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双级超重力耦合热泵精馏节能成套设备制造技术

技术编号:33481959 阅读:35 留言:0更新日期:2022-05-19 00:55
一种双级超重力耦合热泵精馏节能成套设备,其特征在于:包括第一蒸发器、第二蒸发器、第一超重力旋转床、第二超重力旋转床、冷凝器、热泵压缩机、电子节流阀。其通过设置两组蒸发器与两组超重力旋转床,第一超重力旋转床的二次蒸汽能够进入第二蒸发器的壳程内,并作加热源与由第二超重力旋转床进入第二蒸发器管程内的液体物料进行换热,既能实现第一超重力旋转床的二次蒸汽的冷凝,又能实现第二超重力旋转床的液体物料的蒸发,实现双级联合,不仅能够达到高效节能的目的,同时设备工作性能稳定,能给企业、社会与环境带来特大的经济利益和社会效益。和社会效益。和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
双级超重力耦合热泵精馏节能成套设备


[0001]本专利技术涉及一种超重力热泵精馏
,具体涉及一种双级超重力耦合热泵精馏节能成套设备。

技术介绍

[0002]随着环保要求的不断提高,降低能耗、提高产品经济效益成为各行各业追求的目标。在中小型农药、医药、精细化工的生产过程中形成的有机溶剂大多可进行回收再利用,以达到降低成本、减少排放、避免污染的目的。
[0003]如已公开的中国专利技术专利申请(CN113457195A)高节能超重力热泵精馏设备,将超重力与热泵耦合,从而达到高节能的目的。
[0004]如何进一步增加节能效果,提高传质效率,是本领域技术人员需要一直研究改进的方向。

