加热室底部和分离室顶端相连通的引压管和设置在所述引压管上的差压式液位计，所述控制系统中的PLC分别与所述的蒸汽调节阀和差压式液位计通讯连接。2.如权利要求1所述的一种外加热式蒸发器的液位控制机构，其特征在于，所述差压式液位计的高度与蒸汽加热室的最低端相齐平。3.如权利要求1所述的一种外加热式蒸发器的液位控制机构，其特征在于，所述加热蒸汽入口位于所述蒸汽加热室的上部，所述蒸汽加热室的底端设有蒸汽出口。4.如权利要求1所述的一种外加热式蒸发器的液位控制机构，其特征在于，所述蒸汽调节阀的开度为0-100％，与所述PLC的4-20mA的控制信号一一对应。5.如权利要求1所述的一种外加热式蒸发器的液位控制机...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵刚，于震，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：新型
国别省市：天津,12