CN104692477A - 一体化结构水处理低温低压蒸发器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一体化结构水处理低温低压蒸发器,包括壳体,循环水泵,多组板式换热器串联布置在所述壳体内,在各板式换热器相邻处、于所述壳体内还布置蒸发器,蒸发器底部还设置陶瓷原料过滤器;在所述壳体内还布置加热器;在所述壳体外还分别布置空气进口泵及空气出口。本发明采用一体化结构、不需要蒸汽及压缩机,具有占地面积小、易于维护,不需要土建工程,运行能耗较低,低嘈音,全自动智能控制等优点,电耗比传统列管式蒸发器及MVR蒸发系统小80%,整体投资成本降低30%以上。其利用板式换热器使得整体结构极为紧凑,在蒸发数量相同的条件下,所占空间为管式降膜蒸发器的1/3到1/4,高度为管式降膜蒸发器的1/10,拆装方便,设备换热面积调整灵活。

Description

一体化结构水处理低温低压蒸发器
技术领域
[0001] 本发明涉及水处理设备,尤其涉及一体化结构水处理低温低压蒸发器。
背景技术
[0002] 高含盐废水是指总含盐质量分数至少1%的废水,其主要来自化工厂及石油及天然气的采集和加工,这种废水通常含有多种物质(包括盐、油、有机重金属和放射性物质)。高浓度废水是指化学耗氧量COD高于2000mg/L的高浓度、甚至高达5-8万mg/L的高污染废水,例如养猪场废水、电镀废水、油墨废水等,目前高含盐废水及高浓度废水是国内最难处理的废水之一,上述废水的问题严重制约行业及企业的发展,并且如何处理是很多专家学者、工程技术人员深入研究的重点,其主要涉及到物化处理和高含盐生化处理两个方面,传统高含盐和高浓度废水处理基本采用列管式强制循环的蒸发系统及MVR蒸发技术,但是这种蒸发技术需要采用蒸发器,其电耗大、装备材质耐腐蚀性差、蒸汽用量大、水泵及压缩机设备成本高、热传递效率低,体积庞大、造价高,严重制约其在高含盐、高浓度废水处理中的应用。
发明内容
[0003] 本申请人针对上述现有问题,进行了研究改进,提供一体化结构水处理低温低压蒸发器,该结构蒸发器为一体化全塑结构,不需要蒸汽及压缩机,其具有占地面积小、易于维护,不需要土建工程,运行能耗较低,低嘈音,耐腐蚀,全自动智能控制,结构紧凑、拆装方便的优点。
[0004] 本发明所采用的技术方案如下:
一体化结构水处理低温低压蒸发器,包括壳体,多组板式换热器串联布置在所述壳体内,在各板式换热器相邻处、于所述壳体内还分别布置蒸发器及加热器;在所述壳体外还分别布置空气进口泵及空气出口 ;在所述壳体内还布置循环水泵、进水口、水循环再处理管源水进水管和处理后排出浓水管、处理后排出净水管。
[0005] 其进一步技术方案在于:
各组板式换热器均包含两个凹凸面通道,各凹凸面通道组成多个连续交替的凹凸纹,各凹凸纹由压轧直线分开;
所述凹凸面通道包括多个连续交替的凹部及凸部,互为相邻的两个凹部及凸部通过一个菱形连接,所述菱形由由两个等腰共面三角形组成,各相邻菱形之间以纵向棱边为中心对称分布两个等腰梯形;
所述板式换热器采用高强度塑料、陶瓷、不锈钢或聚合物材质中的任意一种材料挤出吹塑成型;
所述壳体采用高强度塑料材料制成;
所述蒸发器采用高强度塑料结构及陶瓷原料过滤器组成;
所述循环水泵的一端通过源水进水管与水处理再循环管的一端连接,所述水处理再循环管的另一端与所述壳体连通,所述循环水泵的另一端通过水处理再循环管与进水口连通;所述水泵、进水口、源水进水管和处理后排出浓水管、处理后排出净水管均采用高强度塑料结构。
[0006] 本发明的有益效果如下:
