CN104027990A - 机械式蒸汽再压缩蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机械式蒸汽再压缩蒸发器，其包括：一蒸发器，其具有设于蒸发器下端部的原液入口、与原液入口相通且供原液通过的若干换热管，所述蒸发器具有位于其中部的蒸汽输入口，该蒸发器的壳体结构设置有冷凝水输出端；一具有换热结构的预热器，换热结构的热源输入管路接于蒸发器的冷凝水输出端，换热结构的换热介质管路接于蒸发器的原液入口；一分离器，其接于蒸发器的料液输出端以及蒸发器的蒸发室，该分离器具有二次蒸汽输出端，且该二次蒸汽输出端接于压缩机，使用机械式蒸汽再压缩蒸发器比传统蒸发器节省80％以上的能源，节省90％以上的冷凝水，减少50％以上的占地面积。

Description

机械式蒸汽再压缩蒸发器

技术领域

本发明涉及一种机械式蒸汽再压缩蒸发器,其适用于牛奶、浓缩果汁、咖啡、葡萄糖、淀粉、味精、木糖、制药、化工、生物工程、环保工程、废液回收、造纸、制盐等行业进行低温浓缩。

背景技术

中国是“世界工厂”，同时也是一个能耗大国。中国万元GDP的能耗是国外发达国家的2.4倍，在日益严重的环境和能源成本上涨的今天，节能环保设备是必不可少的。中国目前大约有10亿吨蒸发量的蒸发设备在运行，其能耗是相当巨大的。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种能够降低能耗的机械式蒸汽再压缩蒸发器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

机械式蒸汽再压缩蒸发器，其包括：

一蒸发器(A)，其具有设于蒸发器下端部的原液(H)入口、与原液(H)入口相通且供原液通过的若干换热管，所述蒸发器具有位于其中部的蒸汽输入口，该蒸发器的壳体结构设置有冷凝水输出端；

一具有换热结构的预热器(D)，换热结构的热源输入管路接于蒸发器的冷凝水输出端，换热结构的换热介质管路接于蒸发器的原液入口；

一分离器(B)，其接于蒸发器的料液输出端以及蒸发器的蒸发室，该分离器具有二次蒸汽(E)输出端，且该二次蒸汽输出端接于压缩机(C)，所述压缩机输出端接于换热器的蒸汽输入口。

机械式蒸汽再压缩蒸发器还包括：

单片机控制器(1)；

设于换热器冷凝水输出端与预热器热源输入管之间的泵I，其电连接于单片机控制器；

设于分离器浓缩液(F)输出管路的泵II，其电连接于单片机控制器；

设于分离器二次蒸汽(E)输出端的压力传感器，其电连接于单片机控制器。

所述蒸发器设置有减压阀，其电连接于单片机控制器。

所述蒸发器、预热器、分离器表面设置太阳能电池板，其连接于蓄电池，该蓄电池电连接于泵I、泵II、单片机控制器。

本发明具有如下有益效果：机械式蒸汽再压缩蒸发器，其原理是利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发产生的二次蒸汽，把电能转换成热能，提高二次蒸汽的焓，被提高热能的二次蒸汽打入加热室进行加热，以达到循环利用二次蒸汽已有的热能，从而可以不需要外部鲜蒸汽，依靠蒸发器自循环来实现蒸发浓缩的目的。从而打破了蒸发器一定要使用锅炉作为热源的传统结构。

创新的蒸发器结构设计极大地提高了热交换效益，强大的蒸发系统保证了蒸发运行系统的平稳。中国是“世界工厂”，同时也是一个能耗大国。中国万元GDP的能耗是国外发达国家的2.4倍，在日益严重的环境和能源成本上涨的今天，中国为我们这种产品提供了广大的市场空间。中国目前大约有10亿吨蒸发量的蒸发设备在运行，如果都用机械式蒸汽再压缩蒸发设备，可以为国家节约1亿吨标准煤，一年减排2.7亿吨的二氧化碳。

