一种驱动热源显热直接循环利用型多级蒸发浓缩装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种驱动热源显热直接循环利用型多级蒸发浓缩装置，解决煤炭锅炉用于浓缩流体的能源浪费及环保问题。本发明专利技术包括复叠式高温热泵系统用高温级热提升用压缩机、高温级节流装置、中间用蒸发‑冷凝器、低温级热提升用压缩机、低温级节流装置和多级蒸发浓缩系统，多级蒸发浓缩系统包括初级复合式发生‑冷凝器、闪发器、中间各级蒸发浓缩器及末端复合式冷凝‑蒸发器。本发明专利技术通过高温热泵回收浓缩冷却水余热显热直接循环利用系统可显著节能，提高系统的供热能力和供热效率，较之传统的锅炉蒸汽浓缩系统其环保效益显著。经初步实验研究数据，不仅可以较好地解决锅炉冷却水余热浪费和锅炉煤炭污染等问题，而且装置运行可靠，浓缩流体效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种浓缩装置，具体说是涉及一种驱动热源显热直接循环利用型多级蒸发浓缩装置。
技术介绍
随着工业浓缩技术发展，传统的利用锅炉蒸汽浓缩流体的发展制约性越来越明显。首先，锅炉燃烧大量的煤炭，造成环境污染。其次，用于浓缩的锅炉蒸汽余热潜在大量的显热，直接排走必然造成能源的浪费。
技术实现思路
本专利技术提供一种驱动热源显热直接循环利用型多级蒸发浓缩装置，以解决目前煤炭锅炉用于浓缩流体的能源浪费及环保问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种驱动热源显热直接循环利用型多级蒸发浓缩装置，包括复叠式高温热泵系统用高温级热提升用压缩机、高温级节流装置、中间用蒸发-冷凝器、低温级热提升用压缩机、低温级节流装置和多级蒸发浓缩系统，多级蒸发浓缩系统包括初级复合式发生-冷凝器、闪发器、中间各级蒸发浓缩器及末端复合式冷凝-蒸发器；所述高温级热提升用压缩机出口通过初级复合式发生-冷凝器以及相应连接管路与高温级节流装置相应入口连接，所述高温级节流装置出口接入蒸发-冷凝器的相应入口，所述的蒸发-冷凝器出口分别与高温级热提升用压缩机、低温级节流装置相应入口连接，所述的低温级节流装置出口与末端复合式冷凝-蒸发器的一个入口相连接，末端复合式冷凝-蒸发器的一个出口与低温级热提升用压缩机相应入口连接，所述低温级热提升用压缩机出口与蒸发-冷凝器的另一入口相连接；所述的初级复合式发生-冷凝器出口接闪发器的入口，所述闪发器通过中间各级蒸发浓缩器接末端复合式冷凝-蒸发器的另一个入口，末端复合式冷凝-蒸发器的另一出口与初级复合式发生-冷凝器入口相连接；所述的中间各级蒸发浓缩器的首端换热器接进料口，中间各级蒸发浓缩器的末端换热器接出料口，中间各级蒸发浓缩器的各换热器依次相连。所述中间各级蒸发浓缩器包括第一级蒸发浓缩器用换热器、第一级蒸发浓缩器用真空装置、第二级蒸发浓缩器用换热器和第二级蒸发浓缩器用真空装置；所述的蒸发器依次通过第一级蒸发浓缩器用换热器、第一级蒸发浓缩器用真空装置、第二级蒸发浓缩器用换热器和第二级蒸发浓缩器用真空装置接末端复合式冷凝-蒸发器的另一个入口；所述第一级蒸发浓缩器用换热器的另一入口接出料口，第一级蒸发浓缩器用换热器的另一出口通过第二级蒸发浓缩器用换热器接出料口。所述高温级节流装置和低温级节流装置为电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或节流短管中的任意一种节流降压装置。所述第一级蒸发浓缩器用换热器和第二级蒸发浓缩器用换热器为套管式、间隔板式、箱管式、壳管式或复合式换热器中的任意一种。所述的由直流电机驱动的高温级热提升用压缩机和低温级热提升用压缩机为活塞式、涡旋式、三角转子式压缩机中的任意一种，并与直流电机封闭在同一密闭壳体内。所述的末端复合式冷凝-蒸发器为喷淋式换热器，初级复合式发生-冷凝器和蒸发-冷凝器为套管式、板式或平行流换热器中的任意一种结构形式；第一级蒸发浓缩器用换热器和第二级蒸发浓缩器用换热器为直接接触式换热器。