專利名稱：內置式多壓縮機蒸汽再壓縮蒸發裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及到溶劑可揮發而溶質不可揮發原料液濃縮的大型蒸發裝置，具體為內置式多壓縮機蒸汽再壓縮蒸發裝置。
背景技術：
機械蒸汽再壓縮蒸發是一種熱泵蒸發技術，它實質上是用壓縮機對蒸發器產生的二次蒸汽絕熱壓縮升溫后，再作為加熱蒸汽對原料液進行蒸發，從而實現原料液中不揮發性溶質與揮發性溶劑分開的過程。從上世紀90年代以來，國內出現了多家研發機械蒸汽再壓縮蒸發技術的機構，其專利大多具有三大特點，其一多數同類裝置蒸發處理量偏小，其二均為單臺壓縮機提供絕熱內能，其三絕熱壓縮機幾乎全為外置式安裝，其結構如圖I所示。目前國內械蒸汽再壓縮蒸發裝置具有如下共同缺點，外置壓縮機絕熱過程效率低， 整個裝置管道線路長、設備表面與外界接觸面大而熱損失多，整個裝置結構布置松散、占地面積大而引起能耗高等。
發明內容本實用新型針對上述問題，提供一種內置式多壓縮機蒸汽再壓縮蒸發裝置，更加有效的利用熱能，提高工作效率，其設計方案如下內置式多壓縮機蒸汽再壓縮蒸發裝置，由蒸發容器、蒸汽壓縮機，降膜蒸發器，內置液體收集器，外置蒸汽發生器、循環泵、外置真空泵和外置換熱器等組成，蒸發容器為密閉容器，在其頂部并排安裝2臺或2臺以上的壓縮機，壓縮機的圓矩形盤式機殼與蒸發容器頂部通過螺栓連接固定，并采用隔熱材料與外界密封隔熱保溫；蒸發容器內部設置有2組或2組以上的降膜蒸發器，降膜蒸發器的每個薄膜由可拆連接機構穿疊懸掛于蒸發容器中上部分室板上；蒸發容器底部設置有可拆式內置液體收集器，外置蒸汽發生器和外置換熱器分別通過管道與蒸發容器連接，設置在蒸發容器外的外置真空泵及循環泵連接于蒸發容器內。蒸發容器中上部連接有循環水進口管，中部位置開設有人孔，底部連接有冷凝水排出管及循環液出口管。蒸發容器外表層設置隔熱保溫層，蒸發容器底部用焊接支腿支撐，支腿下部連接底座，底座用地腳螺栓固定于水泥臺面上。壓縮機進風口為兩對稱方形法蘭，其出口對應于降膜蒸發器上部進口，用外置循環泵連接。工作原理蒸發容器上部蒸汽壓縮機(單機功率P=55Kw)開啟時將外部蒸汽發生器出口閥門打開，向蒸發容器內輸入一定量恒溫能汽化的液相介質(與原料液溶劑為同一液相物)，在蒸發容器內密閉低溫負壓環境下，外置真空泵抽取內部空氣，液相介質迅速汽化而產生引發蒸汽，同時將原料液通入降膜蒸發器內實現熱交換而蒸發，蒸發后通過外置循環泵收集低溫蒸汽(二次蒸汽)，經循環泵再次輸入蒸汽壓縮機實現絕熱作功而使溫度升到蒸發溫度，之后在降膜蒸發器內對原料液蒸發，收集原料液中被蒸發溶劑(揮發性溶劑)，同時將溶質及未蒸發的溶劑(統稱完成液)收集并排出，以此循環，不斷實現對原料液的連續蒸發分離處理。本實用新型通過對整個裝置優化分析，將外置式蒸汽壓縮機改為內置式多臺蒸汽壓縮機，使裝置既增強了對原料液量的適應性，延長了裝置的使用壽命，也節約了裝置的空間。內置熱交換器為多組式降膜蒸發器(與蒸汽壓縮機數量相對應)，原理簡單，結構合理，傳熱效率高，同時還可靈活增減降膜蒸發器及蒸汽壓縮機的數量。本實用新型熱損失少，連續操作性強，自動化程度高，同時整個裝置布置合理，組成單元設計更為優化，占地面積少。
圖I為國內現有機械蒸汽再壓縮蒸發裝置流程示意圖2為本實用新型的大功率機械蒸汽再壓縮蒸發裝置基本原理圖；圖3為本實用新型的蒸發容器內部結構示意圖；圖4為本實用新型的蒸發容器外部俯視圖；其中I—蒸發容器，2—蒸汽壓縮機，3—一降膜蒸發器，4—內置液體收集器，5—外置蒸汽發生器，6—外置循環泵，7—外置真空泵，8—外置換熱器，9—循環水進口管，10—人孔，11—冷凝水排出管，12—循環液出口管，13—保溫隔熱層，14—支腿，15—底座，16—壓縮機進風口，17—蒸發容器內壁。
