一种冷冻浓缩系统技术方案

本发明专利技术涉及一种冷冻浓缩系统，包括预冷搅拌罐、供液泵和冷冻结晶装置，预冷搅拌罐侧部内设有第一冷却盘管、底部上设有转动搅拌器、底部通过带有截止阀的排液管道与供液泵进液口连通，供液泵出液口并联有若干输送管道，冷冻结晶装置有若干组，每组冷冻结晶装置包括喷淋管，喷淋管与对应输送管道连通且其底部设有喷头、其下方设有底板，底板上倾斜安装有角度可调的结晶板，结晶板内设有第二冷却盘管，结晶板较低一端的前板面上设有网孔挡板且其下方设有溶液收集槽，结晶板左右两侧均固连有晶渣收集槽，两晶渣收集槽前侧之间设有移动刮板。本发明专利技术可在冷冻浓缩前先进行有效预冷降温，在冷冻浓缩时及时清理掉冰晶，更能保证冷冻浓缩的效率和质量。冻浓缩的效率和质量。冻浓缩的效率和质量。

【技术实现步骤摘要】
一种冷冻浓缩系统


[0001]本专利技术属于浓缩
，具体涉及一种冷冻浓缩系统。

技术介绍

[0002]冷冻浓缩是在常压下，利用稀溶液与冰在冰点以下固液相平衡关系来实现的，就是将溶液中的水分子凝固成冰晶体，用机械手段将冰去除，从而减少了溶液中的溶剂水，提高溶液浓度，使溶液得到浓缩。
[0003]目前，常见的冷冻浓缩设备多为罐式结构，这种设备是在一个带搅拌的罐体外加冷煤夹套来对物料进行冷冻浓缩的，其在实际使用时还存在以下一些问题：1、冷冻浓缩前缺乏有效的预冷，将初始温度较高的溶液直接送入冷冻浓缩设备中进行冷冻浓缩，使得冷冻浓缩设备所需承担的的制冷降温的负担较重，从而导致结晶浓缩的效率较低、效果较差；2、由于采用夹套冷却，结晶先从釜壁开始，使得冰晶首先结在釜壁上，会在釜壁上形成厚厚的冰层，清理极为不便，且大大影响了传热效率，致使冷冻浓缩的效果越来越差，有待解决。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种冷冻浓缩系统，可在冷冻浓缩前先进行有效预冷降温，在冷冻浓缩时及时清理掉冰晶，以解决上述问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种冷冻浓缩系统，包括预冷搅拌罐、供液泵和冷冻结晶装置，所述预冷搅拌罐的顶部敞口或设有进液口、侧部内绕设有第一冷却盘管、底部上设有转动搅拌器，所述第一冷却盘管的顶底两端均伸出预冷搅拌罐侧壁并与第一制冷系统相连，所述预冷搅拌罐的底部通过带有截止阀的排液管道与供液泵的进液口连通，所述供液泵的出液口上并联有若干个输送管道，每个输送管道上均设有控制阀和流量调节阀，所述冷冻结晶装置有若干组并与输送管道一一对应，每组冷冻结晶装置均包括喷淋管，所述喷淋管与对应的输送管道尾端连通且其底部沿其长度方向间隔分布有若干喷头，所述喷淋管下方设有底板，所述底板上倾斜安装有角度可调的结晶板，所述喷头朝向结晶板的前板面，所述结晶板中空设有空腔，所述空腔中设有第二冷却盘管，所述第二冷却盘管的顶底两端均伸出结晶板的侧壁并与第二制冷系统相连，所述结晶板的较低一端的前板面上设有网孔挡板且该较低一端的下方设有溶液收集槽，所述结晶板左右两侧均固定连接有晶渣收集槽，两晶渣收集槽的前侧之间沿左右方向设有移动刮板，所述移动刮板可抵触在结晶板的前板面以及网孔挡板上。
[0006]优选的，所述两晶渣收集槽前侧的较高一端之间固定连接有第一导向柱、中部之间转动连接有丝杆、较低一端之间固定连接有第二导向柱，所述丝杆的一端传动连接有第一电机，所述移动刮板前侧的较高一端设有第一导向板、中部上设有移动板、较低一端设有第二导向板，所述第一导向板滑动套设在第一导向柱上，所述移动板螺纹套接在丝杆上，所述第二导向板滑动套设在第二导向柱上。
[0007]优选的，所述结晶板左右两侧的底板上均沿前后方向固设有支板，所述结晶板较
低一端的左右两侧均与同侧的支板前端铰接，两支板的后端上均沿前后方向开设有腰形导槽，两支板后端之间的底板上固设有电动推杆，所述电动推杆的自由端朝向前侧并固定连接有移动柱，所述移动柱的左右两端均滑动设在同侧支板的腰形导槽上，且所述移动柱的左右两端均贯穿相应腰形导槽并铰接有支撑杆，所述结晶板较高一端的左右两侧均与同侧的支撑杆的顶端铰接。
[0008]优选的，所述转动搅拌器传动连接有第二电机。
[0009]优选的，所述预冷搅拌罐上设有温度表，所述温度表的检测探头伸入预冷搅拌罐内。
[0010]优选的，所述结晶板上设有浓度探头。
