薄膜流下型浓缩机制造技术

适于热感受性强的液体的浓缩的薄膜流下型板式浓缩机，在传热板１０上形成预热流路１９，分散部２３、２３，池部２４、２４，以及加热流路１８、１８。因而可使原液进行高效率的单程浓缩，特别是上述各部分对于其对原液的各种作用来说都提供了最佳形式，使总括传热性能进一步得到提高。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜流下型浓缩机，它特别适用于热感受性强的液体，例如，各种果汁，蔬菜、草药等农作物的萃取物，家畜骨的萃取物，蟹、虾、贝鱼、海草等水产物的萃取物，酪制品，发酵食物类等的浓缩。当浓缩热感受性强的液体时，有必要在低温、短时间内进行。因此，要求供给浓缩装置的原液单程通过就要作为浓缩液取出。单程取出的情况下，随着浓缩液量会减少，如何将这种正在减少的原液均一地分散在传热面上就成了重要的问题。以前，浓缩机是使用长管式传热管浓缩机，但是这种方式难以得到原液在传热管表面上的均一分散，例如可能造成仅靠传热管一侧流动，从而使传热效率显著下降。另外，使用传热板式浓缩机也是已知的。但是，在该方式中，原液的分布不均匀，并且，对应于板宽板的长度小，因而在给液量小的情况下，在板面上会造成干面的产生，这样会因为原液烧焦而使质量变差。为了克服上述缺点，本专利技术者等提出了以下方案。即提出了这样一种装置，在传热板的纵向中心线上设置上升的原液的预热流路，而且在该予热流路的两侧设置原液以薄膜形式流下加热流路，在予热流路上升期间原液被予热，在予热流路的上端原液向两侧分散，在加热流路上以薄膜形式流下，在该流下过程中原液被加热，水分被蒸发分离，从而得到浓缩液(参照1987年1月31日日本特许厅发行的特开昭62-22990号公报)。上述提察虽然对于改善传统的传热板式浓缩机的缺点作出了贡献，但是关于组成传热板的予热流路、分散部分、加热流路各部分中的性能的提高，还有改良的余地。本专利技术就是针对先有技术的上述问题提出的。其目的就是要进一步提高形成传热板的予热流路、分散部分、加热流路各部分中的性能。为了达到上述目的，本专利技术在予热流路上使流路的断面反复宽窄变化，由此而促进原液的湍流的产生，使予热过程的传热性能提高。另外，在分散部，为了使从予热流路的上端向两侧的加热流路U型转向的原液分配给各加热流路的液膜的厚度变得均一，在原液的流动方向上隔开设置了多个用来形成狭窄部的沿与液膜流向垂直的方向延伸的突梁部，并且在用来形成狭窄部的各突梁部之间以及分散部的出口处有规则地配置了分散用的实出部以便使原液一均分散，另外在分散部的最后部设置了凹沟状的池部，通过该池部，可以使供给加热流路的原液的液膜厚度在流路的整个宽度方向上保持均一。另外，在加热流路中，在板的宽度方向上以相等的间距设置了沿原液流下方向波状延伸的很多纵沟，通过沟的作用，使原液的下流方向变得非常规整，从而防止了下流原液的偏流及干燥面的产生，使蒸发变得均一，液膜慢慢变薄。另外，要将上述纵沟的配置间距和纵沟角部的曲率设在适当的值。这样，在蒸汽加热侧的传热板面上，由于张力的作用冷凝水向沟底聚集，使高出部分露出，这就防止了由于冷凝水的膜状粘着而产生的膜传热性能低的问题，在原液侧的传热板面上也同样由于张力的作用使原液向沟底聚集，而使高出部上的液膜厚变小，从而使膜传热性能提高。本专利技术的这些及另外的特征将参照附图作更进一步的说明。附图说明图1A是本专利技术的传热板的上部平面图，图1B是下部平面图，两图都是从纵向中心线分开的右半部，由于左半部是对称结构，所以在图中略去。图2A是形成加入蒸汽流路的密封圈的平面图，图2B是形成原液流路的密封圈的平面图，两图都比图1A和1B的尺寸小。图3是沿1A图中Ⅲ-Ⅲ线的断面图。图4是沿1A图中Ⅳ-Ⅳ线的断面图。图5是沿1A图中Ⅴ-Ⅴ线的断面图。图6是沿1A图中Ⅵ-Ⅵ线的断面图。图7是表示使用本专利技术的传热板的浓缩机的大概构成的分解斜视图，图8和9是其组装状态的前视图和侧视图。图10是使用本专利技术的传热板的浓缩装置的一个例子的流程图。图11是本专利技术的装置和先有技术的装置的总括传热系数的比较图。在图1A和1B中，10表示本专利技术的传热板，其上部有加热蒸汽入口11。下部有原液入口12和浓缩液及分离蒸汽的出口13，以及冷凝水出口14，传热板的长宽比为9∶1。