具體實施方式
下面結合具體實施例和說明書附圖對本實用新型作進一步說明。此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。實施例如圖2所示，內置式多壓縮機蒸汽再壓縮蒸發裝置主要由2臺蒸汽壓縮機、2組降膜蒸發器、內置液體收集器、蒸發容器、外置真空泵、外置循環泵組成、支腿和底座組成。2臺蒸汽壓縮機并排安裝在蒸發容器頂部，蒸汽壓縮機的圓矩形盤式機殼與蒸發容器頂部通過螺栓連接，其進風口為兩對稱方形法蘭，收集蒸發后產生的低溫二次蒸汽，其出口對應于降膜蒸發器上部進口，如圖3所示蒸發容器內部，降膜蒸發器的每個薄膜(雙層繞流型結構，材質為PE單層厚度δ 7 8 μ m)由可拆連接機構穿疊懸掛于蒸發容器內壁，其下部為可拆式內置液體收集器。內置液體收集器連接有冷凝水排出管，蒸發容器壁開有循環液進水口、人孔、冷凝水排出管和完成液排出口(由完成液出口管及法蘭、完成液出口彎頭及法蘭組成)。外置真空泵設置在蒸發容器外連接蒸發容器。蒸發容器外部采用石棉等隔熱材料或夾套式裝置隔熱保溫，整個容器用四個對稱分布的焊接支腿支撐，支腿下部為焊接式矩形鋼結構底座，底座用地腳螺栓固定于水泥操作平臺上。本實用新型功率> llOKw，工作效率比同功率單機式蒸汽壓縮機蒸發裝置高，對原料液量的適應強，使用壽命長，占地空間小，適用于大批量原料液蒸發處理，滿負荷時蒸發處理量在500m3/天以上，可廣泛用于由揮發性溶劑與不揮發性溶質組成的原料液的蒸發濃縮，主要應用為大流量、高濃度、高污染、難處理工業污水的零排放處理。在國產同類裝置基礎上優化設計，提高熱利用率，增大蒸發效率(本實用新型蒸發效率>90%)。
權利要求1.內置式多壓縮機蒸汽再壓縮蒸發裝置，由蒸發容器、蒸汽壓縮機、降膜蒸發器、內置液體收集器、外置蒸汽發生器、循環泵、外置真空泵和外置換熱器等組成，其特征在于采用2臺或2臺以上蒸汽壓縮機并排安裝于蒸發容器頂部，其圓矩形盤式機殼與蒸發容器頂部通過螺栓連接密封固定，并采用隔熱材料與外界隔熱保溫，蒸發容器內部對應設置有2組或2組以上降膜蒸發器，降膜蒸發器的每個薄膜由可拆連接機構穿疊懸掛于蒸發容器中上部分室板上，蒸發容器底部設置有可拆式液體收集器，外置蒸汽發生器和外置換熱器分別通過管道與蒸發容器連接，設置在蒸發容器外的外置真空泵及循環泵連接于蒸發容器內。
2.根據權利要求I所述的內置式多壓縮機蒸汽再壓縮蒸發裝置，其特征在于蒸發容器中上部連接循環水進口管，中部位置開設有人孔，底部連接有冷凝水排出管和循環液出口管。
3.根據權利要求2所述的內置式多壓縮機蒸汽再壓縮蒸發裝置，其特征在于蒸發容器外表層設置隔熱保溫層，蒸發容器底部用焊接支腿支撐，支腿下部連接底座，底座用地腳螺栓固定于水泥臺面上。
4.根據權利要求3所述的內置式多壓縮機蒸汽再壓縮蒸發裝置，其特征在于壓縮機進風口為兩對稱方形法蘭，其出口對應于降膜蒸發器上部進口，用外置循環泵連接。
專利摘要本實用新型專利涉及到溶劑可揮發而溶質不可揮發原料液濃縮的大型蒸發裝置,具體為內置式多壓縮機蒸汽再壓縮蒸發裝置。由蒸發容器、蒸汽壓縮機,降膜蒸發器,內置液體收集器,外置蒸汽發生器、外置循環泵、外置真空泵和外置換熱器等組成,蒸發容器為密閉容器,在其頂部并排安裝2臺或2臺以上的蒸汽壓縮機,蒸汽壓縮機的圓矩形盤式機殼與蒸發容器頂部通過螺栓連接固定,并采用隔熱材料與外界密封隔熱。本實用新型熱損失少,連續操作性強,自動化程度高,同時整個裝置布置合理,組成單元設計更為優化,占地空間少。
文檔編號B01D1/22GK202538377SQ20122007006
公開日2012年11月21日 申請日期2012年2月29日 優先權日2012年2月29日
發明者向信霖, 張占梅, 李銳, 樊星, 王旭東 申請人:重慶遠達水務有限公司