專利名稱：混合型蒸汽機械再壓縮蒸發器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種溶液蒸發濃縮裝置，具體涉及一種蒸汽機械再壓縮蒸發器。
背景技術：
現有的直接用機械泵壓縮物料二次縮蒸汽和壓縮冷煤用冷煤間接輸送熱源，達到物料蒸發濃縮目的的兩種蒸發器，它們區別在于
(I)用機械泵直接壓縮二次蒸汽加熱類型的MVR蒸發器，該類設備最終排出冷凝液的溫度比較高，熱能不能全部使用易造成部分能量浪費，特別是在一些特殊工況條件冷凝液不可以重新利用，或者一些高溫存儲安全危險性大的冷凝液，本身不僅消耗能源，更需要其他的冷源來加以降溫，因此能源就非常浪費。但是，現階段由于直接壓縮物料本身二次蒸汽的壓縮泵單泵就能提供的功率非常大，能滿足工業生產上設計及控制的需求，設計及控制 相對簡單。現在很多做MVR蒸發器的生產廠家都采用該方法。這就是該類型蒸發器的最大弊端。其中，MVR蒸發器是mechanical vapor recompression的簡稱。MVR是重新利用它自身產生的二次蒸汽的能量，從而減少對外界能源的需求的一項技術。(2)壓縮冷煤用冷煤間接輸送熱源達到物料蒸發濃縮目的的蒸發器，由于該類蒸發器壓縮介質是冷煤它比水蒸汽可壓縮性大，因而在同等壓力條件下所用的功也少，再加上冷煤壓縮機能提供壓力也比蒸汽壓縮機大，所能提供的熱源溫度比蒸汽壓縮機的高出許多。而其主要缺點是單臺冷煤壓縮機提供的功率很小，要達到工業生產的需求就要用很多臺壓縮機并聯使用。但是在實際運用過程中機械故障率就高，多臺并聯壓縮時在工藝設計上也是一個挑戰。所以，現有的MVR蒸發器生產廠家中運該方案相對也是很少，他們就是為規避該缺點。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種混合型蒸汽機械再壓縮蒸發器，克服了單一采用一種機械壓縮蒸發器缺陷，使用兩種蒸發器的優點互補支持，充分利用廢棄的蒸汽、熱水，回收潛熱，提高熱效率，節能降耗。為實現本發明的目的，所采用的技術方案為
一種混合型蒸汽機械再壓縮蒸發器，它包括包括MVR蒸發器、蒸汽機械壓縮機、冷煤機械壓縮機和換熱器，其特征在于還包括
對所述的MVR蒸發器蒸發濃縮物料產生的二次蒸汽進行回收壓縮升溫，并對物料再加熱蒸發的二次蒸汽回收壓縮加熱裝置；
對所述二次蒸汽回收壓縮加熱裝置產生的仍有余熱的冷凝汽液進行回收，采用包括冷煤壓縮機或其它可對冷凝汽液進行壓縮升溫的機器，對仍有余熱的冷凝汽液進行壓縮升溫，利用升溫后汽液的熱量對將進入MVR蒸發器的鮮物料進行預熱的冷凝汽液回收壓縮預熱裝置。
所述二次蒸汽回收壓縮加熱裝置包括MVR蒸發器、蒸汽機械壓縮機和換熱器，其中，所述蒸汽機械壓縮機的熱源輸入端通過管道與所述MVR蒸發器的二次蒸汽輸出端連接，熱源輸出端通過管道與所述換熱器的熱源輸入端連接；換熱器的進料端通過管道與MVR蒸發器的出料端連接，出料端通過管道與MVR蒸發器的進料端連通。所述冷凝汽液回收壓縮預熱裝置包括冷煤機械壓縮機和三個換熱器，其中，
冷煤機械壓縮機的熱源輸入端，通過管道與所述三號換熱器的熱源輸出端連接，熱源輸出端通過管道與第二換熱器的熱源輸入端連接；一號換熱器的進料端與進料管連接，出料端通過第一輸料管與二號換熱器的進料端連接；二號換熱器的出料端通過第二輸料管與MVR蒸發器的進料端連接；一號換熱器的熱源輸入端通 過四號排液管與四號換熱器的熱源輸出端連接，熱源輸出端通過管道與三號換熱器的熱源輸入端連接。以上結構的混合型蒸汽機械再壓縮蒸發器，由于氣體和液體分別采用不同的壓縮機和壓縮工藝對潛熱進行回收，使蒸發系統簡單、高效、可控，排出的冷液沒有攜帶潛熱，因而最終達到節能降耗的目的。
