[發明專利]多效降膜蒸發器的節能蒸汽系統和改造方法

在審

• 申請號: 201710100618.9
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN107050902A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 龔衛星
• 申請（專利權）人: 上海輕葉能源股份有限公司
• 主分類號: B01D1/26
• 分類號: B01D1/26;B01D1/22;B01D1/28
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所31233
• 代理人: 宋纓,孫健

技術領域

本發明屬于多效蒸發蒸汽供給的技術領域，特別是涉及一種多效降膜蒸發器的節能蒸汽系統和改造方法。

背景技術

蒸發和結晶廣泛應用于食品、化工、醫藥、生物和環保領域，如牛奶、果汁、鹽類、糖、抗生素、氨基酸、廢水的濃縮和結晶。

由于過程產生相變化：汽化和冷凝，因此蒸發結晶操作需要消耗的大量的蒸汽用于加熱和冷卻，裝置設計的優劣在很大程度上取決于裝置的運行能耗。傳統的節能措施為多效設計，如三效、四效或五效。理論上，單效每蒸發1噸水需要1噸蒸汽，二效需要0.5噸，三效需要0.33噸，以此類推。最后效的蒸汽進入冷凝器，用冷卻水冷卻，即汽化潛熱通過冷卻水，最終再通過冷卻塔消耗在大氣中。

蒸汽通常由燃煤鍋爐產生，由于燃煤造成嚴重的空氣污染，許多地區已要求企業將燃煤鍋爐改成燃油鍋爐，進一步提高能源的成本。如果將二次蒸汽壓縮，達到一定的溫度和壓力再次利用，汽化潛熱被反復利用，則蒸汽潛熱不需要消耗在大氣中，能量就能得到充分的利用，蒸發結晶工藝過程將節約大量的能量。

采用機械蒸汽再壓縮技術，將蒸發結晶的二次蒸汽再壓縮作為熱源加熱蒸發結晶器，不需要蒸汽作為熱源。對于類似低沸點升高的產品，每蒸發1噸水，只需要15-18度電。鑒于目前的蒸汽的價格(200元/噸)和電價(0.8元/度)，越來越多的蒸發結晶過程采用機械蒸汽再壓縮技術。

對于正在運行的成千上萬臺傳統蒸發器如何改造為機械蒸汽再壓縮加熱以節約能源由于缺乏系統的技術手段，還未受到關注。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種多效降膜蒸發器的節能蒸汽系統和改造方法，系統正常運行情況下基本不需要額外的鍋爐蒸汽供給，節約成本，降低能耗，減少環境污染，改造方法簡單通用。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種多效降膜蒸發器的節能蒸汽系統，包括若干效的降膜蒸發器，各效降膜蒸發器產生的二次蒸汽通過管道輸送至蒸汽吸入管中合并，所述蒸汽吸入管的末端與機械蒸汽壓縮機的入氣口相連，所述機械蒸汽壓縮機的出氣口與蒸汽輸送管連接，所述蒸汽輸送管分別與各效降膜蒸發器內部的蒸汽加熱殼程連通。

作為本發明一種優選的實施方式，所述蒸汽吸入管上連通有壓縮機密封蒸汽管，所述壓縮機密封蒸汽管連接到外源蒸汽設備。

作為本發明另一種優選的實施方式，所述機械蒸汽壓縮機連接有開車蒸汽補充管，所述開車蒸汽補充管連接到外源蒸汽設備。

作為本發明另一種優選的實施方式，所述降膜蒸發器的效數為四效。

本發明解決其技術問題所采用的另一技術方案是提供一種多效降膜蒸發器的節能蒸汽系統的改造方法，包括以下步驟：

(1)保持原有的各效降膜蒸發器的設備不變；

(2)將各效降膜蒸發器之間、降膜蒸發器與蒸汽鍋爐之間、降膜蒸發器與冷凝器之間的原有蒸汽管道拆除；

(3)通過布設蒸汽吸入管將各效降膜蒸發器內的蒸汽加熱管道合并，并將蒸汽吸入管連接到機械蒸汽壓縮機的入氣口；

(4)通過布設蒸汽輸送管將機械蒸汽壓縮機的出氣口與各效降膜蒸發器內的蒸汽加熱管道連通；

(5)重新設計控制系統。

作為本發明一種優選的實施方式，所述各效降膜蒸發器之間的產品流程改造為單流程。

有益效果

在本發明中，通過機械蒸汽壓縮機對各效降膜蒸發器產生的二次蒸汽進行壓縮，使得其溫度和壓力再次提高，達到降膜蒸發器內部加熱殼程所需蒸汽的要求，再被分配到各效降膜蒸發器中作為熱源，除了開車過程和很小一部分的機械蒸汽壓縮機密封補充外，在正常運行的情況下基本不需要額外的鍋爐蒸汽，有利于節約成本，降低能耗，減少對環境的污染。

本發明的改造方法簡單、通用，改造投資回報速度快，且隨著蒸發量的提高投資回報時間更加縮短。

附圖說明

圖1為原降膜蒸汽器系統的流程結構圖。

圖2為本發明降膜蒸汽器系統的流程結構圖。

圖3為本發明實施例降膜蒸汽器蒸汽系統改造前后的工藝數據和經濟性比較表。

圖4為本發明實施例蒸發量與投資回報時間關系圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。