[發明專利]一種板式蒸發器式MVR熱泵蒸發系統

有效

• 申請號: 201510059170.1
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104707349B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 劉軍;張化福;楊魯偉;張振濤;張沖
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: B01D1/00
• 分類號: B01D1/00;B01D1/30
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及工業熱泵蒸發領域中的一種高效節能型板式蒸發器式機械蒸汽再壓縮(MVR)熱泵蒸發系統。

背景技術

隨著我國對節能減排的逐漸重視，作為世界上最大的能源消耗國，我國的節能減排任務更加艱巨。當前我國能源的消耗主要集中在工業上，而蒸發操作單元在化工、環保、醫藥、食品等領域的能源消耗非常大。傳統的蒸發工藝多采用多效蒸發技術，其占地面積大、能耗高；而新型MVR熱泵蒸發技術，可以完全回收二次蒸汽，擺脫了對蒸汽鍋爐的依賴。由于MVR系統只需要注入少量電能就可維持系統運行，有著很顯著地節能特性，其正在逐漸地被廣泛采用。

CN203208699U公開了一種容積式壓縮機MVR熱泵蒸發系統。所述系統包括蒸發器、分離器和容積式壓縮機，所述蒸發器的料液出口與分離器的入口連通，分離器的第一出口與容積式壓縮機的第一入口連通，容積式壓縮機的出口與蒸發器的再壓縮蒸汽進口連通；所述蒸發器前端連接有預熱裝置。此專利通過冷凝水箱內和分級蒸發器底部積累的冷凝水，分級對板式換熱器和分級蒸發器進料列管中新鮮溶液進行預熱，使其加熱至溶液蒸發溫度后，再進入分級蒸發器的蒸發液室，進入蒸發階段，可穩定控制溶液蒸發參數，避免了進料溫度波動帶來的系統失衡。

CN203291538U提供了一種MVR蒸發系統，其蒸發器采用橫管蒸發器，橫管蒸發器由殼體包圍構成密閉內腔，內腔由兩管板分割為蒸發室、分配腔和回收腔，冷凝管束水平布置于蒸發室內并連通分配腔和回收腔，布膜裝置位于冷凝管束上方，蒸發室底部設置濃縮液出口，分配腔和回收腔底部設置冷凝水出口；設置有連通外部與分配腔的蒸汽入口管、連通外部與蒸發室的蒸汽出口管，蒸汽出口管內設置有除沫器。其在繼承了現有優勢的基礎上，降低造價并能夠小型化，適用于海水淡化以及食品飲料、醫藥等領域的污水處理、原料回收。

CN103691140A公開了一種冷凝水排水系統及其控制方法，所述排水系統用于MVR蒸發器，所述MVR蒸發器包括機械壓縮風機以及抽真空系統，包括冷凝儲罐，所述冷凝儲罐頂部設置有三根冷凝水進水管道分別連接機械壓縮風機進口前的集水斗、機械壓縮風機蝸殼內部底端的冷凝水排出口以及機械壓縮風機出口，所述冷凝儲罐頂部另設有一排真空管道以及一抽真空管道連接抽真空系統，所述冷凝儲罐底端設置有冷凝水排出管道，所述三根冷凝水進水管道上均設置有常開電磁閥，所述排真空管道上設置有常閉電磁閥，所述抽真空管道上設置有常閉電磁閥，所述冷凝水排出管道設置有常閉電磁閥。其自動化程度高，降低工人勞動量，并且大大降低了運行的功率。

但是當前現有的MVR蒸發系統存在效率低下、系統復雜、仍然對蒸汽有一定的依賴等諸多缺點，且其控制方法存在一定的問題，如不能實現對壓縮機的有效保護，故迫切需要更為科學，更加高效節能的MVR熱泵蒸發系統。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是提出了一種更加高效節能的、更加簡單、安全性更高的熱泵蒸發系統。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種板式蒸發器式MVR熱泵蒸發系統，所述系統包括進料預熱管路、蒸發循環管路、壓縮管路、冷凝管路、噴水管路、排水管路以及排料管路；

所述進料預熱管路與所述循環蒸發管路連接，所述進料預熱管路用于將原料液輸入所述循環蒸發管路，并將原料液預熱到設定溫度，所述蒸發循環管路用于對輸入的原料液進行循環蒸發濃縮，并進行初步的氣液分離，將分離后的夾帶著一定成分的液態水的飽和蒸汽輸入到所述壓縮管路；所述壓縮管路將輸入的飽和蒸汽進行壓縮和氣液再分離，將分離得到的含有較少液態水的蒸汽作為熱源對所述蒸發循環管路中的循環濃縮液進行加熱，加熱后蒸汽冷凝變為飽和液體進入所述冷凝管路；所述冷凝管路與所述噴水管路連接，所述噴水管路抽取所述冷凝管路中的一部分飽和液體，并噴入所述壓縮管路；所述冷凝管路與所述排水管路連接，用于將所述冷凝管路中另一部分飽和液體作為熱源對所述進料預熱管路中原料液進行預熱，之后排出所述系統；所述排料管路與所述蒸發循環管路連接，用于將所述蒸發循環管路中經蒸發后的濃縮液排出。

優選地，所述進料預熱管路包括依次連接的進料手動閥、進料泵、原料液預熱前溫度儀表、進料電動閥、板式預熱器、原料液預熱后溫度儀表、過濾器以及進料渦輪流量計；所述進料渦輪流量計輸送出的料液輸入所述蒸發循環管路；經過所述進料電動閥的料液進入所述板式預熱器冷流體側的下進口，并由所述板式預熱器冷流體側的上出口流出。