MVR循环蒸发系统及蒸发方法技术方案

本发明专利技术公开了一种MVR循环蒸发系统及蒸发方法，MVR循环蒸发系统包括蒸发换热器、分离器以及蒸汽压缩机，分离器内设有输入端与蒸汽入口连通且输出端与第二蒸汽出口连通的换热器，换热器位于第一蒸汽出口的下方，换热器上设于用于分离器内蒸汽流通至第一蒸汽出口的第一蒸汽通道，分离器内的蒸汽与换热器中的蒸汽进行热交换后从第一蒸汽通道和第一蒸汽出口流入蒸汽压缩机中，以提高输入至蒸汽压缩机中蒸汽的温度和品质，蒸汽经蒸汽压缩机升压升温后从第一蒸汽管路流通至换热器内，并经换热器和第二蒸汽管路流通至蒸发换热器内，以减少蒸汽在流通至蒸发换热器的过程中的热损耗。

MVR cycle evaporation system and evaporation method

【技术实现步骤摘要】
MVR循环蒸发系统及蒸发方法
本专利技术涉及蒸发
，特别地，涉及一种MVR循环蒸发系统，此外，还涉及一种MVR循环蒸发系统的蒸发方法。
技术介绍
机械式蒸汽再压缩技术(MechanicalVaporRecompression，简称MVR)是一种利用蒸发系统自身产生的蒸汽及其能量，将低品质的蒸汽经蒸汽压缩机机械做功提升为高品质的蒸汽源，如此循环向蒸发系统提供热能，减少对外界能源需求的节能技术。其具有节能效果好、产品停留时间短、自动化程度高、工艺简单、工程投资小等优点，已广泛应用于化工废水零排放、糖醇有机浓缩、制药中间体浓缩、精馏乏汽利用等方面。MVR蒸发系统的基本原理是：利用蒸汽压缩机压缩分离器蒸发产生的蒸汽，提高蒸汽的压力和温度，再将蒸汽打入换热器中对料液进行加热，然后将受热的料液输入至分离器中继续闪蒸产生蒸汽，从而实现持续的蒸发状态，产生的蒸汽进入蒸汽压缩机中进行加压和升温，进入换热器中对原液再进行加热，依次循环。分离器蒸发所产生的蒸汽进入蒸汽压缩机10进行升温加压时，由于蒸汽中本来就往往携带着大小不等的液滴，以及蒸汽在分离器与蒸汽压缩机之间的管路中存在热损耗，部分蒸汽因为降温形成液体，这一方面会引起降低蒸汽的品质，另一方面还会由于进入蒸汽压缩机里的蒸汽夹带的液滴对蒸汽压缩机造成损坏，降低设备使用寿命。
技术实现思路
本专利技术提供了一种MVR蒸发系统及蒸发方法，以解决现有的MVR蒸发系统中由于蒸汽中液滴较多导致设备受损，系统运行不稳定的技术问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种MVR循环蒸发系统，包括蒸发换热器、分离器以及蒸汽压缩机，设于蒸发换热器底部的第一入料口与设于分离器底部的第一出料口连通，设于蒸发换热器顶部的第二出料口与设于分离器一侧的第二入料口连通，形成料液循环回路；设于分离器上的第一蒸汽出口与蒸汽压缩机的输入端连通，设于分离器上的蒸汽入口与蒸汽压缩机的输出端连通，形成第一蒸汽管路，设于分离器上的第二蒸汽出口与设于蒸发换热器的蒸汽入口连通，形成第二蒸汽管路，分离器内设有输入端与蒸汽入口连通且输出端与第二蒸汽出口连通的换热器，换热器位于第一蒸汽出口的下方，换热器上设于用于分离器内蒸汽流通至第一蒸汽出口的第一蒸汽通道，分离器内的蒸汽与换热器中的蒸汽进行热交换后从第一蒸汽通道和第一蒸汽出口从流入第一蒸汽通道管路流入蒸汽压缩机中，以提高输入至蒸汽压缩机中蒸汽的温度和品质，蒸汽经蒸汽压缩机升压升温后从第一蒸汽管路流通至换热器内，并经换热器和第二蒸汽管路流通至蒸发换热器内，以减少蒸汽在流通至蒸发换热器的过程中的热损耗。进一步地，蒸汽压缩机的输出端还通过第三蒸汽管路与第二蒸汽管路连通。进一步地，分离器的第一蒸汽出口与蒸汽压缩机的输入端的连通管道上设有用于检测蒸汽压缩机的输入端的蒸汽温度的温度传感器，第一蒸汽管路设有用于控制蒸汽压缩机输出至第一蒸汽管路中蒸汽量的第一控制阀，第三蒸汽管路上设有用于控制蒸汽压缩机输出至第三蒸汽管路中蒸汽量的第三控制阀，根据蒸汽压缩机的输入端的蒸汽温度控制第一控制阀和第三控制阀的开度。进一步地，第二蒸汽管路上设有用于控制换热器输出至第二蒸汽管路中蒸汽量的第二控制阀。进一步地，蒸发换热器的第一入料口通过预热换热器与供料系统连接，蒸发换热器的底部设有用于排出蒸汽冷凝形成的蒸馏水的排水口，预热换热器中设有与供料系统和蒸发换热器的第一入料口连通的料液通道以及与排水口连通的水通道，通过水通道的蒸馏水对料液通道内的料液进行预热。进一步地，分离器内设有用于阻挡蒸汽中液滴的阻挡结构，且阻挡结构位于换热器的下方，以减少进入至第一蒸汽通道内蒸汽中的液滴。进一步地，阻挡结构包括设于分离器内壁面上并向上倾斜的多块挡板以及设于分离器内壁面上并位于挡板上方的丝网板。进一步地，换热器由多根相互连通的换热管构成，换热管之间形成第一蒸汽通道，分离器内的蒸汽通过与换热管的外壁面相接触进行热交换，以提高经换热通道输入至蒸汽压缩机中蒸汽的温度和品质。