一种真空系统冷凝器的自动排液装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种真空系统冷凝器的自动排液装置，其包括位于冷凝器下方的集液仓、位于所述集液仓下方的回收仓、位于所述集液仓和所述回收仓之间的液位传感器以及一组气动球阀，该气动球阀位于所述液位传感器和所述回收仓之间，PLC控制系统根据所述液位传感器检测到所在位置的冷凝液液位实时控制所述一组气动球阀，使得冷凝液被所述回收仓自动及时地回收。此种真空系统冷凝器的自动排液装置使得真空系统冷凝器的冷凝液能被及时自动地排除，保证了系统真空度的稳定性，提高了系统脱除冷凝液的效率，又能够回收尽可能多的高纯度的冷凝液，并且系统简单，成本低，维护方便。
【专利说明】
一种真空系统冷凝器的自动排液装置
技术领域
[0001 ]本实用新型总地涉及冷凝器的排液装置领域，具体涉及一种真空系统冷凝器的自动排液装置。
【背景技术】
[0002]随着我国工农业生产的快速发展，有机溶剂的使用数量也越来越大。一些大型工厂的日用有机溶剂量为3至4吨，中等工厂为I至2吨，小型工厂约几百公斤。类型不同但都使用有机溶剂的工厂如集装箱厂、覆铜板厂、塑料印刷厂、家具厂、化纤厂等等，遍布全国各地。
[0003]使用的有机溶剂中含有苯、甲苯、二甲苯、氯代烷烃等致癌物，不管是挥发在室内还是在室外，都会对人类和动植物带来危害。挥发到大气中的醛类、烯烃、芳香烃等溶剂气体在太阳光的作用下，在大气的对流层(从地面至1km高度)中会反应生成酸烟雾、光化学烟雾等。氯氟烷烃等会逸散至大气平流层(对流层顶部至50km高度)，在太阳光的作用下与臭氧反应(氯对臭氧起催化分解作用)，降低臭氧浓度，降低臭氧层吸收太阳紫外线的作用从而降低对地球产生的屏蔽作用，并且还会产生大量的温室气体危害人类及动植物。
[0004]有的混合气体里的溶剂气体单一，浓度又高(如夏天加油站的汽油罐装油时，其出气口排出来的只有汽油蒸气)，且其饱和蒸气压随温度的变化很大。通常此种有机溶剂需要在反应釜中反应或被加热并在一定条件下使之蒸发，再经过冷凝被回收。此种冷凝技术即将蒸发后的混合气体通过冷凝器进行降温冷凝，溶剂会从混合气体中变成液体而分离出来。采用此法所回收的溶剂纯度很高，不加其他处理即可使用。为了降低溶液沸点，提高蒸发效率，蒸发器一般在真空状态下进行工作。用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等粒子体，然后骤冷。其特点是纯度高、结晶组织好、粒度可控，且在真空下物料溶液的沸点降低，使蒸发器的传热推动力增大，因此对一定的传热量可以节省蒸发器的传热面积。
[0005]然而，利用现有的真空系统脱除有机溶剂的过程中，冷凝装置的集液箱内会产生大量冷凝下来的有机溶剂，在系统真空度较高的情况下，冷凝下来的有机溶剂会有部分再次挥发，直至达到当时条件下的饱和蒸汽压。这样抽真空系统抽出的气体会携带大量的气态有机溶剂，不仅浪费有机溶剂，还容易污染大气环境。由于大量冷凝下来的液体有机溶剂的存在，还会对抽真空系统的真空度造成一定的影响。
[0006]因此，有必要提出一种真空系统冷凝器的自动排液装置，能够及时自动地排除冷凝液，既保证了系统的真空度，提高了系统脱除有机溶剂的效率，又能够回收尽可能多的高纯度的有机溶剂，同时减少了排入大气的有机溶剂，降低污染。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种真空系统冷凝器的自动排液装置，此种真空系统冷凝器的自动排液装置能够及时地排除冷凝液，既保证了系统的真空度，又能够回收尽可能多的高纯度的有机溶剂。
[0008]本实用新型提供了一种真空系统冷凝器的自动排液装置，其包括集液仓，位于冷凝器的下方并与其连通；回收仓，位于所述集液仓的下方用于从集液仓中回收有机溶剂;液位传感器，其位于所述集液仓和所述回收仓之间；其特征在于，还包括一组气动球阀，其位于所述液位传感器和所述回收仓之间，PLC控制系统根据所述液位传感器检测到所在位置的冷凝液液位实时控制所述一组气动球阀，使得冷凝液被所述回收仓自动及时地回收。
[0009]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述集液仓具有上端和下端，所述集液仓自上端延伸至下端，上端和下端之间为容纳液体的密闭空腔，该空腔的下端断面逐渐缩小。