在传热板10中，通过安装第2A图所示的形成加热蒸汽流路的密封圈15，构成了图7所示的蒸汽板10a，另外，通过安装图2B所示的形成原液流路的密封圈16，形成了图7的原液板10b。加热蒸汽流路形成用密封圈15由围绕在从加热蒸汽入口11的上部到冷凝水出口14的下部之间的板的周边上、形成加热蒸汽流路17的外框15a、以及围绕原液入口12的周围及浓缩液及分离蒸汽出口13周围的内框15b组成。因此，在图7的蒸汽板10a中，由蒸汽入口11流入的加热蒸汽通过加热蒸汽流路17而被凝缩，变为冷凝水从14排出，因而原液、浓缩液及分离蒸汽只通过板。原液流路形成用密封圈是由，围绕加热蒸汽入口11周围及冷凝水出口14的周围、且围绕从加热蒸汽入口11的下部到浓缩液及分离蒸汽出口13的下部之间的板的周围、形成原液加热流路18的外框16a，和形成使由原液入口12流入的原液上升至加热蒸汽入口11附近，并向两侧的加热流路18，18作U型转向的原液予热流路19的准U型内框16b形成的。因此，如图7所示，在原液板10b中，原液由原液入口12流入，从原液而予热流路19上升，在此期间被予热，并由原液予热流路上端向两侧的加热流路18，18作U型转向，从加热流路18，18流下，在此期间被加热，原液中的水变成蒸汽被分离，分离蒸汽和浓缩液从出口13排出，因此，加热蒸汽和冷凝水仅通过板。如图7所示，蒸汽板10a和原液板10b在两端板20，21之间形成多个对子，用螺栓在层叠方向上固定，形成图8和图9所示的浓缩机。下面参照图1A、1B、3～6，对原液板10b的各部分的详细构造进行说明。原液予热流路19的上端和两侧的加热流路18、18之间，形成了分散部23、23。在分散部23，23和加热流路18、18之间，形成了池部24、24。如图1B所示，原液出口12在浓缩液及蒸汽出口13的正上方，设置在传热板10的纵向中心线上，且在传热板的下端附近。另外，冷凝水出口14、14在浓缩液及分离蒸汽的出口13的下部，且在传热板10的下部的两个角上。如图1A、1B及3所示，原液予热流路19的构成是在原液板10b上的适当的等间隔设置突出部19a，以使流路横断面宽窄反复变化。另外，原液在突出部19的位置。从两侧迂回通过，这时是狭窄部分，当越过19a时，就变成了宽的部分，这样宽窄交替出现，产生湍流，使予热过程中的传热性能提高。如图1A和4所示，分散部23、23是这样构成的，即在传热板10上设置多个用来形成狭窄部分的突起梁23a，该梁沿液膜流的垂直方向延伸，并在原液的流动方向上排列，其作用是使从原液予热流路19的上端向两侧的加热流路18，18作U型转向的原液，在加热流路18，18上能形成均一的液膜，另外，还在突梁23a、23a之间以及分散部出口处的传热板10上规则设置了多个使原液能均一分散的突出部23b。如图1A、5所示，池部24是在分散部的最后部形成的沿液体流下的垂直方向延伸的凹沟。通过该凹沟24的作用，经过分散部23、23向加热流路18、18供应的原液的液膜厚度在加热流路18、18的整个宽度上都可确保是均一的。另外，如图1A、1B、6所示，在加热流路18、18上，在加热流路18、18宽度方向上按等距离设置了多条沿原液的流下方向波状延伸的纵沟18a，通过纵沟18a的作用，规则限制了原液的下流方向，从而防止了下流中的原液的偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜流下型浓缩机，其特征在于在该原液板与蒸汽板相互交替重叠，用加热蒸汽浓缩原液的浓缩机中，原液板具有下列部分：在板的纵方向中心线上设置的、原液在其间上升的予热流路，在该予热流路上端向左右两侧设置的，使原液分散成均一薄膜的两侧 的分散部，分别在两侧分散部的正下方分别设置的、使液膜厚度在整个传热面的全宽上都均一化的两侧的池部。具有在两侧池部的下方传热板的整个宽度上设置的、使原液呈薄膜状流下，且对流下的原液的流下方向进行限制的多条纵沟的原液的加热流路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：坂井吉治，增谷宪三，
申请(专利权)人：株式会社日阪制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]