CN104707349B - 一种板式蒸发器式mvr热泵蒸发系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种板式蒸发器式MVR热泵蒸发系统，所述系统包括进料预热管路、蒸发循环管路、压缩管路、冷凝管路、喷水管路、排水管路以及排料管路。为循环回收利用蒸汽而达到节能的目的，设计了该系统，能够有效地对压缩机进行保护和实现对系统的自动化控制调节。该蒸发系统主要用于化学工业水溶液的蒸发、制盐工业盐溶液的蒸、环保工业废水的浓缩等比较洁净的液体进行高效蒸发浓缩，相对传统蒸发而言，有着很明显的节能优势和巨大的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及工业热泵蒸发领域中的一种高效节能型板式蒸发器式机械蒸汽再压缩(MVR)热泵蒸发系统。
背景技术
随着我国对节能减排的逐渐重视，作为世界上最大的能源消耗国，我国的节能减排任务更加艰巨。当前我国能源的消耗主要集中在工业上，而蒸发操作单元在化工、环保、医药、食品等领域的能源消耗非常大。传统的蒸发工艺多采用多效蒸发技术，其占地面积大、能耗高；而新型MVR热泵蒸发技术，可以完全回收二次蒸汽，摆脱了对蒸汽锅炉的依赖。由于MVR系统只需要注入少量电能就可维持系统运行，有着很显著地节能特性，其正在逐渐地被广泛采用。
CN203208699U公开了一种容积式压缩机MVR热泵蒸发系统。所述系统包括蒸发器、分离器和容积式压缩机，所述蒸发器的料液出口与分离器的入口连通，分离器的第一出口与容积式压缩机的第一入口连通，容积式压缩机的出口与蒸发器的再压缩蒸汽进口连通；所述蒸发器前端连接有预热装置。此专利通过冷凝水箱内和分级蒸发器底部积累的冷凝水，分级对板式换热器和分级蒸发器进料列管中新鲜溶液进行预热，使其加热至溶液蒸发温度后，再进入分级蒸发器的蒸发液室，进入蒸发阶段，可稳定控制溶液蒸发参数，避免了进料温度波动带来的系统失衡。
CN203291538U提供了一种MVR蒸发系统，其蒸发器采用横管蒸发器，横管蒸发器由壳体包围构成密闭内腔，内腔由两管板分割为蒸发室、分配腔和回收腔，冷凝管束水平布置于蒸发室内并连通分配腔和回收腔，布膜装置位于冷凝管束上方，蒸发室底部设置浓缩液出口，分配腔和回收腔底部设置冷凝水出口；设置有连通外部与分配腔的蒸汽入口管、连通外部与蒸发室的蒸汽出口管，蒸汽出口管内设置有除沫器。其在继承了现有优势的基础上，降低造价并能够小型化，适用于海水淡化以及食品饮料、医药等领域的污水处理、原料回收。
CN103691140A公开了一种冷凝水排水系统及其控制方法，所述排水系统用于MVR蒸发器，所述MVR蒸发器包括机械压缩风机以及抽真空系统，包括冷凝储罐，所述冷凝储罐顶部设置有三根冷凝水进水管道分别连接机械压缩风机进口前的集水斗、机械压缩风机蜗壳内部底端的冷凝水排出口以及机械压缩风机出口，所述冷凝储罐顶部另设有一排真空管道以及一抽真空管道连接抽真空系统，所述冷凝储罐底端设置有冷凝水排出管道，所述三根冷凝水进水管道上均设置有常开电磁阀，所述排真空管道上设置有常闭电磁阀，所述抽真空管道上设置有常闭电磁阀，所述冷凝水排出管道设置有常闭电磁阀。其自动化程度高，降低工人劳动量，并且大大降低了运行的功率。
但是当前现有的MVR蒸发系统存在效率低下、系统复杂、仍然对蒸汽有一定的依赖等诸多缺点，且其控制方法存在一定的问题，如不能实现对压缩机的有效保护，故迫切需要更为科学，更加高效节能的MVR热泵蒸发系统。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提出了一种更加高效节能的、更加简单、安全性更高的热泵蒸发系统。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种板式蒸发器式MVR热泵蒸发系统，所述系统包括进料预热管路、蒸发循环管路、压缩管路、冷凝管路、喷水管路、排水管路以及排料管路；
所述进料预热管路与所述循环蒸发管路连接，所述进料预热管路用于将原料液输入所述循环蒸发管路，并将原料液预热到设定温度，所述蒸发循环管路用于对输入的原料液进行循环蒸发浓缩，并进行初步的气液分离，将分离后的夹带着一定成分的液态水的饱和蒸汽输入到所述压缩管路；所述压缩管路将输入的饱和蒸汽进行压缩和气液再分离，将分离得到的含有较少液态水的蒸汽作为热源对所述蒸发循环管路中的循环浓缩液进行加热，加热后蒸汽冷凝变为饱和液体进入所述冷凝管路；所述冷凝管路与所述喷水管路连接，所述喷水管路抽取所述冷凝管路中的一部分饱和液体，并喷入所述压缩管路；所述冷凝管路与所述排水管路连接，用于将所述冷凝管路中另一部分饱和液体作为热源对所述进料预热管路中原料液进行预热，之后排出所述系统；所述排料管路与所述蒸发循环管路连接，用于将所述蒸发循环管路中经蒸发后的浓缩液排出。
