根据本发明专利技术的一个实施例，一种蒸汽压缩蒸发系统包括多个串联的容器，每个容器含有一股具有不挥发成分的进料。多个容器中的第一组包括诸蒸汽压缩蒸发器，而多个容器中的第二组包括诸多效应蒸发器。一机械压缩机连接于串联蒸汽压缩蒸发器中的最后一个容器中并可工作以从该容器接收蒸汽。一涡轮机连接于机械压缩机并可工作以驱动该压缩机。一泵可工作以向机械压缩机输送冷却液体，一储液箱连接于机械压缩机并可工作以分离接收自机械压缩机的液体和蒸汽。多个换热器连接在各个容器之内，其中第一组的第一容器中的换热器可工作以接收来自储液箱的蒸汽，至少一些蒸汽在该换热器中冷凝。冷凝的热量向第一组中的第一个容器提供蒸发热量，而第一组中的第一容器的至少一些蒸汽被输送给第一组中的下一个容器中的换热器，由此，冷凝、蒸发和输送步骤继续进行，直到到达第二组中的最后一个容器中为止。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总的涉及蒸发器和换热器领域，尤其涉及蒸汽压縮蒸发系统及其方法。
技术介绍
典型的蒸汽喷射器以相对较高的速度将高压蒸汽输送进喷射器中。蒸汽通 常被用作工作流体(motive fluid),因为它容易得到，然而，喷射器还会被设计 成利用其它的气体或蒸汽工作。对于某些应用场合，水和其它液体有时是良好 的工作流体，因为它们使大量的蒸汽冷凝而无须将它们压缩。液态工作流体也 可将气体或蒸汽压縮。高压工作蒸汽进入一喷嘴并流入负压头以作为高速、低压射流。喷嘴是将 高压蒸汽或其它流体的烚转换成动能的有效装置。负压头连接于所要排空的系 统。高速射流从喷嘴流出并冲过负压头。来自所要排空的系统的气体或蒸汽进入负压头，在此它们由高速工作流体 夹带，这使它们被加速到一个较高的速度并将它们扫进扩压器。在扩压器中的 过程与喷嘴中的相反。它将高速、低压的蒸汽射流转换成高压、低速蒸汽。这 样，在最后的一级中，高速蒸汽通过扩压器并以排放管处的压力被排出。
技术实现思路
根据本专利技术一个实施例， 一种蒸汽压縮蒸发系统包括多个串联的容器，每个容器含有一股具有不挥发成分的进料。多个容器中的第一组包括诸蒸汽压縮 蒸发器，而多个容器中的第二组包括诸多效应蒸发器。 一机械压縮机连接于串 联蒸汽压縮蒸发器中的最后一个容器中，且该压縮机可工作以从该容器接收蒸 汽。 一涡轮机连接于机械压缩机并可工作以驱动该压縮机。 一泵可工作，从而 向机械压縮机输送冷却液体， 一储液箱连接于机械压縮机并可工作以分离接收 自机械压缩机的液体和蒸汽。多个换热器连接在各个容器之内，其中在第一组 的第一容器中的换热器可工作以接收来自储液箱的蒸汽，至少一些蒸汽在换热 器中冷凝。冷凝的热量向第一组中的第一个容器提供蒸发热量，而第一组中的 第一容器的至少一些蒸汽被输送给第一组中的下一个容器中的换热器，由此冷 凝、蒸发和输送步骤继续进行，直到到达第二组中的最后一个容器中为止。本专利技术的实施例提供了许多技术优点。本专利技术的实施例可包括所有这些优 点、某些优点，或者不包括这些优点。例如，由于流经压縮机的蒸汽流量较小， 压縮机可比以往的压縮机小。可以调节压縮率，从而使压缩机在其最有效的范 围内工作。这对于直突片式(straight-lobe)压縮机尤其重要，该种压缩机在较低 的压缩率条件下效率更好。由于可以在蒸汽压縮蒸发器中采用多级，压缩机可 以较小，而通过采用液体水喷射可以提高压缩机能量效率。换热器涂层可防止生成氧化皮，从而有助于提高系统压力和温度。这有以下的好处(l)压縮机结构简洁；(2)压縮机可在更有效的区域中工作；以及(3)在多效应蒸发器段中可使用许多级。可以容易地将换热器拆下以替换磨损的组 件，而储液箱和换热器可集成在单个单元中。通向换热器进料的通道可具有较 大的流动面积以减小压降，这可增加系统的效率。 一管子使换热器在升高了的 压力下工作，而板状金属换热器表面比管状换热器表面廉价。显热和潜热换热 器可集成在单个低成本系统中。具体实施例方式在某些实施例中，这里所描述的技术可以结合美国专利临时申请10/944,071、 10/944,374和10/944,317来利用，这些文件结合于此作为参照。 图1到8示出了根据本专利技术的各种实施例的蒸汽压縮蒸发系统的各种实施例。图1示出了根据本专利技术的一个实施例的蒸汽压缩蒸发系统10。在所示的 实施例中，系统10包括多个串联容器12a-f以形成多效应蒸发器系统。多效应 蒸发器系统在依次降低的压力和温度下工作。总体来说，来自压力较高的蒸发 器的蒸汽使相邻的一个压力较低的蒸发器中的水沸腾。在所示的实施例中，容 器12a-f被分成两组。