进一步地，换热管上朝下开设有多个小孔，以形成用于换热管内蒸汽返回至分离器内的第二蒸汽通道。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种MVR循环蒸发系统的蒸发方法，包括以下步骤：启动蒸汽压缩机之前，将加热后的料液输入至分离器中，打开连通分离器、蒸汽压缩机以及换热器的第一蒸汽管路以及蒸发换热器与分离器之间的料液循环回路，使分离器中形成负压，从而使分离器内的料面沸点降低后沸腾而产生蒸汽，蒸汽经第一蒸汽管路进入换热器中，直至分离器内产生足量的蒸汽后蒸汽压缩机全开；根据蒸汽压缩机输入端蒸汽的温度控制第一蒸汽管路、连通蒸发换热器与换热器之间的第二蒸汽管路以及连通蒸发换热器与蒸汽压缩机的第三蒸汽管路中的蒸汽流通量；当蒸汽压缩机输入端蒸汽的温度未达到设定温度，则关闭第三蒸汽管路，使分离器内产生的蒸汽经蒸汽压缩机升温升压后经第一蒸汽管路流通至换热器内与分离器中的蒸汽进行热交换，以提高蒸汽压缩机输入端蒸汽的温度；当蒸汽压缩机输入端蒸汽的温度达到设定温度，则减少第一蒸汽管路和第二蒸汽管路中的蒸汽流通量，使分离器内的蒸汽经过蒸汽压缩机升温升压后，大部分蒸汽经第三蒸汽管路流通至蒸发换热器，小部分经第一蒸汽管路、换热器以及第二蒸汽管路流通至蒸发换热器内，或者关闭第一蒸汽管路和第二蒸汽管路，使分离器内的蒸汽经过蒸汽压缩机升温升压后全部经第三蒸汽管路流通至蒸发换热器内；料液经过蒸发换热器与分离器之间的料液循环回路不断循环进入蒸发换热器中与蒸汽不断地进行热交换，从而完成料液的蒸发浓缩。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的MVR蒸发系统，通过在分离器内设置换热器，并且换热器上设有用于分离器内蒸汽流通至第一蒸汽出口的第一蒸汽通道，通过第一蒸汽管路将蒸汽压缩机的输出端与换热器的输入端连通，蒸汽经蒸汽压缩机升温升压后从第一蒸汽管路进入换热器中，而分离器内的蒸汽必须经换热器上的第一蒸汽通道后从分离器的第一蒸汽出口进入蒸汽压缩机内，因此分离器内的蒸汽与换热器中的蒸汽进行热交换，并且分离器内的蒸汽的液滴在热交换过程中蒸干，从而减少了输入至蒸汽压缩机中蒸汽中的液滴，提高了蒸汽的品质，从而避免了由于蒸汽中液滴较多而导致蒸汽压缩机受损的问题，提高了蒸汽压缩机的使用寿命，并且提高了输入至蒸汽压缩机中蒸汽的温度，进而也提高了蒸汽压缩器输出蒸汽的温度，因此输出的蒸汽经第一蒸汽管道、换热器以及第二蒸汽管道流通至蒸发换热器过程中，即使存在部分热损耗，仍能保持较高的温度，减少了蒸汽在流通过程中降温形成液体的情况，提高了蒸汽的品质，提高了蒸发换热器内料液与蒸汽进行热交换后浓缩蒸发的效率，有利于整个蒸发系统的稳定运行。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的MVR循环蒸发系统的结构示意图；图2是本专利技术另一优选实施例的MVR循环蒸发系统的结构示意图；图3是本专利技术另一优选实施例的MVR循环蒸发系统的结构示意图。图例说明：1、分离器；11、第一蒸汽出口；12、第二蒸汽出口；2、蒸发换热器；3、蒸汽压缩机；4、换热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MVR循环蒸发系统，其特征在于，包括蒸发换热器(2)、分离器(1)以及蒸汽压缩机(3)，设于所述蒸发换热器(2)底部的第一入料口与设于所述分离器(1)底部的第一出料口连通，设于所述蒸发换热器(2)顶部的第二出料口与设于所述分离器(1)一侧的第二入料口连通，形成料液循环回路；设于所述分离器(1)上的第一蒸汽出口(11)与蒸汽压缩机(3)的输入端连通，设于所述分离器(1)上的蒸汽入口与蒸汽压缩机(3)的输出端连通，形成第一蒸汽管路(5)，设于所述分离器(1)上的第二蒸汽出口(12)与设于所述蒸发换热器(2)的蒸汽入口连通，形成第二蒸汽管路(6)，所述分离器(1)内设有输入端与蒸汽入口连通且输出端与所述第二蒸汽出口(12)连通的换热器(4)，换热器(4)位于所述第一蒸汽出口(11)的下方，换热器(4)上设于用于所述分离器(1)内蒸汽流通至所述第一蒸汽出口(11)的第一蒸汽通道，所述分离器(1)内的蒸汽与换热器(4)中的蒸汽进行热交换后从第一蒸汽通道和所述第一蒸汽出口(11)流入蒸汽压缩机(3)中，以提高输入至蒸汽压缩机(3)中蒸汽的温度和品质，蒸汽经蒸汽压缩机(3)升压升温后从所述第一蒸汽管路(5)流通至换热器(4)内，并经换热器(4)和所述第二蒸汽管路(6)流通至所述蒸发换热器(2)内，以减少蒸汽在流通至所述蒸发换热器(2)的过程中的热损耗。...