一种驱动热源显热直接循环利用型多级蒸发浓缩装置的浓缩方法，一路制冷剂经低温级热提升用压缩机排气口排出，依次经过蒸发-冷凝器、低温级节流装置、末端复合式冷凝-蒸发器后，被低温级热提升用压缩机从入口吸入；另一路制冷剂经高温级热提升用压缩机排气口排出，依次经过初级复合式发生-冷凝器、高温级节流装置、蒸发-冷凝器后，进入高温级热提升用压缩机；还有一路高温蒸汽从闪发器排出进入中间各级蒸发浓缩器，最终从中间各级蒸发浓缩器的出口进入末端复合式冷凝-蒸发器第一入口冷凝成低温液态水，再从末端复合式冷凝-蒸发器的第一出口回流至初级复合式发生-冷凝器的第二入口加热成高温水，高温水从初级复合式发生-冷凝器第二出口流出进入闪发器闪发成蒸汽；最后，一路浓缩流体从进料口流出经过中间各级蒸发浓缩器的换热器，浓缩流体经过浓缩至所需浓度后，从中间各级蒸发浓缩器的末端换热器出口进入出料口。本专利技术中所述蒸汽显热直接循环利用系统目的在于可回收利用浓缩后中低温蒸汽余热，用于锅炉辅助浓缩流体或供热回收利用。其原理为：通过高温热泵末端复合式冷凝-蒸发器，收集蒸汽显热，并对生成的水进行冷却。当运行余热回收模式时，通过水泵将生成的水送入到初级复合式发生-冷凝器加热并进行闪发。本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的一种驱动热源显热直接循环利用型多级蒸发浓缩装置。通过高温热泵回收浓缩冷却水余热显热直接循环利用系统可显著节能，提高系统的供热能力和供热效率，并且，较之传统的锅炉蒸汽浓缩系统其环保效益显著。经对本专利技术初步实验研究所得数据，本专利技术不仅可以较好地解决锅炉冷却水余热浪费和锅炉煤炭污染等问题，而且装置运行可靠，浓缩流体效果显著。本专利技术对浓缩流体的普及与应用具有重要意义，为驱动热源显热直接循环利用型多级蒸发浓缩技术提供了技术支持。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术结构原理图。图2为本专利技术工作模式流程图。图中：1是高温级热提升用压缩机、2是初级复合式发生-冷凝器、3是高温级节流装置、4是蒸发-冷凝器、5是低温级节流装置、6是末端复合式冷凝-蒸发器、7是低温级热提升用压缩机、8是闪发器、9-1是第一级蒸发浓缩器用换热器、10-1是第二级蒸发浓缩器用换热器、9-2第一级蒸发浓缩用真空装置、10-2是第二级蒸发浓缩用真空装置、11-1是第一泵、11-2是第二泵、11-3是第三泵。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提供一种驱动热源显热直接循环利用型多级蒸发浓缩装置，包括复叠式高温热泵系统用高温级热提升用压缩机1、高温级节流装置3、中间用蒸发-冷凝器4、低温级热提升用压缩机7、低温级节流装置5和多级蒸发浓缩系统，多级蒸发浓缩系统包括初级复合式发生-冷凝器2、闪发器8、中间各级蒸发浓缩器及末端复合式冷凝-蒸发器6；所述高温级热提升用压缩机1出口通过初级复合式发生-冷凝器2以及相应连接管路与高温级节流装置3相应入口连接，所述高温级节流装置3出口接入蒸发-冷凝器4的相应入口，所述的蒸发-冷凝器4出口分别与高温级热提升用压缩机1、低温级节流装置5相应入口连接，所述的低温级节流装置5出口与末端复合式冷凝-蒸发器6的一个入口相连接，末端复合式冷凝-蒸发器6的一个出口与低温级热提升用压缩机7相应入口连接，所述低温级热提升用压缩机7出口与蒸发-冷凝器4的另一入口相连接；所述的初级复合式发生-冷凝器2出口接闪发器8的入口，所述闪发器8通过中间各级蒸发浓缩器接末端复合式冷凝-蒸发器6的另一个入口，末端复合式冷凝-蒸发器6的另一出口与初级复合式发生-冷凝器2入口相连接；所述的中间各级蒸发浓缩器的首端换热器接进料口，中间各级蒸发浓缩器的末端换热器接出料口，中间各级蒸发浓缩器的各换热器依次相连。