右面一组容器12a-c被称为"蒸汽压縮蒸发器"，而左 面一组容器12d-f被称为"多效应蒸发器"。利用压縮蒸汽向蒸汽压縮蒸发器 供应能量，利用蒸汽压縮蒸发器中所产生的多余蒸汽来向多效应蒸发器供应能 量。会需要一个泵来将流体从低压输送到高压。为了使能量恢复，在流体由高 压流向低压时可选择釆用合适的涡轮机。每个容器容纳有进料14，该进料含有不挥发组分，比如盐或糖。首先可 通过在进料404上施加真空(其装置没有清楚地示出)来使它脱气；然而，也可 釆用其它许多合适的技术来进行脱气。例如，可将进料14引入在真空条件下 工作的填料塔。为了加强脱气，可以将蒸汽引入以带走溶解的空气。另一种脱 气方法可采用不亲水的膜，这样在膜一侧的真空可将溶解的气体带走而液体则 无法通过。机械压縮机16连接于蒸汽压縮蒸发器系列的最后一个容器(12c)并可工作 以接纳来自该容器的蒸汽。可采用任何适合的机械压縮机。在所示的实施例中， 采用包括燃气轮机18(布雷顿循环)和蒸汽轮机20(朗肯循环)的"联合循环"发 动机来向机械压縮机16供应动力。利用来自燃气轮机18的废热(用标号19表 示)来产生向蒸汽轮机20供应动力的蒸汽。机械压縮机16将蒸汽从蒸汽压縮蒸发器段的低压蒸发器(12c)抽出。液态 水(用标号21表示)通过合适的泵22被射入机械压縮机16以使之保持冷却，这 可提高能量效率。液态水可以是盐水或淡水。如果机械压縮机16可以承受盐， 则盐水是优选的，否则可使用淡水。如果使用盐水作为喷射用水，则分离储液 箱24连接于机械压縮机16以防盐水被夹带进出口蒸汽中。由喷射水的蒸发而 生成的蒸汽向容器12a-f提供能量。多个换热器联结在各个容器12a-f之中。可操作换热器12a来接纳来自分13离储液箱24的蒸汽。至少一些蒸汽在其中冷凝，由此冷凝的热量向容器12a 提供蒸发热。容器12a中的至少一些蒸汽被输送到换热器26b，由此冷凝、蒸 发和输送步骤连续进行直到到达该系列中的最后一个容器(在这个实施例中是 容器12f)为止。可将浓缩的产物30从每个容器12a-f中除去。可以利用合适的冷凝器32 将添加到系统10中的能量除去。或者，如果取消冷凝器32,则加入系统10 的能量使浓縮的产物30的温度升高。如果产物对温度不敏感的话这是可以接 收的。即使进料14经过脱气，但仍会有一些气体进入系统10。为了将不冷凝 成分从系统10除去，将一小股气流(用标号27示出)从每个容器12a-f中抽出、 通过合适的冷凝器28、并送到真空泵(未示出)。冷凝器28可将抽出气流中的 水分离出来，这避免了水的蒸汽损失并减少了容器12a-f的低压段所需的真空 泵上的负荷。可将来自蒸汽轮机20的排气的低压蒸汽(用标号29表示)加到容 器12a-f中排出的蒸汽压力和蒸发器的压力最匹配的部分，在这个实施例中是 在容器12c和12d之间。多个灵敏的换热器34可连接于容器12a-f用于加热进 料14或其它适当的功能。图2示出了根据本专利技术的另一个实施例的蒸汽压縮蒸发系统40。系统40 类似于以上的系统IO,然而，在系统40中燃气轮机42和蒸汽轮机44各自驱 动它们自己的机械压縮机46a、 46b。压縮机6a、 46b串联布置，从而机械压縮 机46a连接于蒸汽压縮蒸发器系列中的最后一个容器(容器48c)并可操作该压 縮机来接纳来自该容器的蒸汽，而机械压縮机46b接纳来自机械压縮机46a的 压縮蒸汽并将其输送到分离储液箱49。图3示出了根据本专利技术的另一个实施例的蒸汽压縮蒸发系统60。系统60 类似于以上的系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种换热器设备包括： 一外壳；以及 一板组合件，该板组合件位于壳体中且包括多张板，这些板被布置成使多张板形成多个通道，这些通道可工作以连通外壳中的至少两股流体，从而在这至少两股流体之间传送热量； 其中，多个通道由相邻且基本 平行的板对形成；以及 其中，诸板中的第一张包括多个锯齿状部分，这些锯齿状部分可工作以与相邻的第二张板接触，从而在第一和第二板之间保持一通道以使至少两股流体之一连通。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：MT霍尔兹阿普，GP诺伊斯，
申请(专利权)人：得克萨斯AM大学系统，高地利益有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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