一种可回流蒸汽的蒸发系统技术方案

本实用新型专利技术涉及净水领域，特别是一种可回流蒸汽的蒸发系统。该蒸发系统包括依次串连的蒸发器、压缩机、蒸汽换热器，该压缩机用于降低所述蒸发器的压力，并将抽取所述蒸发器中的蒸汽至所述蒸汽换热器，该蒸汽换热器具有蒸汽通道和冷媒通道，所述蒸汽换热器用于降低所述蒸汽的温度形成蒸馏水，所述蒸汽换热器的蒸汽流道经蒸汽阀门与所述蒸发器下部连通，该蒸发器具有自下向上延伸的压缩蒸汽管。该蒸发系统通过设置于蒸发器内的压缩蒸汽管不仅防止蒸汽与残留水之间接触从而把水中的液滴夹杂到蒸汽中，压缩蒸汽管为螺旋形增加了换热面积。

【技术实现步骤摘要】
一种可回流蒸汽的蒸发系统
本技术涉及净水领域，特别是一种可回流蒸汽的蒸发系统。
技术介绍
我国人口众多，淡水资原日趋紧缺，发展海水淡化技术对解决淡水资原的匮乏具有重要的意义。以蒸发方法为基础的海水淡化技术具有膜分离、离子交换等方法所不具有的产水水质、成本等优势。但是传统的单效及多效蒸发技术需要提供大量生蒸汽，并需配置燃煤锅炉及冷却系统，会造成难以避免的能原消耗和产生大量的废物排放。同时造成系统整体结构复杂，体积庞大，操作和维护困难，运行成本急剧上升。机械蒸汽再压缩是一种蒸发工艺，简称MVR(MechanicalVaporRecompression)。是指在蒸发中，将二次蒸汽绝热压缩，随后将其送入蒸发器的加热室作为热原重新使用的一种办法。二次蒸汽经压缩后饱和温度升高，与器内沸腾液体形成足够的传热温差，故可重新作加热剂用。因此只须补充一定量的压缩功，便可利用二次蒸汽的大量潜热。MVR方法不需要外部的热原，系统的能耗仅为压缩机和各类泵的能耗，所以节能效果相当显著。海水中还有大量的氯离子，在高温下会对设备造成严重的腐蚀。另外，低温操作的设备热损失较低，可以节约大量的能原。因此，低温低压海水淡化方具有显著的优势。低温负压操作，维持蒸发器内真空度需要消耗电能，供水和蒸发后浓海水排放也需要消耗大量余热。一些专利文献报道了采用电能之外的其它方法来获得真空环境，如中国专利CN101177308A、201310300526.7和CN202880936U用海水重力和大气压力等方法产生真空，所需能量比传统方式少，但是这些方法工艺复杂，设备体积庞大，对场地要求也很高。中国专利技术专利201110104604.7、201010300875.5以及200910138238.X、200910016942等均提供了太阳能热压缩式机械蒸汽再压缩海水淡化装置，但太阳能的季节性、地域性分布不均等特点都成为制约太阳能海水淡化推广的瓶颈，其中201010300875.5、200910016942对浓盐水和产品淡水的余热没有进行回收，造成了能原的极大浪费。另外，这些专利对工作环境有苛刻的要求，设备和装备复杂。太阳能热压缩式机械蒸汽再压缩海水淡化装置基本都是由太阳能集热器、蒸汽喷射器、压缩机、加热室、蒸发器、热交换器等大量设备组成，结构复杂和占地面积大将限制这些工艺的使用。专利20031010755.7公布的MVR海水淡化装置的技术方案是包括蒸汽机械蒸汽压缩机、多个蒸发器和置于蒸发器内的冷凝管、喷淋系统等在内的设备，多个蒸发器实现多效逐级蒸发，该工艺不仅设备和系统结构复杂，而且未考虑到浓盐水和产品淡水的外排造成的热量散逸，难以实现大规模的应用和普及。整体而言，现有技术中利用机械蒸汽再压缩技术进行海水淡化的方法总是存在能耗较高、设备体积庞大或对场地要求高等不足，而难以实现大规模的应用和普及。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种可回流蒸汽的蒸发系统，防止蒸汽与残留水之间接触从而把水中的液滴夹杂到蒸汽中，换热效果好。为达到上述目的，本技术提供一种可回流蒸汽的蒸发系统，包括依次串连的蒸发器、压缩机、蒸汽换热器，该压缩机用于降低所述蒸发器的压力，并将抽取所述蒸发器中的蒸汽至所述蒸汽换热器，该蒸汽换热器具有蒸汽通道和冷媒通道，所述蒸汽换热器用于降低所述蒸汽的温度形成蒸馏水，所述蒸汽换热器的蒸汽流道经蒸汽阀门与所述蒸发器下部连通，该蒸发器具有自下向上延伸的压缩蒸汽管。在本技术的可回流蒸汽的蒸发系统的一个实施例中，所述压缩蒸汽管为螺旋形管道。在本技术的可回流蒸汽的蒸发系统的一个实施例中，所述蒸发器上部与所述压缩机连通。在本技术的可回流蒸汽的蒸发系统的一个实施例中，所述冷媒通道的出口与所述蒸发器下部连通。在本技术的可回流蒸汽的蒸发系统的一个实施例中，所述蒸发器内设有温度计和液位计。在本技术的可回流蒸汽的蒸发系统的一个实施例中，所述蒸发器设有卤水排放阀。在本技术的可回流蒸汽的蒸发系统的一个实施例中，所述可回流蒸汽的蒸发系统还包括控制器，该控制器与所述温度计、所述液位计、所述卤水排放阀、所述蒸汽阀门及所述换热器电连接。在本技术的可回流蒸汽的蒸发系统的一个实施例中，所述控制器用于在所述蒸发器的液位高于设定液位是控制所述卤水排放阀开度增加，在所述蒸发器的液位低于设定液位是控制所述卤水排放阀开度减小。在本技术的可回流蒸汽的蒸发系统的一个实施例中，所述控制器用于在所述蒸发器的温度低于设定温度时控制所述蒸汽阀门开度增加，在所述控制器用于在所述蒸发器的温度高于设定温度时控制所述蒸汽阀门开度减小。在本申请中，蒸发系统通过在蒸发器内设置了螺旋形向上延伸的压缩蒸汽管，防止在蒸发过程中因气化产生的气泡破裂后飞溅的滴液与蒸汽接触从而夹杂到蒸汽中，且螺旋形增加换热面积，换热效果好；压缩蒸汽管上设置了蒸气阀门，在蒸发器内的温度低于设定温度时增加蒸汽阀门的开度，在蒸发器内的温度高于设定温度时减小蒸汽阀门的开度，保持蒸发器内的温度，无需设置多个蒸发器就可满足蒸发要求，结构简单，实现以低成本生产可直接饮用的净水。在本申请中，利用预热后的原水通过蒸汽换热器与压缩蒸汽换热升温，进而进入负压环境的蒸发器实现蒸发，相较于现有技术，压缩机抽汽形成蒸发器内原水在低温蒸发，降低了蒸发所消耗的热量，同时形成压缩蒸汽提高蒸汽温度，并利用压缩蒸汽的热量在蒸汽换热器中提升原水的温度，压缩蒸汽在蒸汽换热器内冷凝，压缩蒸汽在蒸汽换热器内做功，回收了热量，降低了压缩机出口侧的压力，压缩机负荷小，通过负压充分利用了压缩机的做功；此外当原水温度过高时，将多余的蒸汽导入蒸发器中，实现热量回收，设备体积小，能源效率高，能够实现低成本大规模生产制造及应用。在本技术的一个实施例中，溶解气在原水温度升高时，会逐渐析出，夹杂在蒸汽中。当压缩蒸汽在蒸汽换热器作为加热介质冷凝时，这些蒸汽不会冷凝，这些溶解气的存在会使系统冷凝压力升高，对传热过程造成很大的阻碍，在蒸发前，将原水中的溶解气脱除，改善了蒸汽换热器的传热效果，降低了能耗。在本技术的一个实施例中，所述残留水通过残留水换热器与部分原水换热降温形成卤水，所述蒸馏水通过蒸馏水换热器与另一部分原水换热降温形成产品水，充分回收了残留水和卤水的热量。附图说明图1所示为本技术第一实施例的可回流蒸汽的蒸发系统的结构示意图。图2所示为图1的可回流蒸汽的蒸发系统的俯视图。图3所示为图1的可回流蒸汽的蒸发系统的侧视图。图4所示为图3的可回流蒸汽的蒸发系统的另一视角的侧视图。图5所示为图1的可回流蒸汽的蒸发系统的使用流程图。图6所示为本技术第三实施例的可回流蒸汽的蒸发系统的使用流程图。具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术提出具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。...

