【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及蒸发结晶设备，特别是一种二次蒸汽再加热蒸发器及方法。
技术介绍
1、目前用于溶液蒸发浓缩最节能的是mvr蒸发浓缩设备，它的主要特点是：溶液加热蒸发过程中产生的二次蒸汽，经压缩机压缩升温，再进入换热器作为加热能源再利用。由于使二次蒸汽升温是显热(例如100℃饱和蒸汽每升高1℃只需要1.87kj/kg的热量，而水的蒸发潜热是2508kj/kg)，所以只需要消耗少量的热能就能使蒸汽温度升高达到再利用的目的。
2、但现有的mvr蒸发浓缩设备也存在以下不足之处：1.压缩机将电能和机械能转化为热能的效率很低；现以每小时蒸发25t水为例，饱和蒸汽量为25t，已知100℃的饱和蒸气比热容为1.87kj/kg，每升高1℃需要外界补充能量1.87kj/kg，假设将饱和蒸汽从100℃压缩升温至115℃，则需要外界补充能量的理论值为701249kj/h。然而实际生产过程中蒸发水量25t/h需要压缩机的功率为1000kw，将1000kw换算成热能为3600000kj/h，所以实际的热能转化率仅为701249/3600000×100%=19.4%；2、压缩机易出故障而影响正常生产；压缩机运行时的转速达到12000r/min以上，由于二次蒸汽难以处理干净，夹带具有腐蚀性的杂质进入压缩机后，会腐蚀压缩机的叶轮和机体，还有就是杂质会粘覆在压缩机的叶轮上，会使叶轮出现不平衡，进而使压缩机出现喘振(也就是抖动)，影响正常生产；3、含有不同介质不同浓度的水溶液，其沸点是不一样(都高于100℃)，而目前常见的mvr蒸发器的压缩机最大温升仅为24
3、综上所述，溶液采用mvr蒸发浓缩设备还没有达到工业上理想的节能和运行稳定效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足，而提供一种二次蒸汽再加热蒸发器及方法，它解决了现有的mvr蒸发浓缩设备存在压缩机热能转化效率低，以及压缩机易出故障影响正常生产的问题。
2、本专利技术的技术方案是：二次蒸汽再加热蒸发器，包括蒸发容器、换热装置和加热装置；
3、蒸发容器内部设有内腔，外部设有连通至内腔的二次蒸汽出口、料液入口和料液出口；其内腔中产生的二次蒸汽通过二次蒸汽出口排出；
4、换热装置上设有蒸汽入口和蒸汽出口，蒸汽入口通过管路与蒸发容器的二次蒸汽出口连通，其利用加热装置提供的热量加热蒸发容器内腔中的料液；
5、加热装置设在换热装置的蒸汽入口与蒸发容器的二次蒸汽出口之间，其基于非压缩方式加热二次蒸汽以及提供蒸发容器首次产生二次蒸汽所需热量。
6、本专利技术进一步的技术方案是：其还包括负压装置；负压装置与换热装置的蒸汽出口连通，其用于拉动二次蒸汽顺着蒸发容器-换热装置-负压装置的路径流动。
7、本专利技术再进一步的技术方案是：蒸发容器包括蒸发罐；蒸发罐内部设有用于容纳料液的内腔a，蒸发罐从上至下依次设有二次蒸汽出口a、回液口、料液入口a、出液口和料液出口a，料液入口a用于输入待蒸发的料液，料液出口a用于排出含有晶体的晶浆；
8、换热装置包括管壳式换热器a和循环泵a；管壳式换热器a设在蒸发罐内腔外部，其内设有互不连通的壳腔和管腔，其外部设有连通至壳腔的蒸汽入口a和蒸汽出口a，其外部设有连通至管腔的换热前料液入口a和换热后料液出口a；蒸汽入口a通过管路与蒸发罐的二次蒸汽出口a连通，换热前料液入口a通过管路与蒸发罐的出液口连通，换热后料液出口a通过管路与蒸发罐的回液口连通；循环泵a设在蒸发罐的出液口与管壳式换热器a的换热前料液入口a之间的管路上，其用于驱动料液在蒸发罐与管壳式换热器a之间循环流动；
9、加热装置包括电热装置和外供蒸汽源；电热装置为电磁加热器或电热管加热器或红外线加热器或蒸汽加热装置或导热油加热装置，电热装置设在管壳式换热器a的蒸汽入口a与蒸发罐的二次蒸汽出口a之间的管路上；外供蒸汽源通过管路与管壳式换热器a的蒸汽入口a连通；
10、负压装置包括气液分离器a；气液分离器a上设有气液入口a、气体出口a和液体出口a，气液入口a通过管路与管壳式换热器a的蒸汽出口a连通，液体出口a与外界连通。
11、本专利技术更进一步的技术方案是：负压装置还包括真空泵a；真空泵a上设有进气端口和排气端口，进气端口与气液分离器a的气体出口a连通，排气端口与外界连通。
12、本专利技术再进一步的技术方案是：蒸发容器包括结晶罐；结晶罐内部设有用于容纳料液的内腔c，结晶罐从上至下依次设有二次蒸汽出口c、料液入口c和料液出口c，料液入口c用于输出待浓缩的料液，料液出口c用于排出含有晶体的晶浆；
13、换热装置包括换热盘管；换热盘管设在结晶罐的内腔c中，其前后两端均伸出在结晶罐外部，其前端通过管路与结晶罐的二次蒸汽出口c连通；
