复合型蒸汽机械再压缩节能蒸发器的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  2

专利名称:复合型蒸汽机械再压缩节能蒸发器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种溶液蒸发浓缩装置,具体涉及一种蒸汽机械再压缩蒸发器。
背景技术
降膜蒸发器(含板式和管壳式)和强制循环蒸发器(管式和板式)的区别在于(一)循环物料所用的能耗差别不同,降膜型蒸发器膜层较薄,所需物料较少,因此所需电机功率较小;强制循环蒸发器物料流动的腔体内需要满腔才能完全利用蒸发器的蒸发面积,因而要求物料循环量大,所用电机功率较大,循环能耗较高;(二)单一使用降膜蒸发器在蒸发浓缩后期物料浓度较高时,由于物料水分少,物料的表面张力相对降低,物料分散性及流动性较差,在蒸发过程容易堵塞布膜器或挂壁断膜干管等,减少蒸发面积及蒸发量;单一使用强制循环蒸发器由于腔体空间大,所用流体循环量也大,能耗很高;(三)在蒸汽机械再压缩(MVR)蒸发器系统里使用降膜蒸发器和强制循环蒸发器,由于利用了压缩的二次蒸汽来加热,而二次蒸汽的压力较小、流速低,所占单位体积大,所需进入到加热器的通道及换热器的连接口都较大,在降膜蒸发器里能轻易满足,但板式强制循环由于生产制造设备和工艺的限制不能达到要求。当满足机械压缩的二次蒸汽流通所需时,液料的通径又太大,要是通过改变液料接口(板式加热器内的液料流通的通道没有变,仅以改变连接法兰的口径),此时物料通过量又不能满足板片所需的换热量要求的量,而且板片内料液的流速低又容易造成堵板和减少换热器的传导系数。市场上关于蒸汽机械再压缩(MVR)蒸发器的开发已有MVR降膜蒸发器和MVR强制循环蒸发器,但如前所述,单一降膜MVR蒸发器和单一强制循环MVR蒸发器各有优势和不足单一降膜MVR蒸发器蒸汽通道大,能满足二次蒸汽体积大、压力低等特性,同时效能高、电耗少,但是后期蒸发液料浓度较高时容易造成堵塞或挂壁断膜干管等;而单一强制循环MVR蒸发器,能耗较高,对于二次蒸汽的利用效能也不是很高,但是具有不易堵塞、抗结垢特性,适合较高浓度物料的蒸发浓缩。
发明内容本实用新型的目的在于针对现有技术的不足,提供一种复合型蒸汽机械再压缩节能蒸发器,克服单一使用一种蒸发器的相应不足,使两种蒸发工艺得到互补支持,并且能充分利用废弃的蒸汽,回收潜热,提高热效率,节能降耗。为实现本实用新型的目的,所采用的技术方案为一种复合型蒸汽机械再压缩节能蒸发器,包括蒸发器和机械压缩机,所述蒸发器由降膜蒸发器、板式强制循环蒸发器共同组成,降膜蒸发器、水泵和板式强制循环蒸发器经料管、料管串联连接;所述降膜蒸发器与水泵、分离器经循环料管循环连接;所述强制循环蒸发器与水泵、分离器经循环料管循环连接;由分离器和分离器分别引出的二次蒸汽进管并联接入机械压缩机,由机械压缩机引出的二次蒸汽出管分别与降膜蒸发器、强制循环蒸发器连接。工艺过程新鲜的物料通过进料管首先进入到降膜蒸发器系统进行循环蒸发,达到一定浓度的后,降膜蒸发器的出料由水泵抽到强制循环蒸发器系统内进行循环蒸发工作,到达排料浓度时从板式强循环系统排出。降膜和板式强制循环蒸发产生的二次蒸汽由二次蒸汽进管并联进入到压缩机,通过压缩机加工后再分别进入到降膜和板式强制循环换热器中进行热交换。本实用新型复合型蒸汽机械再压缩节能蒸发器,低浓度物料总在降膜系统内蒸发,强制循环蒸发器所需的补充的物料都是降膜蒸发器蒸发过后的物料,因为从低浓度到中浓度比从中浓度到高浓度所需蒸发量大很多,所以强制循环所需的蒸发量也就少很多,整个强制循环系统的循环量就小很多。由于大部分的蒸发工作在降膜蒸发器完成,少部分较高浓度物料在强制循环蒸发器完成,充分发挥了降膜蒸发能耗低,强制循环抗堵塞、不易结垢的特性,两种蒸发工艺互补支持。从降膜、强制循环蒸发器出来的二次蒸汽,经压缩机压缩,压力、温度升高,热焓增加,再分别回送到蒸发器当作加热蒸汽使用,废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率。强制循环到达排料浓度后,关掉该强制循环系统连接二次蒸汽分离阀即可直接排料,此时降膜系统还能产生二次蒸汽维持压缩机的正常运行,整个蒸发过程降膜蒸发系统始终不停止工作,降膜蒸发器由于不停机也不会造成换热管因停料而干管结垢,延长了降膜蒸发器的使用时间,最终达到节能降耗的目的。