圖I是本發明的結構示意 在圖中，進料管1，一號換熱器2、四號排冷凝液管3，四號換熱器4，蒸汽壓縮機出汽管5，蒸汽壓縮機6，蒸汽壓縮機進汽管7，上輸料管8，MVR蒸發器9，下輸料管10，進料閥11，排料閥12，第二輸料管13，冷煤放熱輸出管14，冷煤壓縮機15，二號換熱器16，第一輸料管17，冷煤放熱返回管18，冷煤吸熱返回管19，三號排液管20，三號換熱器21，冷煤吸熱管。
具體實施例方式以下結合附圖，對本發明作進一步說明。圖I所示，是本發明的結構示意圖，本蒸發器主要由物料二次蒸汽壓縮機6、冷煤壓縮機15和MVR蒸發汽器9及三個換熱器2、16和21組成。其中，二次蒸汽壓縮機6把在MVR蒸發汽器9中物料蒸發產生的二次蒸氣，通過蒸汽壓縮機進汽管7引給蒸汽壓縮機6壓縮，二次蒸氣經壓縮升溫后通過蒸汽壓縮機出汽管5為四號換熱器4提供熱源；物料通過上輸料管8經四號換熱器4再加熱后，又通過下輸料管10回到MVR蒸發汽器9內，構成循環蒸發濃縮，維持蒸發系統正常運行。四號換熱器4中的二次蒸氣液化成液體后，通過四號排冷凝液管3輸給一號換熱器2和三號換熱器21,冷凝液從三號排液管20排出。冷煤壓縮機15通過冷煤吸熱管22和冷煤吸熱返回管19與三號換熱器21連接，吸收三號換熱器21排出冷凝液的余熱能，并將得到的熱能經冷煤壓縮機15壓縮升溫后，通過冷煤放熱輸出管14和冷煤放熱返回管18將熱能輸給第二換熱器16，在第二換熱器16中對剛進入的鮮物料預熱。所述的換熱器可以是板式換熱器也可以是管殼式換熱器，其功能達到熱交換效果即可。在圖中，本發明蒸發器采用了四個換熱器，其中，四號換熱器4是MVR蒸發器9的所屬結構；一號換熱器2的進料端與進料管I連接，出料端通過第一輸料管17與二號換熱器16的進料端連接；二號換熱器16的出料端通過第二輸料管13與MVR蒸發器9的進料端連接。一號換熱器2的熱源輸入端通過四號排液管3與四號換熱器4的熱源輸出端連接，熱源輸出端通過管道與三號換熱器21的熱源輸入端連接；二號換熱器16的出料端，通過第二輸料管13與所述MVR蒸發器9的進料端連接。MVR蒸發器9的進料口上設有進料閥11，進料閥11下的一側設有排料閥12及其輸出管。當進料時打開進料閥11，關閉排料閥12 ；排料時反之操作，關閉進料閥11，打開排料閥12。MVR蒸發器9的進料端還通過下輸料管10與四號換熱器的出料端連通，出料端通過上輸料管8與四號換熱器4的進料端連通。所述蒸汽機械壓縮機6的熱源輸入端，通過蒸汽壓縮機進汽管7與所述MVR蒸發器9的蒸汽輸出端連接，MVR蒸發器9的熱源輸出端通過蒸汽壓縮機出汽管5與所述四號換熱器4的熱源輸入端連接。冷煤機械壓縮機15的熱源輸入端，通過冷煤放熱輸出管14和冷煤放熱返回管18與二號換熱器16連接。冷煤壓縮機15還通過冷煤吸熱管22和冷煤吸熱返回管19與三號換熱器21連接，吸收三號換熱器21排出冷凝液的余熱，并將這熱能經加壓和升溫后通過二號換熱器16向鮮物料加熱。三號排液管20排出冷凝液。當然，還可以用其它可對冷凝汽液壓縮升溫的機器對三號換熱器21排出冷凝液回收其中的余熱，經過壓縮升溫 后對剛進入的鮮物料進行預熱。本發明的工作原理為
