中小型蒸汽再压缩节能蒸发器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种中小型蒸汽再压缩节能蒸发器，要解决的技术问题是降低蒸发蒸馏工艺的运行成本、节能、环保。本实用新型专利技术采用以下技术方案，一种蒸汽再压缩节能蒸发器，具有顺序连接的原料入口、换热器、液汽分离器，与液汽分离器连接的浓缩液排出阀和蒸馏水排出阀，所述原料入口与换热器之间设有预热器，所述液汽分离器与换热器之间设有罗茨压缩机。本实用新型专利技术与现有技术相比，采用了罗茨压缩机，运行成本低，耐水、油、尘及其它腐蚀性介质，而且以蒸汽再压缩的方式对二次蒸汽进行再压缩加热，不需外部蒸汽、锅炉，热效率高、安全环保。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种节能蒸发器，特别是一种用于蒸发浓縮工艺的中小型 蒸汽再压縮节能蒸发器。 技术背景蒸发器广泛应用于化工、制药、食品、饮料、制酒、污水处理等工业行业 的蒸发蒸馏工艺中。由于蒸发器主要用于处理含水、含油、含尘的脏污气/汽体 和其他含腐蚀性挥发物的工作介质，因此，选择一种适用于蒸发器产品中具有 构造简单、结构紧凑、转速大、压縮温升大、不怕污染的压縮机就成了蒸发器 的研发制造的重要任务之一。同时，蒸发蒸馏又是一个消耗能源很大的一种生 产工艺，蒸发工艺的主要生产费用是能源消耗费用，因此节能降耗也是蒸发器 设计时必须考虑的重要因素。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种适用于各种工作介质的节能、环 保型的中小型蒸汽再压縮节能蒸发器。本技术采用以下技术方案， 一种中小型蒸汽再压縮节能蒸发器，具有 顺序连接的原料入口、换热器、液汽分离器，与液汽分离器连接的浓縮液排出 阀和蒸馏水排出阀，所述原料入口与换热器之间设有预热器，所述液汽分离器 与换热器之间设有罗茨压缩机。本技术的罗茨压縮机的叶片为三叶或两叶。本技术的换热器为整体复合换热器，所述整体复合换热器呈圆筒状，在其内部分级设置有换热管，所述换热管分为三级。本技术的圆筒呈上大下小状，其内的换热管被隔板和上部的内圆筒划 分成三个区域，各区域内置的换热管分别为一效管程、二效管程和三效管程。本技术的换热器顶部设有液体分配器。本技术的液体分配器为换热器顶部的隔板、沿圆筒外周向设置的环形 槽以及内圆筒所组成，环形槽与一效回流管和二效回流管连接， 一效回流管和 二效回流管分别与一效管程和二效管程连接。本技术的液体分配器与液汽分离器连接，液汽分离器浓縮液出口经强 制循环泵与三效管程连接。本技术换热器底部设置有电预热器。本技术与现有技术相比，采用了罗茨压縮机，运行成本低，耐水、油、 尘及其它腐蚀性介质，而且以蒸汽再压縮的方式对二次蒸汽进行再压縮加热， 不需外部蒸汽、锅炉，热效率高、安全环保。附图说明图1是本技术实施例的换热器结构示意图。图2是本技术实施例的连接示意图。图3是本技术实施例的液汽分离器连接示意图。图4是图3的俯视图。图5是本技术实施例的三效管程截面示意图。 图6是本技术罗茨压縮机的工作原理示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。本技术的蒸 汽再压縮节能蒸发器的基础原理多次重复利用蒸发器中产生的二次蒸汽的热量，使得同一部分热量可以连续多次地被再次利用，提高了热效率，减少对外 部加热/冷却资源的需求，再通过压縮机提高蒸汽的压力，从而提高了其凝结温 度，使蒸汽中的热量重新回到蒸发器中，进而产生更多的蒸汽，不使用外部蒸 汽和锅炉，降低了能耗，本技术的蒸汽再压縮节能蒸发器的主要运转费用仅仅是驱动压縮机的机械能/或电能，节省能源，减少污染。在压縮机的选择上，对中小气量、高压力或超高压力时，多选用往复式压縮机；对中小气量、压力 不高时，或者尘、湿、脏的气体，可选用螺杆式或罗茨压縮机；对大中流量， 可选用离心式压縮机；对大流量，低压力的，可选用轴流式压縮机；对排气温 度严格控制，不能过高，可考虑选用液环式压縮机；因此，本技术首选罗 茨压縮机。如图1所示，本技术的整体复合式换热器1呈上大下小的圆筒101状， 在中间设置有换热管。在圆筒101内采用上部的隔板103、 104和液体分配器2 上的内圆筒102将其划分成三个区域左半环区域、右半环区域和中心区域， 其内置的换热管分别为一效管程105、 二效管程106和三效管程107。