本发明具有占地面积小、易于维护,不需要土建工程的优点,电耗比传统列管式蒸发器小80%,整体投资成本降低30%以上。其利用板式换热器使得整体结构极为紧凑,在蒸发数量相同的条件下,所占空间为管式降膜蒸发器的1/3到1/4,高度为管式降膜蒸发器的1/10,其检修只需要松开紧固件即可在原空间范围内接触到板式换热器,拆装方便,设备换热面积调整灵活,板式换热器中各板片的尺寸最小的为0.03 m2,最大可达4 m2以上,每台设备的换热面积最小可达0.5 m2,最大可达1900 m2以上。
[0007] 通过调节换热板的数目或者变更流程即可得到合适的传热效果及容量,为用户提供随时可变更处理量和改变传热系数K值或者增加新功能的可能,由于结构紧凑体积小,蒸发器的外表面积小,因此热损失小,压力损失少,在相同的传热系数的条件下,板式换热器通过合理的选择流速,压力损失可控制在管式降膜蒸发器的1/3的范围内,使用安全可靠,另外可以增加信号孔,若发生泄漏,可将其排除在蒸发器外部,防止蒸汽和物料混合,又起到安全警报作用,实现低温低压多效板式蒸发浓缩系统功能,电耗比传统列管式蒸发器小80%,整体投资成本降低30%以上。
附图说明
[0008] 图1为本发明的结构示意图。
[0009] 其中:1、壳体;2、加热器;201、加热器出口 ;3、板式换热器;4、蒸发器;5、空气进口泵;6、空气出口 ;7、进水口 ;8、水处理再循环管;9、循环水泵;10、处理后排出浓水管;
11、处理后排出净水管;12、源水进水管。
具体实施方式
[0010] 下面结合附图,说明本发明的具体实施方式。
[0011] 如图1所示,一体化结构水处理低温低压蒸发器包括壳体1,壳体I采用高强度塑料材料制成。多个板式换热器3串联布置在壳体I内,在各板式换热器3相邻处、于壳体I内还布置蒸发器4。在壳体I内还布置加热器2,在加热器2的一侧还设置加热器出口 201。在壳体I外还分别布置空气进口泵5及空气出口 6,该空气进口泵5与壳体I相连通。如图
2、图3所示,各板式换热器3均包含两个凹凸面通道,各凹凸面通道组成多个连续交替的凹凸纹,各凹凸纹由压轧直线33分开。上述凹凸面通道包括多个连续交替的凹部31及凸部32,互为相邻的两个凹部31及凸部32通过一个菱形34连接,菱形34由两个等腰共面三角形组成,各相邻菱形34之间以纵向棱边35为中心对称分布两个等腰梯形36。上述板式换热器3采用塑料,也可以采用陶瓷、高强度不锈钢或聚合物材质中的任意一种材料挤出吹塑成型。
[0012] 如图1所示,上述循环水泵9的一端通过源水进水管12与水处理再循环管8的一端连接,水处理再循环管8的另一端与壳体I连通,循环水泵9的另一端通过水处理再循环管8与进水口 7连通;循环水泵9、进水口 7、源水进水管12和处理后排出浓水管10、处理后排出净水管11均采用高强度塑料结构。
[0013] 本发明的具体工作过程如下:
如图1所示,废水通过源水进水管12、循环水泵9、水处理再循环管8进入进水口 7并输入至壳体I内的板式换热器3,废水有下向上从板式换热器3的顶部流出并进入加热器2中进行加热,将废水加热至蒸发器4所需的85°C,加热器2为浸入式电加热器,该浸入式电加热器能将水加热到90〜93°,达到温度的热废水从加热器出口 201流出并进入蒸发器4,蒸发器4采用塑料及陶瓷原料制成,在热废水进入蒸发器4的同时,空气进口泵5抽入外界空气进入壳体I内的蒸发器4,利用蒸发器4优化空气和热废水之间的接触表面,空气注入到水流底部,空气受热后形成饱和的湿空气,同时其产生的蒸汽将需要处理的各类高浓度污水或高含盐废水中的水分分离处理90%净化水效果,只剩10%的浓水排出,工艺处理未完成的废水继续流入水处理再循环管8中处理。饱和湿空气在预热废水(75° )进入加热器2之前流通到板式换热器3中经过多个凹部31及凸部32后凝结,最后形成清水流出壳体I,另外不含水份的空气从空气出口 6流出,以此循环。