使用机械式蒸汽再压缩蒸发器比传统蒸发器节省80％以上的能源，节省90％以上的冷凝水，减少50％以上的占地面积。

附图说明

图1为机械式蒸汽再压缩蒸发器结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，机械式蒸汽再压缩蒸发器，其包括：一蒸发器A，其具有设于蒸发器下端部的原液H入口、与原液H入口相通且供原液通过的若干换热管，该换热管均匀排列于蒸发器的壳体结构内部，所述蒸发器具有位于其中部的蒸汽输入口，该蒸发器的壳体结构设置有冷凝水输出端；一具有换热结构的预热器D，换热结构的热源输入管路接于蒸发器的冷凝水输出端，换热结构的换热介质管路接于蒸发器的原液入口，经过蒸发器换热后的热源介质则以蒸馏水G的形式输出，该预热器有效的利用蒸发器排出的冷凝水进行物料预热，提高热源的回收利用能力，所述预热器包括但不限于如下结构：壳体结构、设于壳体结构内且相邻布置的热源输入管路、换热介质管路，所述热源输入管路和换热介质管路的管壁是相互接触的；作为另外一种结构形式则选择：壳体结构，设于壳体结构中且作为换热介质管路的内腔体结构、设于内腔体结构中的换热介质管路，该方案选择热介质在换热介质管路外流动，亦或是将前述结构进行互换而选择冷介质在热源输入管路外流动，作为结构的优化，上述方案的换热介质管路或者是热源输入管路选择弯曲结构布置(诸如螺旋结构、波浪形结构)；一分离器B，其接于蒸发器的料液输出端以及蒸发器的蒸发室，该分离器具有二次蒸汽E输出端，且该二次蒸汽输出端接于压缩机C，所述压缩机输出端接于换热器的蒸汽输入口。

机械式蒸汽再压缩蒸发器还包括：单片机控制器1；设于换热器冷凝水输出端与预热器热源输入管之间的泵I，其电连接于单片机控制器；设于分离器浓缩液F输出管路的泵II，其电连接于单片机控制器；设于分离器二次蒸汽E输出端的压力传感器，其电连接于单片机控制器。为提高示警能力，所述单片机控制器接有示警装置，诸如示警灯、蜂鸣器以便于压力过大而体现用户。

所述蒸发器设置有减压阀，其电连接于单片机控制器，当来自压缩机的二次蒸汽导致蒸发器内部压力过大(通过在蒸发器设置压力传感器)，则通过减压阀而进行有效降压。

所述蒸发器、预热器、分离器表面设置太阳能电池板，其连接于蓄电池，该蓄电池电连接于系统的用电设备，诸如单片机控制器、泵I、泵II，其有效避免对于系统突然断电而造成的风险。本文中略去了对于公知技术的描述，诸如如何降压、增压等属于现有技术。

与传统蒸发器的比较本案具有如下优点(见下表1)：

表1

以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.机械式蒸汽再压缩蒸发器，其特征在于，包括：

一蒸发器(A)，其具有设于蒸发器下端部的原液(H)入口、与原液(H)入口相通且供原液通过的若干换热管，所述蒸发器具有位于其中部的蒸汽输入口，该蒸发器的壳体结构设置有冷凝水输出端；

一具有换热结构的预热器(D)，换热结构的热源输入管路接于蒸发器的冷凝水输出端，换热结构的换热介质管路接于蒸发器的原液入口；

一分离器(B)，其接于蒸发器的料液输出端以及蒸发器的蒸发室，该分离器具有二次蒸汽(E)输出端，且该二次蒸汽输出端接于压缩机(C)，所述压缩机输出端接于换热器的蒸汽输入口。

2.根据权利要求1所述的机械式蒸汽再压缩蒸发器，其特征在于，还包括：

单片机控制器(1)；

设于换热器冷凝水输出端与预热器热源输入管之间的泵I，其电连接于单片机控制器；

设于分离器浓缩液(F)输出管路的泵II，其电连接于单片机控制器；

设于分离器二次蒸汽(E)输出端的压力传感器，其电连接于单片机控制器。

3.根据权利要求1或2所述的机械式蒸汽再压缩蒸发器，其特征在于，所述蒸发器设置有减压阀，其电连接于单片机控制器。

4.根据权利要求1或2所述的机械式蒸汽再压缩蒸发器，其特征在于，所述蒸发器、预热器、分离器表面设置太阳能电池板，其连接于蓄电池，该蓄电池电连接于泵I、泵II、单片机控制器。