换热器l 顶部设有液体分配器2，由隔板103、 104，沿圆筒101外周向设置的环形槽201 以及内圆筒102所组成，环形槽201与一效回流管11和二效回流管20连接。如图2所示，本技术的蒸汽再压縮节能蒸发器工作时，待处理原料从 原料入口 12进入预热器18预热后，进入换热器1底部，通过换热器1内部的 一效管程105向上进入换热器1顶部的液体分配器2，再顺着一效回流管11流 回到换热器1底部的一效管程105内，在一效管程内产生升膜自循环蒸发。当 一效管程充满后，部分待处理液体溢流到换热器1顶部的液体分配器2，再顺二 效回流管20流回换热器1底部的二效管程106内，在二效管程内产生升膜自循 环蒸发。当二效管程充满后，部分液体溢流到换热器1顶部的液体分配器2中，当待处理液体在液体分配器2中的液位达到与其连接的管道21的入口高度时， 待处理液体通过管道21流至液汽分离器3进行液汽分离，液汽分离器3采用常 规液汽分离器。如图3和图4所示，混合有蒸汽的待处理料沿液汽分离汽3内壁的切向方 向进入液汽分离器3，并高速回转，在离心力作用下液体被甩向液体分离器的内 壁，并落到液汽分离器3的圆锥形底部，比重较小的蒸汽则留在液汽分离器3 的中间部位并上升到顶部，沿管道8进入压縮机6，分离出来的待处理料再通过 液汽分离器3底部的管道26和强制循环泵4至换热器1底部，进入三效管程107 内，在三效管程内产生强制循环蒸发。如图5所示，在三效管程107的入口处，待处理料经过三效管程内的6根 管子A上升到换热器1的顶部的液体分配器2，再沿另外6根管子B下降到换 热器的底部，再沿另6根管子C上升、6根管子D下降、6根管子E上升、6根 管子F下降到换热器1的底部，完成待处理料在三效管程107内的强制循环蒸 发。待处理料从三效管程107出来后，通过管道25进入液汽分离器3进行液汽 分离，分离出来的浓縮液再从液汽分离器3底部的管道26出来，经过强制循环 泵4又进入换热器1底部的三效管程107，以此循环蒸发浓縮。当液汽分离器3中的待处理料浓縮到设计处理指标时，通过液汽分离器3 下部的管道连接的强制循环泵4和浓縮液排出阀17将浓縮液排出蒸发器外。从 换热器1和液体分配器2蒸发出的水蒸气经管道19汇同液汽分离器3中分离/ 蒸发出来的水蒸气经管道8由压縮机6吸入管道9进入换热器1的管程105、 106、 107外部，和管程内部的原料换热后冷凝为蒸馏水经过预热器18放热降温，同 时加热流经预热器18的待处理原料后，通过蒸馏水排出管道22排出蒸发器外。在换热器1进行的多次循环蒸发浓縮过程中，不断有蒸汽产生，相对于传统蒸发工艺中必须使用的外部锅炉供给的外部/新鲜蒸汽而言，我们称为二次蒸汽。在换热器1中产生的二次蒸汽通过液体分配器2上的蒸汽出口和蒸汽管道 19进入液汽分离器3中，与液汽分离器3中分离出来的蒸汽混合后，通过管道 8进入由马达驱动的压縮机6中压縮，以提高蒸汽的压力和温度；过热蒸汽通过 压縮机6的出口和管道9进入热交换器1中诸管程的外部，对待处理液体进行 加热，热交换后生成冷凝水通过水排出阀22排出。 以上过程往复循环，完成蒸发功能。如图6所示，罗茨压縮机(罗茨鼓风机)的两个叶片(转子)装在一个壳 体内两根平行轴上，叶片分两叶和三叶两种；左边一个叶片是主动叶片，由马 达通过驱动轴直接驱动，右边一个是从动叶片，由主动叶片带动；当主动叶片 按图示方向转动时，壳体下端的空间就逐渐变大，从而把外部的气体(或蒸汽) 吸入压縮机内，同时，壳体上端的空间就逐渐縮小，从而把壳体内的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中小型蒸汽再压缩节能蒸发器，具有顺序连接的原料入口（１２）、换热器（１）、液汽分离器（３），与液汽分离器（３）连接的浓缩液排出阀（１７）和蒸馏水排出阀（２２），其特征在于：所述原料入口（１２）与换热器（１）之间设有预热器（１８），所述液汽分离器（３）与换热器（１）之间设有罗茨压缩机（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张小江，张英杰，
申请(专利权)人：张小江，张英杰，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]