[發明專利]一種基于熱泵的連續式進液多效真空濃縮器

在審

• 申請號: 201810921244.1
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN108926856A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 田小亮;劉玉清;李剛;李曉花
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: B01D1/26
• 分類號: B01D1/26
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 黃曉敏

1.一種基于熱泵的連續式進液多效真空濃縮器，其特征在于主體結構包括第1效濃縮組件、第2效濃縮組件、第3效濃縮組件、……、第n-1效濃縮組件、第n效濃縮組件、真空泵、溶液進料泵、蒸汽清洗閥、啟動加熱器、熱管冷凝器、第一監控組件、溶液泵、第二監控組件、熱泵蒸發器、熱泵壓縮機、熱泵節流閥、第2效冷凝液節流閥、熱管循環泵、冷凝液集管、水冷換熱器、冷凝液溶液泵、熱管蒸發器、疏水閥、冷凝液低壓儲液罐、冷凝液總管、濃縮液低壓儲液罐、濃縮液引料泵和濃縮液集管，其中熱泵蒸發器、加熱管、熱泵節流閥和熱泵壓縮機組成熱泵循環組件，熱管冷凝器、熱管蒸發器、熱管循環泵組成熱管循環組件，外部冷源和水冷換熱器組成水冷循環組件，外部熱源和啟動加熱器組成啟動組件；溶液進料泵與啟動加熱器管道連接，連接進料泵與啟動加熱器之間的管道上設有蒸汽清洗閥，用于清洗設備；熱管冷凝器分別與熱管啟動器、溶液泵和熱管蒸發器連通，熱管冷凝器與熱管蒸發器之間設有熱管循環泵，熱管冷凝器與溶液泵之間設有第一監控組件，溶液泵與第1效濃縮組件的頂部連通，溶液泵與第1效濃縮組件之間設有第二監控組件，熱泵蒸發器分別與第1效濃縮組件側面上部的加熱工質入口、側面下部的加熱工質出口、第2效濃縮組件側面下部的加熱工質出口以及水冷換熱器管道連通，熱泵蒸發器與第1效濃縮組件側面上部加熱工質入口之間的管道上設有熱泵壓縮機，熱泵蒸發器與第1效濃縮組件側面下部加熱工質出口之間的管道上設有熱泵節流閥，熱泵蒸發器與第2效濃縮組件側面下部加熱工質出口之間的管道上設有第2效冷凝液節流閥；第2效濃縮組件、第3效濃縮組件、……、第n-1效濃縮組件、第n效濃縮組件的底部分別與冷凝液集管管道連通，第1效濃縮組件、第2效濃縮組件、第3效濃縮組件、……、第n-1效濃縮組件、第n效濃縮組件均包括濃縮管、加熱管、第三監控組件、冷凝液節流閥和濃縮液調節閥，細長結構的濃縮管兩端均帶有封頭，濃縮管內裝有被壓縮溶液，加熱管采用套管、繞管或其他形式設置在濃縮管外部，第1效濃縮組件的濃縮管頂部蒸汽出口與第2效濃縮組件的加熱管側面上部加熱工質入口連通，底部出液口與第2效濃縮組件的濃縮管側面上部進液口連通，第1效濃縮組件的濃縮管底部出液口與第2效濃縮組件的濃縮管側面上部進液口之間依次設有第三監控組件和濃縮液調節閥，第2效濃縮組件和第3效濃縮組件之間的連接與第1效濃縮組件和第2效濃縮組件之間的連接相同，以此類推，直至連接至第n效濃縮組件，第2效濃縮組件、第3效濃縮組件、……、第n-1效濃縮組件、第n效濃縮組件的加熱管側面下部加熱工質出口與冷凝液集管之間均設有冷凝液節流閥；第n效濃縮組件的頂部設有真空泵，便于保壓和開啟前抽真空；第n效濃縮組件頂部的蒸汽出口與水冷換熱器管道連通，底部的出液口通過濃縮液集管與濃縮液低壓儲液罐連通，濃縮液集管上設有濃縮液引料泵，冷凝液集管與冷凝液總管連通，冷凝液總管上設有冷凝液溶液泵，冷凝液溶液泵與熱管蒸發器連通，熱管蒸發器與冷凝液低壓儲液罐管道連通，熱管蒸發器與冷凝液低壓儲液罐之間的管道上設有疏水閥。

2.根據權利要求1所述基于熱泵的連續式進液多效真空濃縮器，其特征在于所述外部熱源包括電加熱熱源、廠房余熱或高壓蒸汽熱。

3.根據權利要求1所述基于熱泵的連續式進液多效真空濃縮器，其特征在于所述第1效濃縮組件、第2效濃縮組件、第3效濃縮組件、……、第n-1效濃縮組件、第n效濃縮組件的頂部均設有蒸汽出口，左側面均自上而下依次設有進液口、加熱工質入口，右側面均設有加熱工質出口，底部均設有出液口；第n效濃縮組件的頂部還設有保壓口，保壓口與真空泵連通。

4.根據權利要求1所述基于熱泵的連續式進液多效真空濃縮器，其特征在于所述每效濃縮組件的濃縮管內部上端設有排氣結構，使蒸汽出口只出蒸汽，排氣結構為離心排氣管、孔板或除沫網。

5.根據權利要求1所述基于熱泵的連續式進液多效真空濃縮器，其特征在于所述外部冷源包括自然水、蓄冷材料或空氣源。