[發明專利]微波加熱式壓縮系統及方法

有效

• 申請號: 201310234116.7
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103344038A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 韓東;岳晨;李佳佳
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F24H3/04
• 分類號: F24H3/04;F24H3/12
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及一種通過微波加熱實現蒸汽壓縮的系統和方法，屬于節能環保領域。

背景技術

常見壓縮機大多是速度型或者容積型，速度型如離心式，容積型如活塞式、螺桿式、渦旋式等。

機械蒸汽再壓縮蒸發（mechanical?vapor?recompression,簡稱MVR）。MVR是一種新興的節能環保技術，回收利用了二次蒸汽，避免了將二次蒸汽冷凝排出而造成的能源浪費，同時省卻了冷凝系統，簡化了設備流程，使操作大為簡化。

水蒸氣壓縮機是MVR系統的關鍵設備之一，從閃蒸器里輸出的飽和蒸汽需經水蒸氣壓縮機將其升溫升壓成過熱蒸汽，返回閃蒸器加熱物料，然后放熱冷凝。

常見的MVR系統由于多在低溫低壓條件下操作，其蒸氣壓縮機一般采用容積式壓縮機。由于低壓條件下，飽和水蒸氣體積流量大，常見的低壓容積式水蒸氣壓縮機體積龐大、成本高昂，因此，有必要開發新型蒸汽壓縮系統和方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低成本，低空間占有率的微波加熱式壓縮系統及方法。

一種微波加熱水蒸氣壓縮系統及方法，屬于節能環保領域。該系統由過熱器、納米管組、微波加熱裝置、儲氣裝置組成；上述微波加熱裝置由微波加熱裝置殼體、和磁控管組成；上述納米管組陣列于微波加熱裝置殼體內部，上述過熱器與納米管組的入口相連接，納米管組的出口與儲氣裝置相連接，該儲氣裝置由一條支路組成，或一條以上儲氣支路并聯組成；每條儲氣支路均依次由入口單向閥、儲氣罐、出口單向閥組成。

所述微波加熱蒸汽的壓縮系統的方法，其特征在于包括以下過程：蒸汽經過熱器處理后，通過微波加熱裝置殼體中的納米管入口導入納米管組內，通過微波加熱蒸汽，蒸汽在納米管中被加熱，蒸汽溫度升高，；蒸汽在納米管中被加熱，由于容積不變，壓力提高，壓力大于某條儲氣支路的入口單向閥設定壓力時，該條儲氣支路的入口單向閥打開，氣體儲存到儲氣罐中，達到出口單向閥的設定壓力值時，通過該出口單向閥導出。

考慮到蒸汽分子自由程相較于液體分子自由程較大，采用直徑為納米級別的管道加熱蒸汽，可大大提高其分子碰撞管壁的概率，增加碰撞次數。

由于該系統的能量形式是電磁能，微波加熱過程中，納米管沒有容積變化，磨損小，振動小，壽命長，與常規蒸汽壓縮機相比具有體積小，噪聲小，經濟等優勢。

經過熱處理后的蒸汽不存在液滴，可保證在納米管內沒有液擊現象，延長壓縮系統壽命。當系統中有一條以上儲氣支路并聯時，每條儲氣支路可以各自分別間歇工作，分別導出高壓氣體，達到系統的前后連續導出高壓氣體的目的。故而可根據所要輸出的壓力變化范圍的大小，可自行確定儲氣支路的數量，適用性高。

附圖說明

?????圖1為微波加熱水蒸氣壓縮系統結構簡圖。

?????圖2為微波加熱水蒸氣壓縮系統中微波加熱裝置剖面圖。

?????圖中標號名稱：1.過熱器、2.微波加熱裝置殼體、3.納米管、4.磁控管、5.入口單向閥、6.?其他入口單向閥、7.儲氣罐、8.?其他儲氣罐、9.出口單向閥、10.?其他出口單向閥。

具體實施方式

為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過具體實施方式，并結合其附圖，對本發明進行詳細闡述。

如圖1所示，蒸汽經過熱器1處理后，通過微波加熱裝置殼體2中的納米管3入口導入納米管內，通過微波加熱蒸氣。蒸汽在納米管3中被加熱，溫度提高。

????蒸汽在納米管3中被加熱，由于容積不變，壓力提高，達到單向閥5的壓力時，單向閥5打開，氣體儲存到儲氣罐7中，達到單向閥9的設定值時，通過單向閥9導出。當壓力達到其他入口單向閥6的壓力時，其他入口單向閥6打開，氣體儲存到其他儲氣罐8中，達到其他單向閥10的設定值時，通過其他單向閥10導出，以此多組單向閥和儲氣罐各自分別間歇工作，分別導出高壓氣體，達到系統的前后連續導出高壓氣體的目的。各支路的入口單向閥壓力均不同，根據工況要求，可自行確定儲氣支路的數目，來適應不同系統所需的壓力范圍。