[0010]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述集液仓的上端通过管道同冷凝器的下排液口连接。
[0011]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述回收仓具有开口的上部和密封的底部，所述回收仓自上部延伸到底部，该上部和底部之间为容纳冷凝液的容腔。
[0012]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述回收仓的上部通过管道同所述集液仓的下端可拆卸连接连接。
[0013]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述液位传感器安装于所述集液仓和所述回收仓之间的管道上，实时检测液位并实时传输信号。
[0014]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述一组气动球阀包括第一气动球阀和第二气动球阀，所述第一气动球阀和所述第二气动球阀顺次安装于所述液位传感器和所述回收仓之间。
[0015]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述液位传感器、所述第一气动球阀及所述第二气动球阀均与PLC控制系统电连接。
[0016]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，在真空状态下，PLC控制系统根据所述液位传感器检测到所在位置的冷凝液液位实时控制第一气动球阀和第二气动球阀的轮流开闭，使得位于第一气动球阀和第二气动球阀之间的冷凝液被所述回收仓自动及时地回收。
[0017]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，当所述第一气动球阀处于关闭状态，所述第二气动球阀处于打开状态时，位于所述第一气动球阀和所述第二气动球阀之间的冷凝液被排入所述回收仓；当所述第一气动球阀处于打开状态，所述第二气动球阀处于关闭状态时，冷凝液自冷凝器中流入所述集液仓和所述集液仓与所述第二球阀之间的管道间。
[0018]本实用新型的有益效果在于，此种真空系统冷凝器的自动排液装置，利用PLC控制系统对液位传感器的传输信号实时响应，通过对一组气动球阀的开闭控制及时地排除冷凝液，既保证了系统的真空度，提高了系统脱除有机溶剂的效率，又能够回收尽可能多的高纯度的有机溶剂，同时减少了排入大气的有机溶剂，降低污染;并且此系统简单，制造成本低，维护方便，易操作，实现了全自动控制，省却了人工操作的繁复，免除了由人工操作可能频繁接触装置而造成的有机溶剂对人员健康的损害。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型一种真空系统冷凝器的自动排液装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的【具体实施方式】和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。
[0021]如图1所示，本实用新型实施例的一种真空系统冷凝器的自动排液装置，包括反应釜I，为带有出料口的密闭腔体，通过管道与冷凝器2连接;冷凝器2的上排气口 21依次连接有电磁阀3和单向阀4，然后通过管道与抽真空系统5连接;冷凝器的下排液口 22通过管道连接集液仓6;集液仓6主要用来收集由冷凝器2冷凝下来的液态有机溶剂，通过管道连接回收仓9，集液仓6和回收仓9之间依次安装有液位传感器7、一组气动球阀8。
[0022]下面进一步介绍此种真空系统冷凝器的自动排液装置的各部分的结构与功能。
[0023]反应釜I，有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。反应釜可采用不锈钢材料制造。在此实施例中为有机溶剂混合物的蒸发器。
[0024]冷凝器2，为制冷系统的机件，属于换热器的一种，能把气体或蒸气转变成液体，将容器中的热量，以很快的方式，传到容器附近的空气中。冷凝器2的工作过程是个放热的过程。在此实施例中冷凝器2用来冷凝从反应釜I中经管道扩散过来的有机溶剂气体。
