一种采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统技术方案

本发明专利技术涉及工业热泵蒸发技术领域，尤其涉及一种采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统。采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统，其包括通过管路连接的蓄能水箱、水蒸汽压缩系统、升膜蒸发器、分离器和余热回收系统；所述蓄能水箱的出口与所述水蒸汽压缩机系统的入口相连，所述水蒸汽压缩机系统的出口与所述升膜蒸发器的压缩蒸汽入口相连；所述升膜蒸发器蒸汽出口通过分离器与所述水蒸汽压缩机系统的入口相连；所述升膜蒸发器排出的浓缩后的溶液和/或水蒸汽冷凝后的冷凝水通过管路流经余热回收系统对原溶液进行预热。本申请加速了MVR系统的启动预热过程，避免了系统中不凝气循环对压缩机性能的影响，降低了溶液蒸发能源的消耗。

【技术实现步骤摘要】
—种采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统
本专利技术涉及工业热泵蒸发
，尤其涉及一种采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统。
技术介绍
随着能源消耗的增长，尤其是一次能源消费的强劲增长，全球二氧化碳排放量的持续增加，到2030年的排放比目前将高出27%。一次能源的消耗造成的二氧化碳排放是造成全球变暖的主要原因，为了缓解化石能源的过渡消耗及其带来的气候问题，国际上采取了诸多措施减少碳排放。作为世界最大能源消耗大国，我国的节能减排任务艰巨，为了能实现减少碳排放的承诺，在“十二五”规划中，我国将节能环保技术作为“战略新兴产业”的主要内容。工业蒸发是一次能源的消耗大户，在化工、食品、医药、环保等领域，溶液的浓缩、结晶都是利用工业蒸发来实现。传统的蒸发工艺多采用多效蒸发技术，其能耗高、占地面积大。MVR技术与多效蒸发技术相比，完全回收量二次蒸汽，摆脱了对蒸汽锅炉的依赖，并避免了冷却塔和冷却水消耗、能耗。由于其显著的节能特性，MVR系统只需要注入少量能量就可维持系统运行，但同时也存在系统启动慢，并仍需要一次蒸汽作为预热能源，降低了其减少一次能源消耗的优势。真对上述问题，本申请提供了一种能够利用蓄能水箱中的热量作为预热能源，以及可以快速起到的热泵蒸发系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统，具有较快的启动速度，并且摆脱对一次能源的依赖和提高了能源的利用率。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案:—种采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统，其中，包括通过管路连接的蓄能水箱、水蒸汽压缩系统、升膜蒸发器、分离器和余热回收系统；所述蓄能水箱的出口与所述水蒸汽压缩机系统的入口相连，所述水蒸汽压缩机系统的出口与所述升膜蒸发器的压缩蒸汽入口相连；所述升膜蒸发器蒸汽出口通过分离器与所述水蒸汽压缩机系统的入口相连；所述升膜蒸发器排出的浓缩后的浓缩液和/或水蒸汽冷凝后的冷凝水通过管路流经余热回收系统对原溶液进行预热。作为上述采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统的一种优选方案，所述蓄能水箱上设置有进水阀和排水阀，用于加热蓄能水箱内水的非水流体换热管路。作为上述采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统的一种优选方案，所述蓄能水箱的底部还设置有电辅助加热器。作为上述采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统的一种优选方案，所述蓄能水箱和水蒸汽压缩机系统之间连接管路上设置有电磁阀。作为上述采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统的一种优选方案，所述升膜蒸发器为列管式蒸发器，其包括上封头、桶体和下封头，以及设置在桶体内的列管和管板，所述管板和上封头之间具有初步分离蒸汽和浓缩溶液的分离空间。作为上述采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统的一种优选方案，所述升膜蒸发器还包括循环液出口、循环液入口和循环泵。作为上述采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统的一种优选方案，所述分离器为具有入口旋流分离、中部折流分离和上部丝网捕捉三种分离方式的分离器，其包括上筒体和下筒体，所述下筒体上设置有分离器的进气管，上筒体和下筒体之间设置有不锈钢丝网，于下筒体的底部还设置有分离液出口。作为上述采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统的一种优选方案，所述余热回收系统包括两级换热器，所述输送原液的管路至少通过所述两级换热器其中之一；排放冷凝水的输送管路通过两级换热器其中之一，排放浓缩液的管路通过两级换热器中的另一个。作为上述采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统的一种优选方案，排放浓缩液的管路包括第一支路和第二支路，所述第一支路用于浓缩液的直接排放，第二支路通过两级换热器其中之一后并使浓缩液与换热器进行热量交换后再排出浓缩液；所述第一支路和第二支路上均设置有控制第一支路和第二支路开闭的控制阀。作为上述采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统的一种优选方案，还包括用于将部分冷凝水喷入水蒸汽压缩机系统来消除过热度的喷淋装置。本专利技术的有益效果为:本申请提供了一种采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统:其通过蓄能水箱回收低品位余热，在MVR系统的启动过程，通过蓄能水箱中热水的低压蒸发，将热水显热转化为低压蒸汽潜热，回收利用。摒弃了系统启动过程对一次能源的依赖，大大提高了 MVR系统的能源独立性；同时由于启动过程中利用蓄能水箱中蒸发产生的低压蒸汽，避免了常规MVR启动过程中不凝气在系统中的停留，提高了压缩机的运行效率，同时大大减小了不凝气在冷凝换热过程的附加热阻；蓄能水箱通过多种方式回收低品位热，并配备有电辅助加热器，保证MVR系统启动的需要，同时可以对稳定运行的系统进行补热，维持系统热平衡；其升膜蒸发器具有初步气液分离效果，减少了分离器的气液分离符合，减小分离器体积，并可使分离器专注于分离效果的提高；本申请中采用的分离器为高效三级分离器，分级对蒸汽中夹带的溶液液滴进行分离，提高了分离效果；采用两级余热回收系统，可根据具体物料工况同时回收冷凝水和浓缩料的余热，或只回收冷凝水余热。【附图说明】图1是本专利技术【具体实施方式】提供的采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统的结构示意图；图2是本专利技术【具体实施方式】提供的升膜蒸发器的结构示意图；图3是本专利技术【具体实施方式】提供的分离器的结构示意图；图4是本专利技术【具体实施方式】提供的蓄能水箱的结构示意图；图5是本专利技术【具体实施方式】提供的余热回收系统的结构示意图。其中:1:水蒸汽压缩机系统；2:余热回收系统；3:升膜蒸发器；4:冷凝水罐；5:喷淋装置；6:循环泵；7:流量旁通阀；8:分离器；9:冷凝水板式换热器；10:进料泵；11:冷凝水泵；12:浓缩料板式换热器；13:蓄能水箱；301:蒸汽出口 ；302:视镜；303:上封头；304:管板；305:列管；306:压缩蒸汽入口 ；307:冷凝水出口 ；308:下封头；309:原液进口 ；310:浓缩液出口 ；311:循环液出口 ；312:筒体；313:不凝气排气阀；314:循环液出口 ；801:液位计；802:折流套筒；803:不锈钢丝网；804:蒸汽出口 ；805:上筒体；806:下筒体；807:进气管；808:分离液出口 ；131:不凝气排气阀；132:进水阀；133:进料阀；134:排水阀；135:电辅热加热器；136:换热管路；137:电磁阀。【具体实施方式】下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本专利技术的技术方案。如图1所示，为本实施方式提供的一种采用蓄能水箱加速启动的蒸汽再压缩热泵(MVR)蒸发系统，系统主要包括水蒸汽压缩机系统1，升膜蒸发器3，高效三级分离器8、蓄能水箱13和余热回收系统2。并且该系统具有两种工况:分别为启动工况和正常运行工况。上述蒸发系统各主要部件之间的连接关系为:蓄能水箱13的出口与水蒸汽压缩机系统I的入口相连，水蒸汽压缩机系统I的出口与升膜蒸发器3的压缩蒸汽入口相连，此种蓄能水箱13、水蒸汽压缩机系统I和升膜蒸发器3三者的连接方式，实现蓄能水箱为系统提供启动热量和热平衡补偿的作用。升膜蒸发器3蒸汽出口通过分离器8与水蒸汽压缩机系统I的入口相连，由此升膜蒸发器3中溶液浓缩产生的热量可以被二次压缩并为溶液的浓缩提供热量；同时，蓄能水箱13和分离器8的排气口均通过管路与升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统，其特征在于，包括通过管路连接的蓄能水箱、水蒸汽压缩系统、升膜蒸发器、分离器和余热回收系统；所述蓄能水箱的出口与所述水蒸汽压缩机系统的入口相连，所述水蒸汽压缩机系统的出口与所述升膜蒸发器的压缩蒸汽入口相连；所述升膜蒸发器蒸汽出口通过分离器与所述水蒸汽压缩机系统的入口相连；所述升膜蒸发器排出的浓缩后的浓缩液和/或水蒸汽冷凝后的冷凝水通过管路流经余热回收系统对原溶液进行预热。