图I为本实用新型的结构示意图。在图中,I-水泵、2-水泵、3-水泵、4-进料管、5-降膜蒸发器、6-第一料管、7-第一分离器、8-第一循环料管、9- 二次蒸汽进管、10-机械压缩机、11- 二次蒸汽出管、12-第二料管、13-板式强制循环蒸发器、14-第三料管、15-第二分离器、16-第二循环料管、17排料管、18-冷凝出水管。
具体实施方式
以下结合附图,对本实用新型装置作进一步说明。图I所示,是本实用新型的结构示意图。从图中可知,本实用新型主要由降膜蒸发器(5)、板式强制循环蒸发器(13)和机械压缩机(10)组成,降膜蒸发器(5)和板式强制循环蒸发器(13)由液料流通管道串联连接,降膜蒸发器(5)和板式强制循环蒸发器(13)蒸汽系统的联接管道并联并与机械压缩机(10)连接。新鲜的物料通过进料口(4)首先进入到降膜蒸发器(5)进行蒸发,加热后蒸发出料经第一料管(6)进入第一分离器(7)进行分离,分离后液料由水泵(I)经第一循环料管
(8)抽回到降膜蒸发器(5)再次循环蒸发;分离后汽体由二次蒸汽进管(9)进入机械压缩机(10)。当达到强制循环所需浓度的后,降膜蒸发器(5)中的物料由水泵(2)经第二料管
(12)抽到板式强制循环蒸发器(13)内进行蒸发,蒸发出料经第三料管(14)进入第二分离器(15)进行分离,分离后汽体由二次蒸汽进管(9)进入机械压缩机(10);分离后液料由水泵(3)经第二循环料管(16)抽回到板式强制循环蒸发器(13)再次循环蒸发,当到达排料浓度时从排料管(17)排出。降膜第一分离器(7)和板式强制循环第二分离器(15)引出的二次蒸汽进管(9 )并联接入机械压缩机(10 ),从机械压缩机(10 )引出的二次蒸汽出管(11)分别与降膜蒸发器(5)、板式强制循环蒸发器(13)连接。降膜和强制循环蒸发产生的二次蒸汽都由二次蒸汽进管(9)进入到机械压缩机(10)里,通过压缩机加工后,再由二次蒸汽出管(11)回送到降膜蒸发器(5)和板式强制循环蒸发器(13)中进行热交换,冷凝出水分别经冷凝出水管(18)排出。强制循环到达排料浓度后,即可关掉该强制循环系统连接二次蒸汽分离阀直接排料,此时降膜系统还能产生二次蒸汽维持压缩机的正常运行,即整个蒸发过程降膜蒸发系统始终不停止工作,排料从强制循环蒸发器排出,因而实现降膜蒸发系统不停机而排料连续工作。而降膜蒸发器由于不停机也不会造成换热管因停料而干管结垢,延长降膜蒸发器的使用时间,最终达到节能降耗的目的。·
权利要求1.一种复合型蒸汽机械再压缩节能蒸发器,包括蒸发器和机械压缩机,其特征在于所述蒸发器由降膜蒸发器(5)、板式强制循环蒸发器(13)共同组成,降膜蒸发器(5)、水泵(2)和板式强制循环蒸发器(13)经第一料管(6)、第二料管(12)串联连接;所述降膜蒸发器(5)与水泵(I)、第一分离器(7)经第一循环料管(8)循环连接;所述强制循环蒸发器(13)与水泵(3)、第二分离器(15)经第三料管(14)循环连接;由第一分离器(7)和第二分离器(15 )分别引出的两条二次蒸汽进管(9 )并联接入机械压缩机(10 ),由机械压缩机(10 )引出的两条二次蒸汽出管(11)分别与降膜蒸发器(5 )、强制循环蒸发器(13 )连接。
专利摘要一种复合型蒸汽机械再压缩节能蒸发器,包括蒸发器和机械压缩机,其特征在于所述蒸发器由降膜蒸发器、板式强制循环蒸发器共同组成,降膜蒸发器和板式强制循环蒸发器由液料流通管道串联组合,两蒸发装置分别与各自的分离器循环连接,两蒸发器的蒸汽流通管道并联与机械压缩机连接。采用本实用新型,低浓度物料在降膜蒸发器中蒸发,较高浓度物料在板式强制循环蒸发器内蒸发,充分发挥了降膜蒸发器能耗低和强制循环蒸发器不易堵塞、结垢的特点,同时排料由强制循环系统排出,整个蒸发过程降膜蒸发系统始终不停止工作,实现降膜系统不停机而排料连续,延长降膜蒸发器的使用时间,最终达到节能降耗的目的。
文档编号B01D1/00GK202569586SQ20112055515
公开日2012年12月5日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者李锦龙 申请人:李锦龙

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