所述中间各级蒸发浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动热源显热直接循环利用型多级蒸发浓缩装置，其特征在于：包括复叠式高温热泵系统用高温级热提升用压缩机（1）、高温级节流装置（3）、中间用蒸发‑冷凝器（4）、低温级热提升用压缩机（7）、低温级节流装置（5）和多级蒸发浓缩系统，多级蒸发浓缩系统包括初级复合式发生‑冷凝器（2）、闪发器（8）、中间各级蒸发浓缩器及末端复合式冷凝‑蒸发器（6）；所述高温级热提升用压缩机（1）出口通过初级复合式发生‑冷凝器（2）以及相应连接管路与高温级节流装置（3）相应入口连接，所述高温级节流装置（3）出口接入蒸发‑冷凝器（4）的相应入口，所述的蒸发‑冷凝器（4）出口分别与高温级热提升用压缩机（1）、低温级节流装置（5）相应入口连接，所述的低温级节流装置（5）出口与末端复合式冷凝‑蒸发器（6）的一个入口相连接，末端复合式冷凝‑蒸发器（6）的一个出口与低温级热提升用压缩机（7）相应入口连接，所述低温级热提升用压缩机（7）出口与蒸发‑冷凝器（4）的另一入口相连接；所述的初级复合式发生‑冷凝器（2）出口接闪发器（8）的入口，所述闪发器（8）通过中间各级蒸发浓缩器接末端复合式冷凝‑蒸发器（6）的另一个入口，末端复合式冷凝‑蒸发器（6）的另一出口与初级复合式发生‑冷凝器（2）入口相连接；所述的中间各级蒸发浓缩器的首端换热器接进料口，中间各级蒸发浓缩器的末端换热器接出料口，中间各级蒸发浓缩器的各换热器依次相连。...

【技术特征摘要】
1.一种驱动热源显热直接循环利用型多级蒸发浓缩装置，其特征在于：包括复叠式高温热泵系统用高温级热提升用压缩机（1）、高温级节流装置（3）、中间用蒸发-冷凝器（4）、低温级热提升用压缩机（7）、低温级节流装置（5）和多级蒸发浓缩系统，多级蒸发浓缩系统包括初级复合式发生-冷凝器（2）、闪发器（8）、中间各级蒸发浓缩器及末端复合式冷凝-蒸发器（6）；所述高温级热提升用压缩机（1）出口通过初级复合式发生-冷凝器（2）以及相应连接管路与高温级节流装置（3）相应入口连接，所述高温级节流装置（3）出口接入蒸发-冷凝器（4）的相应入口，所述的蒸发-冷凝器（4）出口分别与高温级热提升用压缩机（1）、低温级节流装置（5）相应入口连接，所述的低温级节流装置（5）出口与末端复合式冷凝-蒸发器（6）的一个入口相连接，末端复合式冷凝-蒸发器（6）的一个出口与低温级热提升用压缩机（7）相应入口连接，所述低温级热提升用压缩机（7）出口与蒸发-冷凝器（4）的另一入口相连接；所述的初级复合式发生-冷凝器（2）出口接闪发器（8）的入口，所述闪发器（8）通过中间各级蒸发浓缩器接末端复合式冷凝-蒸发器（6）的另一个入口，末端复合式冷凝-蒸发器（6）的另一出口与初级复合式发生-冷凝器（2）入口相连接；所述的中间各级蒸发浓缩器的首端换热器接进料口，中间各级蒸发浓缩器的末端换热器接出料口，中间各级蒸发浓缩器的各换热器依次相连。2.根据权利要求1所述的一种驱动热源显热直接循环利用型多级蒸发浓缩装置，其特征在于：所述中间各级蒸发浓缩器包括第一级蒸发浓缩器用换热器（9-1）、第一级蒸发浓缩器用真空装置（9-2）、第二级蒸发浓缩器用换热器（10-1）和第二级蒸发浓缩器用真空装置（10-2）；所述的蒸发器（8）依次通过第一级蒸发浓缩器用换热器（9-1）、第一级蒸发浓缩器用真空装置（9-2）、第二级蒸发浓缩器用换热器（10-1）和第二级蒸发浓缩器用真空装置（10-2）接末端复合式冷凝-蒸发器（6）的另一个入口；所述第一级蒸发浓缩器用换热器（9-1）的另一入口接出料口，第一级蒸发浓缩器用换热器（9-1）的另一出口通过第二级蒸发浓缩器用换热器（10-1）接出料口。3.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光辉，崔四齐，曹侃，苏之勇，周挺，郭安然，徐云婷，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41