【技术保护点】
1.一种可回流蒸汽的蒸发系统，其特征在于，包括依次串连的蒸发器、压缩机、蒸汽换热器，该压缩机用于降低所述蒸发器的压力，并将抽取所述蒸发器中的蒸汽至所述蒸汽换热器，该蒸汽换热器具有蒸汽通道和冷媒通道，所述蒸汽换热器用于降低所述蒸汽的温度形成蒸馏水，所述蒸汽换热器的蒸汽流道经蒸汽阀门与所述蒸发器下部连通，该蒸发器具有自下向上延伸的压缩蒸汽管。/n

【技术特征摘要】
1.一种可回流蒸汽的蒸发系统，其特征在于，包括依次串连的蒸发器、压缩机、蒸汽换热器，该压缩机用于降低所述蒸发器的压力，并将抽取所述蒸发器中的蒸汽至所述蒸汽换热器，该蒸汽换热器具有蒸汽通道和冷媒通道，所述蒸汽换热器用于降低所述蒸汽的温度形成蒸馏水，所述蒸汽换热器的蒸汽流道经蒸汽阀门与所述蒸发器下部连通，该蒸发器具有自下向上延伸的压缩蒸汽管。


2.根据权利要求1所述的可回流蒸汽的蒸发系统，其特征在于，所述压缩蒸汽管为螺旋形管道。


3.根据权利要求1所述的可回流蒸汽的蒸发系统，其特征在于，所述蒸发器上部与所述压缩机连通。


4.根据权利要求1所述的可回流蒸汽的蒸发系统，其特征在于，所述冷媒通道的出口与所述蒸发器下部连通。


5.根据权利要求1所述的可回流蒸汽的蒸发系统，其特征在于，所述蒸发...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴刚，潘亮，
申请(专利权)人：青岛九州水务有限公司，潘亮，
类型：新型
国别省市：山东;37