技术实现思路

[0005]为了克服
技术介绍
的不足,本专利技术提供一种双级超重力耦合热泵精馏节能成套设备。
[0006]本专利技术所采用的技术方案:一种双级超重力耦合热泵精馏节能成套设备,包括第一蒸发器与第二蒸发器,其内部均形成有供物料流通的管程,以及供换热介质流通的壳程;第一超重力旋转床与第二超重力旋转床,其壳体上均形成有液体进口管、二次蒸汽进口管、二次蒸汽出口管、液体出口管;所述第一超重力旋转床的液体出口管与第一蒸发器的管程进口连通,第一超重力旋转床的二次蒸汽进口管与第一蒸发器的管程出口连通,第一超重力旋转床的二次蒸汽出口管与第二蒸发器的壳程进口连通,所述第二超重力旋转床的液体出口管与第二蒸发器的管程进口连通,第二超重力旋转床的二次蒸汽进口管与第二蒸发器的管程出口连通;冷凝器,其内部形成有供二次蒸汽流通的壳程,以及供换热制冷剂介质流通的管程,所述冷凝器的壳程进口与第二超重力旋转床的二次蒸汽出口管相连接;溶媒罐,其与第二蒸发器的壳程出口、冷凝器的壳程出口连接,用于收集并存储有机溶剂;进料泵,其与第一超重力旋转床、第二超重力旋转床的液体进口管连通,用于物料进料;热泵压缩机,其用于将低压制冷剂蒸汽转换成高压制冷剂蒸汽,其出口通过高压制冷剂蒸汽管道与第一蒸发器的壳程进口连通,其入口通过低压制冷剂蒸汽管道与冷凝器的管程出口连通;电子节流阀,其用于将高压制冷剂液体转换成低压制冷剂液体,其入口通过高压制冷剂液体管道与第一蒸发器的壳程出口连通,其出口通过低压制冷剂液体管道与冷凝器
的管程进口连通。
[0007]所述进料泵与第一超重力旋转床之间的管道上设有第一预热器,且所述第二蒸发器壳程出口与溶媒罐之间的管道经过第一预热器,并能与第一预热器内与进料物料形成热交换。
[0008]所述进料泵与第二超重力旋转床之间的管道上设有第二预热器,且所述第二超重力旋转床二次蒸汽出口管与冷凝器壳程进口之间的管道经过第二预热器,并能与第二预热器内与进料物料形成热交换。
[0009]所述第二蒸发器的壳程出口分流呈两条支路,其中一条支路与溶媒罐连接,另一条支路连接第一回流罐,第一回流罐通过第一回流泵与第一超重力旋转床连通。
[0010]冷凝器的壳程出口分流呈两条支路,其中一条支路与溶媒罐连接,另一条支路连接第二回流罐,第二回流罐通过第二回流泵与第二超重力旋转床连通。
[0011]还包括真空泵,所述真空泵与冷凝器、第二蒸发器相连通。
[0012]所述第一蒸发器上连接有循环管道以及循环泵,所述循环管道通过进料管道与第一超重力旋转床的液体出口管相连接,所述循环管道上还连接有排料管道。
[0013]所述第一蒸发器与第二蒸发器采用降膜式蒸发器,所述冷凝器采用降膜式冷凝器。
[0014]本专利技术的有益效果是:采用以上方案,设置两组蒸发器与两组超重力旋转床,第一超重力旋转床的二次蒸汽能够进入第二蒸发器的壳程内,并作加热源与由第二超重力旋转床进入第二蒸发器管程内的液体物料进行换热,既能实现第一超重力旋转床的二次蒸汽的冷凝,又能实现第二超重力旋转床的液体物料的蒸发,实现双级联合,不仅能够达到高效节能的目的,同时设备工作性能稳定,能给企业、社会与环境带来特大的经济利益和社会效益。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例双级超重力耦合热泵精馏节能成套设备的工艺流程示意图。
[0016]图2为本专利技术实施例超重力旋转床的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本专利技术实施例作进一步说明:如图所示,一种双级超重力耦合热泵精馏节能成套设备,包括第一蒸发器1、第二蒸发器2、第一超重力旋转床3、第二超重力旋转床4、冷凝器5、溶媒罐6、进料泵7、热泵压缩机8、电子节流阀9、第一预热器10、第二预热器11。
[0018]第一蒸发器1与第二蒸发器2上均形成有供物料流通的管程,以及供换热介质流通的壳程,在整个换热过程中,换热介质与物料之间无任何直接接触过程,只是相互热量交换与传递过程。其中,第一蒸发器1与第二蒸发器2 均采用降膜式蒸发器,降膜式蒸发器采用现有技术,因此这里对其具体结构不做详细说明。降膜式蒸发器具有传热系数K值大,温差小,效率高,持液量少,占地面积小,汽化速度快等特点。
[0019]所述冷凝器 5形成有供二次蒸汽流通的壳程,以及供换热制冷剂介质流通的管程,在整个换热过程中,换热介质与蒸汽之间无任何直接接触过程,只是相互热量交换与传
递过程。其中,冷凝器 5同样采用降膜式冷凝器,降膜式冷凝器的换热管在排列方式上设置了足够的汽道,能使二次蒸汽迅速到达管束深处,确保冷凝器内温度分布均匀,解决了传统冷凝器因蒸汽分布不均匀引起的冷凝效率低,冷却水循环流量过大等缺点。降膜式冷凝器具有蒸发速度快、传热效率高等优势,是目前最为先进的冷凝器之一。
[0020]需要说明的是,管程是指蒸发器或冷凝器内供液体介质流通换热的管道式通道,在布膜器的作用下,液体介质通过管程进口进入管程后,能够在管程管道内壁呈液膜状下流动,以保证充分换热,液体介质吸热后会变成蒸汽并从管程出口排出;壳程则指蒸发器或冷凝器内管程外供气体介质流通换热的通道,蒸汽通过壳程进口进入壳程后,能够与管程管道外壁充分接触,从而与管程内液体介质进行换热,放热后形成液体并能从壳程出口流出。
[0021]所述第一超重力旋转床3与第二超重力旋转床4的结构基本相同,均采用专利技术人最新研制的超重力旋转床结构。其具体结构如图2所示,包括壳体、转轴以及转子组件,所述壳体侧壁形成有液体进口管101,壳体下端设有二次蒸汽进口管102与液体出口管104,所述壳体上端设有二次蒸汽出口管103与回流液进口管107。
[0022]所述转轴可旋转地设置在壳体中心,且与壳体密封配合,所述转轴下端连接有动力源,能驱使转轴速旋转。所述转子组件设有3组,并沿转轴从上至下层层排列,所述壳体侧壁的液体进口管101则对应设置在相邻两组转子组件之间,实现液体进料补充。
[0023]每组转子组件均包括对应设置的动盘105与静盘106。所述动盘105与转轴固定连接,能随转轴同步高速旋转,所述动盘105呈中心低、边缘高的锥形结构,其上表面垂直连接有若干圈同心设置的动折流圈,所述动折流圈的内侧壁形成密集布置的第一弧形凹槽,所述第一弧形凹槽优选为半球形,所述本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双级超重力耦合热泵精馏节能成套设备,其特征在于:包括第一蒸发器(1)与第二蒸发器(2),其内部均形成有供物料流通的管程,以及供换热介质流通的壳程;第一超重力旋转床(3)与第二超重力旋转床(4),其壳体上均形成有液体进口管(101)、二次蒸汽进口管(102)、二次蒸汽出口管(103)、液体出口管(104);所述第一超重力旋转床(3)的液体出口管与第一蒸发器(1)的管程进口连通,第一超重力旋转床(3)的二次蒸汽进口管与第一蒸发器(1)的管程出口连通,第一超重力旋转床(3)的二次蒸汽出口管与第二蒸发器(2)的壳程进口连通,所述第二超重力旋转床(4)的液体出口管与第二蒸发器(2)的管程进口连通,第二超重力旋转床(4)的二次蒸汽进口管与第二蒸发器(2)的管程出口连通;冷凝器(5),其内部形成有供二次蒸汽流通的壳程,以及供换热介质流通的管程,所述冷凝器(5)的壳程进口与第二超重力旋转床(4)的二次蒸汽出口管相连接;溶媒罐(6),其与第二蒸发器(2)的壳程出口、冷凝器(5)的壳程出口连接,用于收集并存储有机溶剂;进料泵(7),其与第一超重力旋转床(3)、第二超重力旋转床(4)的液体进口管连通,用于物料进料;热泵压缩机(8),其用于将低压制冷剂蒸汽转换成高压制冷剂蒸汽,其出口通过高压制冷剂蒸汽管道(81)与第一蒸发器(1)的壳程进口连通,其入口通过低压制冷剂蒸汽管道(82)与冷凝器(5)的管程出口连通;电子节流阀(9),其用于将高压制冷剂液体转换成低压制冷剂液体,其入口通过高压制冷剂液体管道(91)与第一蒸发器(1)的壳程出口连通,其出口通过低压制冷剂液体管道(92)与冷凝器(5)的管程进口连通。2.根据权利要求1所述的双级超重力耦合热泵精馏节能成套设备,其特征在于:所述进料泵(7)与第一超重力旋转床(3)之间的管道上设有第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱丹
申请(专利权)人:朱丹
类型:发明
国别省市:

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