[0014] 本发明具有占地面积小、易于维护,不需要土建工程的优点,其利用板式换热器使得整体结构极为紧凑,在蒸发数量相同的条件下,所占空间为管式降膜蒸发器的1/3到1/4,高度为管式降膜蒸发器的1/10,其检修只需要松开紧固件即可在原空间范围内接触到板式换热器,拆装方便,设备换热面积调整灵活,板式换热器中各板片的尺寸最小的为
0.03 m2,最大可达4 m2以上,每台设备的换热面积最小可达0.5 m2,最大可达1900 m2以上。通过调节换热板的数目或者变更流程即可得到合适的传热效果及容量,为用户提供随时可变更处理量和改变传热系数K值或者增加新功能的可能,由于结构紧凑体积小,蒸发器的外表面积小,因此热损失小,压力损失少,在相同的传热系数的条件下,板式换热器通过合理的选择流速,压力损失可控制在管式降膜蒸发器的1/3的范围内,使用安全可靠,另外可以增加信号孔,若发生泄漏,可将其排除在蒸发器外部,防止蒸汽和物料混合,又起到安全警报作用,实现低温低压多效板式蒸发浓缩系统功能,一体化结构水处理低温低压蒸发器具备耐腐蚀,全自动智能控制,电耗比传统列管式蒸发器小80%,整体投资成本降低30%以上。
[0015] 以上描述是对本发明的解释,不是对发明的限定,本发明所限定的范围参见权利要求,在不违背本发明的基本结构的情况下,本发明可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一体化结构水处理低温低压蒸发器,其特征在于:包括壳体(1),多组板式换热器(3)串联布置在所述壳体(I)内,在各板式换热器(3)相邻处、于所述壳体(I)内还分别布置蒸发器(4)及加热器(2);在所述壳体(I)外还分别布置空气进口泵(5)及空气出口(6);在所述壳体(I)内还布置循环水泵(9)、进水口(7)、水循环再处理管(8)源水进水管(12)和处理后排出浓水管(10 )、处理后排出净水管(11)。
2.如权利要求1所述的一体化结构水处理低温低压蒸发器,其特征在于:各组板式换热器(3)均包含两个凹凸面通道,各凹凸面通道组成多个连续交替的凹凸纹,各凹凸纹由压轧直线(33)分开。
3.如权利要求2所述的一体化结构水处理低温低压蒸发器,其特征在于:所述凹凸面通道包括多个连续交替的凹部(31)及凸部(32),互为相邻的两个凹部(31)及凸部(32)通过一个菱形(34)连接,所述菱形(34)由由两个等腰共面三角形组成,各相邻菱形(34)之间以纵向棱边(35 )为中心对称分布两个等腰梯形(36 )。
4.如权利要求1所述的一体化结构水处理低温低压蒸发器,其特征在于:所述板式换热器(3)采用高强度塑料、陶瓷、不锈钢或聚合物材质中的任意一种材料挤出吹塑成型。
5.如权利要求1所述的一体化结构水处理低温低压蒸发器,其特征在于:所述壳体(I)采用高强度塑料材料制成。
6.如权利要求1所述的一体化结构水处理低温低压蒸发器,其特征在于:所述蒸发器(4)采用高强度塑料结构及陶瓷原料过滤器组成。
7.如权利要求1所述的一体化结构水处理低温低压蒸发器,其特征在于:所述循环水泵(9)的一端通过源水进水管(12)与水处理再循环管(8)的一端连接,所述水处理再循环管(8)的另一端与所述壳体(I)连通,所述循环水泵(9)的另一端通过水处理再循环管(8)与进水口( 7 )连通;所述水泵(9 )、进水口( 7 )、源水进水管(12)和处理后排出浓水管(10 )、处理后排出净水管(11)均采用高强度塑料结构。
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