需蒸發濃縮的鮮物料通過進料管I進入到一號換熱器2，被從四號換熱器4出來的物料蒸發冷凝液的熱能首次預熱，又通過第一輸料管11進入二號換熱器16，用經冷煤壓縮機15回收和加壓升溫后的冷凝液熱能進行加熱后，再通過第二輸料管13進入MVR蒸發器9內進行蒸發。在MVR蒸發器9中物料蒸發濃縮產生的二次蒸汽從MVR蒸發器9上端的蒸汽壓縮機進汽管7，進入到二次蒸氣壓縮機6內加工升溫，再由蒸汽壓縮機出汽管5進入到四號換熱器4與物料進行換熱，所產生冷凝出液經四號排液管3排出。從四號排液管3排出的冷凝液進入到一號換器2與剛進入的鮮物料進行一次換熱，再進入三號換熱器21與冷煤壓縮機15產生的冷煤壓縮蒸發液進行換熱，最終從三號排液管20排出。冷煤壓縮機15從冷凝液吸收的余熱，經加壓和升溫后通過二號換熱器16向鮮物料預加熱。而這最終從三號排液管20排出的冷凝液，由于經冷煤壓縮蒸發液降溫后，一般只有零下幾度，即排出冷凝液中的潛熱已經全部使用完畢。所以，達到了節能降耗的效果和最終目的。由于技術是相通的任何懂得MVR原理的人，都可以對一項發明進行一些小的改進即可使用，因而本發明保護的范圍除包括以上列舉的方法除外，其他任何形式的原物料產生二次蒸汽MVR系統和冷煤MVR系統在同一個蒸發過程內混合使用的結構均為本發明保護的范圍。
權利要求
1.一種混合型蒸汽機械再壓縮蒸發器，它包括MVR (蒸汽機械再壓縮)蒸發器、蒸汽機械壓縮機、冷煤機械壓縮機和換熱器，其特征在于還包括 對所述的MVR蒸發器(9)蒸發濃縮物料產生的二次蒸汽進行回收壓縮升溫，并對物料再加熱蒸發的二次蒸汽回收壓縮加熱裝置； 對所述二次蒸汽回收壓縮加熱裝置產生的仍有余熱的冷凝汽液進行回收，采用包括冷煤壓縮機(15)或其它可對冷凝汽液進行壓縮升溫的機器，對仍有余熱的冷凝汽液進行壓縮升溫，利用升溫后汽液的熱量對將進入MVR蒸發器的鮮物料進行預熱的冷凝汽液回收壓縮預熱裝置。
2.根據權利要求I所述的混合型蒸汽機械再壓縮蒸發器，其特征在于 所述二次蒸汽回收壓縮加熱裝置包括MVR蒸發器(9)、蒸汽機械壓縮機(6)和四號換熱器(4)，其中，蒸汽機械壓縮機(6)的熱源輸入端通過蒸汽壓縮機進汽管(7)與所述MVR蒸發器(9)的二次蒸汽輸出端連接，熱源輸出端通過蒸汽壓縮機出汽管(5)與四號換熱器(4)的熱源輸入端連接；四號換熱器(4 )的進料端通過上輸料管(8 )與MVR蒸發器(9 )的出料端連接，出料端通過下輸料管(10)與MVR蒸發器的進料端連通。
3.根據權利要求I所述的混合型蒸汽機械再壓縮蒸發器，其特征在于 所述冷凝汽液回收壓縮預熱裝置包括冷煤蒸汽機械壓縮機(15)和三個換熱器(2、13、21)，其中，冷煤機械壓縮機(15)的熱源輸入端，通過冷煤吸熱管(22)和冷煤吸熱返回管(19)與三號換熱器(21)的熱源輸出端連接，熱源輸出端通過冷煤放熱輸出管(14)和冷煤放熱返回管(18)與第二換熱器(16)的熱源輸入端連接；一號換熱器(2)的進料端與進料管(I)連接，出料端通過第一輸料管(17)與二號換熱器(16)的進料端連接；二號換熱器(16)的出料端通過第二輸料管(13)與MVR蒸發器(9)的進料端連接；一號換熱器(2)的熱源輸入端通過四號排液管(3)與四號換熱器(4)的熱源輸出端連接，熱源輸出端通過管道與三號換熱器(21)的熱源輸入端連接。
全文摘要
本發明公開了一種混合型蒸汽機械再壓縮蒸發器，它包括MVR蒸發器、蒸汽機械壓縮機、冷煤機械壓縮機和換熱器，其特征在于還包括二次蒸汽回收壓縮加熱裝置和冷凝汽液回收壓縮預熱裝置。該蒸發器利用二次蒸汽回收壓縮加熱裝置壓對MVR蒸發器產生的二次蒸汽進行回收的同時，又用壓縮冷煤間接輸送熱源的冷煤機械壓機，對二次蒸汽回收壓縮加熱裝置排出的冷凝液中潛熱進行回收利用。使蒸發器簡單、高效、可控，排出的冷液沒有攜帶潛熱，因而達到節能降耗的最終目的。適用于含液體物料的蒸發濃縮。
文檔編號B01D1/30GK102961882SQ201210534229
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月12日 優先權日2012年12月12日
發明者李錦龍 申請人:李錦龍