在分离装置中供给液流的运动变型制造方法及图纸

一种涡旋发生器用于旋流蒸发器中，用于轴向接收流体和通过一个或多个出口（１１４）切向排出流体。涡旋发生器可运动，以便与蒸发管分离，从而便于在现场清洁，因此不需要拆卸蒸发管，在某些情况下该蒸发管可达到１２米长。头部（１０２）的运动使得能相对快速和高效地清洁旋流蒸发器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及旋流蒸发器。特别是，本专利技术涉及对旋流蒸发器上部部分的改进，该上部部分是旋流蒸发器产生运动的部分，特别是涉及旋流蒸发器的头部或串联涡旋发生器或分配头部，用于使引入旋流蒸发器中的供给液流产生和分配涡旋运动。更特别是，本专利技术涉及涡旋运动中通过蒸发器管的供给材料的通道，特别是调节供给材料在管的顶部部分或区域中的滞留时间，在该顶部部分或区域中，供给材料在沿管长度形成降膜部分之前进行涡旋运动。更特别是，本专利技术涉及一种涡旋发生器，该涡旋发生器具有运动变型元件(motion modifying element)或类似元件，其担负或有助于形成供给材料在蒸发器管顶部中的涡旋运动。本专利技术特别用作旋流蒸发器的上部的改进，特别是改进将供给材料引入蒸发器的旋液蒸发器的头部，即通过以多少基本均匀的方式使材料形成或帮助形成环绕蒸发器内壁的涡旋运动，例如螺旋流，这样，在涡旋供给流蒸发成供给流的一种或多种组分之前和过程中，形成于蒸发器或蒸发器管中的供给材料膜与管壁更紧密地接触，从而使得至少一种组分与供给材料分离。该改进包括具有带间隔开的出口或孔的涡旋发生器，用于将从发生器中排出的材料分配至蒸发器管或多个管中，特别是有关优选位于出口附近的运动变型元件，该运动变型元件至少部分担负涡旋运动。尽管将具体参考一种形式的涡旋发生器来介绍本专利技术，这种涡旋发生器有至少一个出口和至少一种形式的运动变型元件，但是应注意，本专利技术的范围并不局限于所述实施例，而本专利技术的范围更广泛，以至包括其它形式和结构的涡旋发生器、分离装置、以及使得供给材料在进入包括不同形式和结构的运动变型元件或元件组合的蒸发器、和通向不同于蒸发器的例如在其它分离装置、混合器等中，是否利用加热或冷却来分离供给流的组分的其它装置之前，使供给材料产生涡旋运动的部件。国际专利申请No.PCT/AU99/00836公开了一种旋流蒸发器，该旋流蒸发器是单个装置，它是称为蒸发器的头部或涡旋发生器的运动产生装置、和包括布置在一个装置内的一个或多个蒸发器管的蒸发器本体的组合。该装置的管被加热或冷却，以便蒸发或冷凝位于管内的材料，达到分离引入蒸发器内的供给材料的组分。在一些形式中，这些蒸发器有在单个壳体中布置成束的多个管，其中，各管提供有头部或类似的分配装置，或者一个分配装置用于供给多个不同的管。这种组合装置称为旋流蒸发器，因为进入的供给材料在经过涡旋发生器或旋液头之后在进入旋流蒸发器时有涡旋运动，以便提高在蒸发器管中的分离特性，在该蒸发器管中，供给材料分离成至少两种不同组分。已知头部的一个实例称为串联涡旋发生器(ISG)，它轴向地接收供给材料，并以涡旋运动排出供给材料，例如以螺旋流、涡旋流、与装置的轴线相切的不同程度的涡旋形流等。尽管旋流蒸发器由于由头部或涡旋发生器产生的涡旋运动，该涡旋运动帮助材料蒸发，而比其它类型蒸发器，特别是非旋流蒸发器例如溢流堰蒸发器等，具有增高的效率，且在用于分离材料的多种用途中是有效的，但是已经发现旋流蒸发器的性能可通过改型蒸发器的头部而进一步改进，以便实现更好的组分分离，特别是通过提供更均匀的膜覆盖蒸发器管的内壁，和/或通过当供给材料膜沿蒸发器管的壁向下流动时，在供给材料的运动薄膜和蒸发器管的内壁之间提供更紧密的接触。本专利技术设计这样的改型(modified)的头部。现有旋液蒸发器的一个缺点是，从蒸发器头部；例如用于使供给材料在进入蒸发器本体自身之前产生涡旋运动的串连涡旋发生器；出来的供给材料流是这样，即供给材料流通常不均匀地分配在蒸发器管的整个内表面上，且还有形成分支流的趋势，例如具有带描绘的绳或类似外观的芯部，即所谓的“绳(rope)”效应。“绳”效应的形成阻碍了热量通过蒸发器管壁或在管壁上方均匀地传递，这样，在蒸发器管中的供给材料流的加热和蒸发是不均匀的，因为在某些位置的材料流较厚，而在其它位置的材料流较薄。