[0025]电磁阀3和单向阀4属于管道元件，用来实现管道的开闭，而且所加的单向阀4可实现管道内物体的单向流通。在此实施例中该两种管道元件共同作用可使得真空从系统内往外单向流通，避免了真空倒流而破坏系统的真空度。
[0026]抽真空系统5通常设有真空栗，通过管道连接把系统内的气压抽到真空状态。
[0027]除了上述部分，此自动排液装置的主要排液部分包括:集液仓6，其位于冷凝器2的下方；回收仓9，其位于所述集液仓6的下方;液位传感器7，其位于所述集液仓6和所述回收仓9之间；其特征在于，还包括一组气动球阀8，其位于所述液位传感器7和所述回收仓9之间，此自动排液装置的PLC控制系统根据所述液位传感器7检测到所在位置的冷凝液液位实时控制所述一组气动球阀8，使得冷凝液被所述回收仓9自动及时地回收。
[0028]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述集液仓6具有上端61和下端62，所述集液仓6自上端61延伸至下端62，上端61和下端62之间为容纳液体的密闭空腔63，该空腔63在下端62的断面逐渐缩小。
[0029]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述集液仓6的上端61通过管道同冷凝器2的下排液口 22连接。
[0030]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述回收仓9具有开口的上部91和密封的底部92，所述回收仓9自上部91延伸到底部92，该上部91和底部92之间为容纳冷凝液的容腔93。
[0031]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述回收仓9的上部91通过管道同所述集液仓的下端62可拆卸连接。
[0032]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述液位传感器7安装于所述集液仓6和所述回收仓9之间的管道上，实时检测液位并实时传输信号到PLC控制系统。液位传感器分为两类:一类为接触式，包括单法兰静压/双法兰差压液位变送器，浮球式液位变送器等，第二类为非接触式，分为超声波液位变送器，雷达液位变送器等。在此实施例中选用静压投入式液位变送器，既保证了传感器的水密性，又使得参考压力腔与环境压力相通，从而保证了测量的高精度和高稳定性。
[0033]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述一组气动球阀8包括第一气动球阀81和第二气动球阀82，所述第一气动球阀81和所述第二气动球阀82顺次安装于所述液位传感器7和所述回收仓9之间。气动球阀是球阀上配有气动执行器。气动执行器的执行速度相对较快，最快的开关速度0.05秒/次，所以通常也叫气动快速切断球阀。气动球阀的工作原理是靠旋转阀芯来使阀门畅通或闭塞。气动球阀结构简单，体积小，重量轻；目前球阀的密封面主要使用塑料制成，密封性好，且密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀;气动球阀维修方便，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便;且气动球阀适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。因此在本实施例中，排出冷凝液的开关元件选用此组气动球阀。
[0034]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，所述液位传感器7、所述第一气动球阀81及所述第二气动球阀82均与PLC控制系统电连接。
[0035]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，在真空状态下，PLC控制系统根据所述液位传感器7检测到所在位置的冷凝液液位实时控制第一气动球阀81和第二气动球阀82的轮流开闭，使得位于第一气动球阀81和第二气动球阀82之间的冷凝液被所述回收仓9自动及时地回收。