14、加热装置包括电热部件和外来蒸汽源；电热部件为电磁加热器或电热管加热器或红外线加热器或蒸汽加热装置或导热油加热装置，电热部件设在结晶罐的二次蒸汽出口c与换热盘管的前端口之间的管路上；外来蒸汽源通过管路与换热盘管的前端口连通；外来蒸汽源通过管路与管壳式换热器c的蒸汽入口c连通；
15、负压装置包括气液分离器b；气液分离器b上设有气液入口b、气体出口b和液体出口b，气液入口b通过管路与换热盘管的后端口连通，液体出口c与外界连通。
16、本专利技术更进一步的技术方案是：负压装置还包括真空泵b；真空泵b上设有进气接口和排气接口，进气接口与气液分离器b的气体出口b连通，排气接口与外界连通。
17、本专利技术的技术方案是：料液蒸发浓缩结晶方法，基于二次蒸汽再加热蒸发器；简述如下：首先通过加热装置提供的热量加热蒸发容器内腔中的料液，使料液蒸发产生二次蒸汽；
18、同时执行以下两项操作：ⅰ.加热装置通过非压缩方式加热二次蒸汽；ⅱ.负压装置和换热装置共同提供抽吸力，驱使二次蒸汽依次通过换热装置和负压装置排至外界；二次蒸汽流经换热装置的过程中，将热量传递给换热装置内的料液，从而实现料液的持续加热蒸发，使料液蒸发持续产生二次蒸汽，当料液浓缩至出料浓度即从蒸发容器排出。
19、本专利技术的技术方案是：料液蒸发浓缩结晶方法，基于二次蒸汽再加热蒸发器；简述如下：首先通过外来蒸汽源向换热盘管中引入高温蒸汽，加热在结晶罐内腔c中的料液，使料液蒸发产生二次蒸汽，二次蒸汽通过结晶罐的二次蒸汽出口c排出；
20、再同时执行以下两项操作：ⅰ.通过电热部件加热管路中的二次蒸汽；ⅱ.通过换热盘管、气液分离器b和真空泵b共同提供的抽吸力，驱使二次蒸汽依次通过换热盘管和负压装置排至外界；
21、二次蒸汽流经换热盘管的过程中，将热量传递给结晶罐内腔c中的料液，从而实现料液的持续加热蒸发，使料液蒸发持续产生二次蒸汽，当料液浓缩至出料浓度即从结晶罐的料液出口c排出。
22、本专利技术的技术方案是：料液蒸发浓缩结晶方法，基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.二次蒸汽再加热蒸发器，其特征是：包括蒸发容器、换热装置和加热装置；
2.如权利要求1所述的二次蒸汽再加热蒸发器，其特征是：其还包括负压装置；负压装置与换热装置的蒸汽出口连通，其用于拉动二次蒸汽顺着蒸发容器-换热装置-负压装置的路径流动。
3.如权利要求2所述的二次蒸汽再加热蒸发器，其特征是：蒸发容器包括蒸发罐；蒸发罐内部设有用于容纳料液的内腔A，蒸发罐从上至下依次设有二次蒸汽出口A、回液口、料液入口A、出液口和料液出口A，料液入口A用于输入待蒸发的料液，料液出口A用于排出含有晶体的晶浆；
4.如权利要求3所述的二次蒸汽再加热蒸发器，其特征是：负压装置还包括真空泵A；真空泵A上设有进气端口和排气端口，进气端口与气液分离器A的气体出口A连通，排气端口与外界连通。
5.如权利要求2所述的二次蒸汽再加热蒸发器，其特征是：蒸发容器包括结晶罐；结晶罐内部设有用于容纳料液的内腔C，结晶罐从上至下依次设有二次蒸汽出口C、料液入口C和料液出口C，料液入口C用于输出待浓缩的料液，料液出口C用于排出含有晶体的晶浆；
6.如权利要求5所述的
7.料液蒸发浓缩结晶方法，基于权利要求2-6中任一项所述的二次蒸汽再加热蒸发器；简述如下：首先通过加热装置提供的热量加热蒸发容器内腔中的料液，使料液蒸发产生二次蒸汽；
8.料液蒸发浓缩结晶方法，基于权利要求6所述的二次蒸汽再加热蒸发器；其特征是，简述如下：
9.料液蒸发浓缩结晶方法，基于权利要求4所述的二次蒸汽再加热蒸发器；其特征是，简述如下：
...【技术特征摘要】
1.二次蒸汽再加热蒸发器，其特征是：包括蒸发容器、换热装置和加热装置；
2.如权利要求1所述的二次蒸汽再加热蒸发器，其特征是：其还包括负压装置；负压装置与换热装置的蒸汽出口连通，其用于拉动二次蒸汽顺着蒸发容器-换热装置-负压装置的路径流动。
3.如权利要求2所述的二次蒸汽再加热蒸发器，其特征是：蒸发容器包括蒸发罐；蒸发罐内部设有用于容纳料液的内腔a，蒸发罐从上至下依次设有二次蒸汽出口a、回液口、料液入口a、出液口和料液出口a，料液入口a用于输入待蒸发的料液，料液出口a用于排出含有晶体的晶浆；
4.如权利要求3所述的二次蒸汽再加热蒸发器，其特征是：负压装置还包括真空泵a；真空泵a上设有进气端口和排气端口，进气端口与气液分离器a的气体出口a连通，排气端口与外界连通。
5.如权利要求2所述的二次蒸汽再加热蒸发器，...
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