[0011]优选的，所述冷冻浓缩系统可多级串联使用。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术设计合理，结构简单，使用时，可先将溶液送入预冷搅拌罐中，第一冷却盘管内设有第一冷媒介质，第一冷媒介质循环流通在第一冷却盘管和第一制冷系统中，可为预冷搅拌罐中的溶液提供冷量，使其温度降至接近零度，配合转动搅拌器，便可实现对溶液的有效搅拌预冷处理，能在正式冷冻浓缩前先一步有效降低溶液的温度，从而可大大降低后续冷冻浓缩时的制冷降温负担，更有利于保证冷冻浓缩的整体效率和质量；预冷完成后，即可进行冷冻浓缩处理，具体为：可将多个输送管道及其对应的冷冻结晶装置分成第一组和第二组两大组，先打开其中第一组的输送管道上的控制阀，调节好相应输送管道上的流量调节阀，再打开截止阀并运行供液泵，在供液泵的带动下，即可将预冷后的溶液抽送分流到相应输送管道，并进一步输送到相应冷却结晶装置中的喷淋管中。接着，经相应喷淋管上的多个喷头可将溶液朝向倾斜设置的相应结晶板喷出。然后，溶液可在倾斜的结晶板上朝下流动，过程中，第二冷却盘管内设有第二冷媒介质，第二冷媒介质循环流通在第二冷却盘管和第二制冷系统中，能够为结晶板提供零度以下的冷量，使流过结晶板表面的溶液温度快速降至零度以下，使得部分液态水形成结晶至结晶板上，实现冷冻浓缩作业，而剩余的浓缩溶液则可通过网孔挡板掉落到溶液收集槽中。一段时间后，关闭第一组的输送管道上的控制阀，打开第二组的输送管道上的控制阀，即可将预冷后的溶液切换输送到第二组的冷冻结晶装置中继续进行冷冻浓缩处理。同时，运行第一组的冷冻结晶装置所对应的第一电机，在第一电机的带动下，使对应移动刮板左右往复移动，即可将附着在对应结晶板上的冰晶刮除清理到两侧的晶渣收集槽中。一段时间后，关闭第二组的输送管道上的控制阀并运行该组对应的第一电机，进行冰晶清除工作，同时再次打开第一组的输送管道上的控制阀，继续进行冷冻浓缩作业。以此循环，使两大组的冷冻浓缩和冰晶清除作业交替循环进行，直至预冷搅拌罐内的预冷溶液冷冻浓缩完毕，即完成该次冷冻浓缩作业，通过这样的冷冻浓缩和冰晶清除方式，不仅可使冷冻浓缩作业持续高效进行，增大处理量，保证冷冻浓缩的效率，又能及时且便捷地清理掉产生的冰晶，从而可有效避免冰晶堆积在结晶板上而影响传热效率和结晶效果，更能有效提高冷冻浓缩的质量。此外，结晶板倾斜角度的可调设置，可便于根据实际情况调整溶液在结晶板上的流动速率，改变溶液在结晶板上的滞留时间，从而可根据实际需求调节溶液的浓缩程度。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的主视结构示意图；图2是本专利技术预冷搅拌罐的主视结构示意图；图3是本专利技术冷冻结晶装置的主视结构示意图；图4是本专利技术冷冻结晶装置的左视结构示意图；图5是本专利技术结晶板的左视剖面结构示意图图6是本专利技术移动刮板的结构示意图。
[0014]图中标号：1为预冷搅拌罐，2为供液泵，3为第一冷却盘管，4为转动搅拌器，5为截止阀，6为排液管道，7为输送管道，8为控制阀，9为流量调节阀，10为喷淋管，11为喷头，12为底板，13为结晶板，14为空腔，15为第二冷却盘管，16为网孔挡板，17为溶液收集槽，18为晶渣收集槽，19为移动刮板，20为第一导向柱，21为丝杆，22为第二导向柱，23为第一电机，24为第一导向板，25为移动板，26为第二导向板，27为支板，28为腰形导槽，29为电动推杆，30为移动柱，31为支撑杆，32为第二电机，33为温度表，34为浓度探头，35为第一制冷系统，36为第二制冷系统。
具体实施方式
[0015]下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷冻浓缩系统，其特征在于，包括预冷搅拌罐、供液泵和冷冻结晶装置，所述预冷搅拌罐的顶部敞口或设有进液口、侧部内绕设有第一冷却盘管、底部上设有转动搅拌器，所述第一冷却盘管的顶底两端均伸出预冷搅拌罐侧壁并与第一制冷系统相连，所述预冷搅拌罐的底部通过带有截止阀的排液管道与供液泵的进液口连通，所述供液泵的出液口上并联有若干个输送管道，每个输送管道上均设有控制阀和流量调节阀，所述冷冻结晶装置有若干组并与输送管道一一对应，每组冷冻结晶装置均包括喷淋管，所述喷淋管与对应的输送管道尾端连通且其底部沿其长度方向间隔分布有若干喷头，所述喷淋管下方设有底板，所述底板上倾斜安装有角度可调的结晶板，所述喷头朝向结晶板的前板面，所述结晶板中空设有空腔，所述空腔中设有第二冷却盘管，所述第二冷却盘管的顶底两端均伸出结晶板的侧壁并与第二制冷系统相连，所述结晶板的较低一端的前板面上设有网孔挡板且该较低一端的下方设有溶液收集槽，所述结晶板左右两侧均固定连接有晶渣收集槽，两晶渣收集槽的前侧之间沿左右方向设有移动刮板，所述移动刮板可抵触在结晶板的前板面以及网孔挡板上。2.根据权利要求1所述的冷冻浓缩系统，其特征在于，所述两晶渣收集槽前侧的较高一端之间固定连接有第一导向柱、中部之间转动连接有丝杆、较...

【专利技术属性】
技术研发人员：石峰，杜建林，
申请(专利权)人：郑州市碧亮真空设备有限公司，
类型：发明
国别省市：