[0036]进一步地，上述的真空系统冷凝器的自动排液装置，当所述第一气动球阀81处于关闭状态，所述第二气动球阀82处于打开状态时，位于所述第一气动球阀81和所述第二气动球阀82之间的冷凝液被排入所述回收仓9;当所述第一气动球阀81处于打开状态，所述第二气动球阀82处于关闭状态时，冷凝液自冷凝器2中流入所述集液仓6和所述集液仓6与所述第二球阀82之间的管道间。
[0037]此种真空系统冷凝器的自动排液装置的排液过程简单描述为:
[0038]反应釜I通过自身的功能和抽真空系统5的抽真空作用，会使得反应釜I内物料里混有的有机溶剂迅速挥发，其中电磁阀3和单向阀4是为了防止气体倒流，保证系统的真空度。挥发出来的有机溶剂在经过冷凝器2时会凝结成液态，流到集液仓6内。第一气动球阀81和第二气动球阀82的初始状态均为开启。当系统抽到一定真空后，冷凝器里开始出现冷凝的液态有机溶剂时，PLC控制系统先将第二气动球阀82关闭。系统运行一段时间后，当液位传感器7检测到所在位置有液位时，先关闭第一气动球阀81然后开启第二气动球阀82，这样在第一气动球阀81和第二气动球阀82之间的冷凝液会流入收仓9内。等第一气动球阀81和第二气动球阀82之间的冷凝液都流入回收仓9后，先关闭第二气动球阀82再开启第一气动球阀81，这样当液位传感器7再次检测到所在位置的液位时，重复上述第一气动球阀81和第二气动球阀82的开闭操作，使得第一气动球阀81和第二气动球阀82之间的冷凝液再次流入回收仓9。系统如此不断反复运行，直至反应釜I中物料的有机溶剂含量被排到所要求的数值。
[0039]本实施例的施行效果在于，此种真空系统冷凝器的自动排液装置，利用PLC控制系统对液位传感器的传输信号实时响应，通过对一组气动球阀的开闭控制及时地排除冷凝液，既保证了系统的真空度，提高了系统脱除有机溶剂的效率，又能够回收尽可能多的高纯度的有机溶剂，同时减少了排入大气的有机溶剂，降低污染;并且此系统简单，制造成本低，维护方便，易操作，实现了全自动控制，省却了人工操作的繁复，免除了由人工操作而可能频繁接触装置造成的有机溶剂对人员健康的损害。
[0040]最后应说明的是:显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
【主权项】
1.一种真空系统冷凝器的自动排液装置，其包括 集液仓，位于冷凝器的下方并与其连通； 回收仓，位于所述集液仓的下方用于从集液仓中回收有机溶剂； 液位传感器，其位于所述集液仓和所述回收仓之间；其特征在于，还包括一组气动球阀，其位于所述液位传感器和所述回收仓之间，PLC控制系统根据所述液位传感器检测到所在位置的冷凝液液位实时控制所述那组气动球阀，使得冷凝液被所述回收仓自动及时地回收。2.如权利要求1所述的真空系统冷凝器的自动排液装置，其特征在于，所述集液仓具有上端和下端，所述集液仓自上端延伸至下端，上端和下端之间为容纳液体的密闭空腔，该空腔的下端断面逐渐缩小。3.如权利要求1所述的真空系统冷凝器的自动排液装置，其特征在于，所述集液仓的上端通过管道同冷凝器的下排液口连接。4.如权利要求1所述的真空系统冷凝器的自动排液装置，其特征在于，所述回收仓具有开口的上部和密封的底部，所述回收仓自上部延伸到底部，该上部和底部之间为容纳冷凝液的容腔。5.如权利要求1或2或4所述的真空系统冷凝器的自动排液装置，其特征在于，所述回收仓的上部通过管道同所述集液仓的下端可拆卸连接。6.如权利要求1所述的真空系统冷凝器的自动排液装置，其特征在于，所述液位传感器安装于所述集液仓和所述回收仓之间的管道上，实时检测液位并实时传输信号。7.如权利要求1所述的真空系统冷凝器的自动排液装置，其特征在于，所述那组气动球阀包括第一气动球阀和第二气动球阀，所述第一气动球阀和所述第二气动球阀顺次安装于所述液位传感器和所述回收仓之间。8.如权利要求7所述的真空系统冷凝器的自动排液装置，其特征在于，所述液位传感器、所述第一气动球阀及所述第二气动球阀均与PLC控制系统电连接。
【文档编号】B01D5/00GK205435029SQ201521050299
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月14日
【发明人】姜燕, 戭栋
【申请人】天津三环乐喜新材料有限公司