【技术特征摘要】
1.一种采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统，其特征在于，包括通过管路连接的蓄能水箱、水蒸汽压缩系统、升膜蒸发器、分离器和余热回收系统； 所述蓄能水箱的出口与所述水蒸汽压缩机系统的入口相连，所述水蒸汽压缩机系统的出口与所述升膜蒸发器的压缩蒸汽入口相连； 所述升膜蒸发器蒸汽出口通过分离器与所述水蒸汽压缩机系统的入口相连； 所述升膜蒸发器排出的浓缩后的浓缩液和/或水蒸汽冷凝后的冷凝水通过管路流经余热回收系统对原溶液进行预热。2.根据权利要求1所述的采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统，其特征在于，所述蓄能水箱上设置有进水阀和排水阀，用于加热蓄能水箱内水的非水流体换热管路。3.根据权利要求2所述的采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统，其特征在于，所述蓄能水箱的底部还设置有电辅助加热器。4.根据权利要求2所述的采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统，其特征在于，所述蓄能水箱和水蒸汽压缩机系统之间连接管路上设置有电磁阀。5.根据权利要求1所述的采用蓄能水箱加速启动的MVR热泵蒸发系统，其特征在于，所述升膜蒸发器为列管式蒸发器，其包括上封头、桶体和下封头，以及设置在桶体内的列管和管板，所述管板和上封头之间具有初步分离蒸汽和浓缩溶液的分离空间。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鲁伟，林文野，张亦飞，
申请(专利权)人：江苏科化节能环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32