当材料流较厚时，传递给膜并通过该膜传递的可获得的热量可能不足以加热该材料流达到蒸发要相互分离的组分，而当材料流太薄时，将传递太多热量，这可能导致供给材料或它的组分的灼烧、炭化等，这又可能导致在蒸发器管侧壁上形成炭化材料沉积，从而堵塞或阻塞管，或者产生热点。对于厚度不均匀的膜也会产生相同缺陷。因此，对于基本不均匀的膜将阻碍热量的均匀传递。因此需要在蒸发器管或多个管中产生更均匀的供给材料膜。气旋蒸发器通常用于食品工业中。蒸发器管的内壁需要周期清洁。在某些情况下，蒸发器管能够原地清洁。能够原地清洁的技术通常称为“现场清洁”技术或方法，它意味着蒸发器和管并不需要拆卸以便进行清洁，这时管能够仅通过用清洁剂冲洗或漂洗该管而利用合适的清洁剂来冲洗或以其它方式进行清洁，从而不需要拆卸蒸发器和取下管。但是，在某些用途中，特别是在食品工业中，更特别是在涉及食品颗粒等形式的食品材料的处理时，食品颗粒残余物可能积累在蒸发器管的壁上，特别是当在蒸发器的内壁上有小的裂纹、凸缘、裂缝、缝隙等时更是如此。包括管的冲洗或漂洗的现场清洁技术无法令人满意地除去这些颗粒。因此，需要在蒸发器中提供用于涡旋发生器和/或涡旋状态的结构，它促进用于清洁旋流蒸发器的蒸发器管的现场清洁技术。还需要使得蒸发器管的内表面尽可能光滑，以便降低或减少能够沉积在蒸发器内壁上或其中的不规则表面上的残余物量。现有的旋流蒸发器的另一缺点是蒸发器管需要有相当长度，以便充分加热材料，从而分离组分。管的长度超过大约10米并直至18到20米将导致蒸发器设施的尺寸很大，且制造、安装、操作和维护较昂贵。因此，需要减小蒸发器管的长度，以便减小成本和减小设施的尺寸，同时减小操作该设施的运行成本。现有蒸发器包括旋流蒸发器的另一缺点是，使得供给材料产生涡旋运动的头部或分配器固定安装在蒸发器管上，从而使得蒸发器几乎不能原地清洁，并很难在不拆卸蒸发器的情况下进行清洁，甚至作为单个单元的头部和管需要专门清洁。因此需要使组件特别是涡旋发生器更容易清洁，特别是通过使头部可从蒸发器管上移出或拆卸而进行现场清洁，这样不用拆卸管。蒸发器的另一缺点是当头部固定在蒸发器管上时，单一类型的头部只能用于一种管。当需要用不同类型的头部来更换头部时，例如用于处理不同类型的供给材料时，头部和管的整个组件都需要更换，这是很昂贵和浪费时间的。因此，需要使具有可互换头部的组件能够快速和容易地更换，同时保留相同管，这样组件能够用于分离更多种材料。因此，本专利技术的目的是改进旋流蒸发器的性能，并通过提供旋流蒸发器的改进头部或改进运动产生装置而防止或减少材料在蒸发器中的积累。本专利技术的另一目的是提供“现场清洁”的头部和管装置，其中，头部可很容易地拆卸，并松弛地安装在使经过头部的材料运动的管的顶部，和/或头部可很容易地互换，这样不同尺寸、形状和/或类型的头部能够用于一个管，通常是可在没有环乙醇(hexals)的情况下互换。本专利技术的另一目的是提供一种“浮动”头部，该头部能在使用时旋转，或者能够在清洁管和蒸发设施的其它部分时周期性旋转，即头部能在管中旋转至不同位置。本专利技术的另一目的是提供一种自排出头部或自清洁头部，其中流体可从头部向外排出，通常是在流体供给中断、停止等的过程中几乎自动进行。本专利技术的另一目的是提供一种涡旋发生器或类似装置，它有运动变型元件，特别是用于至少部分担本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡旋发生器，其特征在于，该发生器包括：位于发生器的一端或朝向该一端处的开口端，用于通过该开口端接收流体；侧壁部分；以及位于发生器的另一端或朝向该另一端处的封闭端，所述侧壁部分在开口端和封闭端之间延伸，其中，开口端是允许流体进入发生器的进口的部分，且至少一个出口布置在发生器的侧壁和／或封闭端中，用于允许流体以涡旋运动从发生器和管壁中排出，其中发生器提供有运动变型元件，用于影响从出口排出的材料的流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：内维尔克拉克，
申请(专利权)人：曼戈马提尼有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]