CN104162283A - 一种双效罗茨式mvr降膜蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，所述系统包括双效降膜蒸发器和水蒸汽再压缩系统，所述蒸发器包括一效蒸发器和二效蒸发器，每一效蒸发器包含加热室和分离室；所述水蒸汽再压缩系统主要为罗茨式MVR压缩机。所述蒸发器二效分离室的蒸汽出口与水蒸汽压缩机的蒸汽入口相连，水蒸汽压缩机的蒸汽出口与一效蒸发器的蒸汽入口相连；本发明通过对二效的低品位余热的回收，重新利用了溶液蒸发过程中产生的二次蒸汽的全部潜热，节约了一次能源，大大降低了溶液蒸发时的能源消耗，并降低了对环境的污染；本发明结构简单，占地空间小，启动时只需少量蒸汽，启动后不需要生蒸汽，自动化程度高；特别适合热敏性物料，应用范围广泛，蒸发浓缩、蒸发结晶、低温蒸发的场合均可使用。

Description

一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统

技术领域

本发明涉及一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统以及操作方法，属于热泵蒸发技术领域。

背景技术

MVR的全称是“机械蒸汽再压缩”(Mechanical Vapor Recompression)。该技术最早可追溯到1917年，由瑞士Sulzer-EscherWyss Ltd发明。机械蒸汽再压缩技术可以把二次蒸汽压缩到较高的压力值，从而增加内能，以实现这种能量的连续循环。

多效蒸发属于工艺成熟的技术，通常以三效和四效居多，成本较低，但是其节能性与MVR技术相比而言相差甚远。多效蒸发的过程中，二次蒸汽通常作为次效及次几效的热源。MVR热泵蒸发器与TVR热泵蒸发器的不同之处在于MVR可以压缩所有的二次汽蒸汽，TVR只能对部分二次蒸汽进行压缩。本发明将双效蒸发器与MVR技术结合起来，将二次蒸汽最大限度地利用了起来。

通过对废热蒸汽的逆流洗涤，并利用机械方法进行压缩，二次蒸汽提高了压力，温度和焓，并且对蒸汽的清洁度有一个提高，达到重新利用的目的，加热蒸汽本身被冷凝成水。该技术只需要在启动阶段提供生蒸汽，操作进入稳定状态之后，则可以停止生蒸汽的供应。有机分子稀溶液在蒸发浓缩过程中，溶液的沸点受到蒸发压强的影响较小，忽略了蒸发压强对溶液沸点的影响，因此本发明适用于牛奶乳品工业、中草药浓缩等领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种极大节约能耗，效率高，操作简单，占地面积小，实用性广泛的高效蒸发器。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种应用于有机分子稀溶液双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，包括原料罐，进料泵，预热器，一效降膜蒸发器，循环泵，二效降膜蒸发器，罗茨水蒸汽压缩机，截止阀，转子流量计，锥形喷嘴，完成液罐，冷凝水罐，耐震压力表，温度表，热电偶。通过调节转子流量计来调节喷水量的大小。通过罗茨压缩机底部排水口来排出管道冷凝所产生冷凝水，避免水分聚积导致循环负荷过大，避免损坏罗茨压缩机。

本发明包括原料罐进料泵，预热器，一效降膜蒸发器，循环泵，二效降膜蒸发器，罗茨水蒸汽压缩机，完成液罐，冷凝水罐。

生蒸汽入口处和压缩后蒸汽进入一效加热室之前加装截止阀，方便切换。

可使用蝶阀替换压缩后蒸汽进入一效加热室之前的截止阀。

一效分离室与二效加热室之间加装物料循环泵。

降膜蒸发器加热室采用盘式分布器，开孔的排布方式为正三角形排布。

罗茨水蒸汽压缩机的喷水口设有雾化喷头。

罗茨水蒸气压缩机的压缩比范围为1.8-2.4。

罗茨水蒸汽压缩机的蒸汽入口处设有喷水口，且喷水口设有雾化喷头。

罗茨风机底部要设置排水口，以排出启动阶段产生的冷凝水。

在条件允许的情况下，可利用冷凝水罐中得冷凝水来作为压缩机喷水的来源，消除压缩后水蒸汽的过热，使其成为对应压力下的饱和蒸汽，并节约了用水，达到节能环保的目的。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