【技术特征摘要】
1.一种MVR循环蒸发系统，其特征在于，包括蒸发换热器(2)、分离器(1)以及蒸汽压缩机(3)，设于所述蒸发换热器(2)底部的第一入料口与设于所述分离器(1)底部的第一出料口连通，设于所述蒸发换热器(2)顶部的第二出料口与设于所述分离器(1)一侧的第二入料口连通，形成料液循环回路；设于所述分离器(1)上的第一蒸汽出口(11)与蒸汽压缩机(3)的输入端连通，设于所述分离器(1)上的蒸汽入口与蒸汽压缩机(3)的输出端连通，形成第一蒸汽管路(5)，设于所述分离器(1)上的第二蒸汽出口(12)与设于所述蒸发换热器(2)的蒸汽入口连通，形成第二蒸汽管路(6)，所述分离器(1)内设有输入端与蒸汽入口连通且输出端与所述第二蒸汽出口(12)连通的换热器(4)，换热器(4)位于所述第一蒸汽出口(11)的下方，换热器(4)上设于用于所述分离器(1)内蒸汽流通至所述第一蒸汽出口(11)的第一蒸汽通道，所述分离器(1)内的蒸汽与换热器(4)中的蒸汽进行热交换后从第一蒸汽通道和所述第一蒸汽出口(11)流入蒸汽压缩机(3)中，以提高输入至蒸汽压缩机(3)中蒸汽的温度和品质，蒸汽经蒸汽压缩机(3)升压升温后从所述第一蒸汽管路(5)流通至换热器(4)内，并经换热器(4)和所述第二蒸汽管路(6)流通至所述蒸发换热器(2)内，以减少蒸汽在流通至所述蒸发换热器(2)的过程中的热损耗。2.根据权利要求1所述的MVR循环蒸发系统，其特征在于，蒸汽压缩机(3)的输出端还通过第三蒸汽管路(7)与所述第二蒸汽管路(6)连通。3.根据权利要求2所述的MVR循环蒸发系统，其特征在于，所述分离器(1)的所述第一蒸汽出口(11)与蒸汽压缩机(3)的输入端的连通管道上设有用于检测蒸汽压缩机(3)的输入端的蒸汽温度的温度传感器(8)，所述第一蒸汽管路(5)设有用于控制蒸汽压缩机(3)输出至所述第一蒸汽管路(5)中蒸汽量的第一控制阀(51)，所述第三蒸汽管路(7)上设有用于控制蒸汽压缩机(3)输出至所述第三蒸汽管路(7)中蒸汽量的第三控制阀(71)，根据蒸汽压缩机(3)的输入端的蒸汽温度控制所述第一控制阀(51)和所述第三控制阀(71)的开度。4.根据权利要求3所述的MVR循环蒸发系统，其特征在于，所述第二蒸汽管路(6)上设有用于控制换热器(4)输出至所述第二蒸汽管路(6)中蒸汽量的第二控制阀(61)。5.根据权利要求1所述的MVR循环蒸发系统，其特征在于，蒸发换热器(2)的第一入料口通过预热换热器(9)与供料系统连接，所述蒸发换热器(2)的底部设有用于排出蒸汽冷凝形成的蒸馏水的排水口，所述预热换热器(9)中设有与供料系统和所述蒸发换热器(2)的第一入料口连通的料液通道以及与排水口连通的水通道，通过水通道的蒸馏水对料液通道内的料液进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓梁，尹友中，尹户生，邓方平，戴文武，
申请(专利权)人：长沙中联重科环境产业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43