节约了投资成本，充分利用了二次蒸汽的潜热，实现蒸发温度和压缩机压缩比的可控性。采用罗茨水蒸汽压缩机，温升和压缩比比较大，从二效分离器分离出来的蒸汽经压缩机压缩进入一效蒸发器加热室，二次蒸汽得以很好利用，此种压缩机适用于蒸发量小，温升较大的场合。蒸发量相同的系统，二效压缩量是单效压缩量的二分之一左右，这样节约了投资成本。

因此，本发明与单效降膜蒸发器和多效蒸发相比，具有突出的优点在于：(1)蒸发量相同的系统，二效压缩量是单效压缩量的二分之一左右，这样节约了投资成本；(2)配套设备较少，运行稳定，操作简单且成本低；(3)可以实现负压蒸发(50-90℃)，防止物料在高温情况下变形。

本发明提供的一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统以及操作方法，在结构上实现简单化，在操作上实现了高效率，为实际应用提供了极大的方便，可广泛应用于有机分子稀溶液的蒸发浓缩过程，包括牛奶乳品工业、中草药浓缩等领域。

附图说明

附图1是本发明的示意图。

附图1：1.原料罐，2.进料泵，3.预热器，4.生蒸汽入口，5.一效降膜蒸发器加热室,6.一效降膜蒸发器分离室，7.循环泵，8.二效降膜蒸发器加热室，9.罗茨水蒸汽压缩机，10.二效降膜蒸发器分离室，11.完成液罐，12.冷凝水罐。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。如附图1所示，工作时，首先将原料罐1蓄满原料，后打开进料泵2，开启预热器3进行预热，利用生蒸汽对预热器预热后，进入加热室5，8和分离室6,10，打开循环泵7，同时开启生蒸汽4，对原料进行加热到接近沸腾温度，开启罗茨式MVR压缩机9，蒸发室内的真空度可由罗茨压缩机的抽吸作用而变大，直到料液沸腾蒸发。

当压缩机出口温度、压力超过理论值时，开启喷水阀门，调节喷水量，使出口处的温度、压力和理论值相对应，以免出现过热蒸汽。罗茨压缩机出口温度和压力达到稳定后，开启一效加热室前截止阀，使蒸汽进入加热室对物料进行浓缩，达到采出浓度时，将浓缩液送至完成液罐11，加热室冷凝水由冷凝水罐12收集。关闭罗茨风机前要确保风机干燥。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，其特征在于包括原料罐(1)，进料泵(2)，预热器(3)，生蒸汽入口(4)，一效降膜蒸发器加热室(5),一效降膜蒸发器分离室(6)，循环泵(7)，二效降膜蒸发器加热室(8)，罗茨水蒸汽压缩机(9)，二效降膜蒸发器分离室(10)，完成液罐(11)，冷凝水罐(12)。

2.根据权利要求1所述的一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，其特征在于生蒸汽入口处和压缩后蒸汽进入一效加热室之前加装截止阀，方便切换。

3.根据权利要求1所述的一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，其特征在于一效分离室(6)与二效加热室(8)之间加装物料循环泵(7)。

4.根据权利要求1所述的一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，其特征在于降膜蒸发器加热室采用盘式分布器，开孔的排布方式为正三角形排布。

5.根据权利要求1所述的一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，其特征在于罗茨水蒸气压缩机的压缩比范围为1.8-2.4。

6.根据权利要求1所述的一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，其特征在于罗茨水蒸汽压缩机的蒸汽入口处设有喷水口，且喷水口设有雾化喷头。