优选地，所述进料预热管路包括依次连接的进料手动阀、进料泵、原料液预热前温度仪表、进料电动阀、板式预热器、原料液预热后温度仪表、过滤器以及进料涡轮流量计；所述进料涡轮流量计输送出的料液输入所述蒸发循环管路；经过所述进料电动阀的料液进入所述板式预热器冷流体侧的下进口，并由所述板式预热器冷流体侧的上出口流出。
优选地，所述蒸发循环管路包括循环泵、循环手动阀、电加热器、板式蒸发器、管道视镜、分离器；所述分离器的下液体出口与所述循环泵的进口相连通；所述循环泵的出口经所述循环手动阀与所述板式蒸发器的冷流体侧下进口相连通；所述板式蒸发器的冷流体侧上出口与所述管道视镜进口相连通；所述管道视镜出口与所述分离器的循环液进口相连通；所述电加热器与所述蒸发循环管路不直接接触，通过对换热介质进行加热，实现与所述蒸发循环管路中的浓缩液进行补热；所述进料电动阀的开度大小受所述分离器的液位信号控制。
优选地，所述压缩管路包括压缩前管路和压缩后管路；所述压缩前管路包括二次分离器、吸气压力传感仪表、吸气温度仪表、单螺杆压缩机；所述压缩后管路包括三次分离器、排气压力传感仪表、排气温度仪表；
所述分离器的上蒸汽出口与所述二次分离器的进口相连通；所述二次分离器的出口与所述单螺杆压缩机吸气进口相连通；所述单螺杆压缩机排气出口与所述三次分离器的进口相连通；所述三次分离器的出口与所述板式蒸发器的热流体侧上进口相连通；所述吸气压力传感仪表、吸气温度仪表连接在所述二次分离器的出口到所述单螺杆压缩机吸气进口之间的管道上；所述排气压力传感仪表、排气温度仪表连接在所述三次分离器的出口到所述板式蒸发器的热流体侧上进口之间的管道上，所述系统根据所述排气温度仪表得到的温度进行排气温度高限报警。
优选地，所述冷凝管路包括从所述板式蒸发器的热流体侧下出口到冷凝水箱之间的管道以及所述冷凝水箱；从所述板式蒸发器热流体侧上进口进入的饱和水蒸汽对所述板式蒸发器冷流体侧的浓缩液进行加热蒸发，而自身冷凝成液体饱和水，从所述板式蒸发器的热流体侧下出口流出至所述冷凝水箱。
优选地，所述喷水管路包括总喷水管路、主路喷水管路和保护性喷水管路；所述总喷水管路依次连接第一喷水手动阀、冷凝水泵、第二喷水手动阀、喷水过滤器、总喷水玻璃转子流量计，所述第一喷水手动阀与所述冷凝水箱的冷凝水出口连接；所述主路喷水管路由所述总喷水玻璃转子流量计输出的饱和液态水经由两路管路喷水至所述单螺杆压缩机的螺杆和两星轮；所述保护性喷水管路包括保护性喷水玻璃转子流量计、第三喷水手动阀，所述保护性喷水玻璃转子流量计与所述总喷水玻璃转子流量计连接，所述第三喷水手动阀与所述单螺杆压缩机吸气进口处相连接，对单螺杆压缩机进行过热保护。
优选地，所述总喷水管路设置总喷水流量计，并根据其测量数值进行总喷水流量低限报警保护；所述保护性喷水管路设置保护性喷水流量计，并根据其测量数值进行保护性喷水流量低限报警保护。
优选地，所述排水管路包括冷凝水冷却前温度仪表、排水手动阀、冷凝水冷却后温度仪表、排水过滤器、冷凝水排水涡轮流量计、冷凝水排水电动阀；所述冷凝水冷却前温度仪表连接在所述冷凝水泵之后的冷凝水排放管道上，所述冷凝水冷却前温度仪表之后与所述排水手动阀连接；所述排水手动阀通过管道与所述板式预热器热流体侧上进口连接；所述板式预热器热流体侧下出口依次与所述冷凝水冷却后温度仪表、排水过滤器、冷凝水排水涡轮流量计、冷凝水排水电动阀连接；所述进入所述板式预热器热流体侧上进口的水对所述板式预热器中料液进行预热，后从所述板式预热器热流体侧下出口排出；所述冷凝水排水电动阀的开度大小受所述冷凝水箱的液位信号控制。
优选地，所述排料管路包括依次连接的在线密度计、排料泵、排料电动阀，所述分离器的排料口与所述在线密度计连接；所述排料电动阀的开度大小受所述在线密度计的密度信号控制。
优选地，所述系统还包括分离回流管路；所述分离回流管路包括一次回流管路、二次回流管路和三次回流管路；
所述一次回流管路直接经由所述分离器进行气液分离后，液体直接回落入分离器内部汇集，再次跟随循环液进行循环蒸发。
所述二次回流管路经由所述二次分离器进行气液分离后，液体直接回落入所述二次分离器内部汇集，当液体液位到达一定位置后，通过打开二次回流手动阀，经由管路回流至所述蒸发循环管路，再次跟随循环液进行循环蒸发。
所述三次回流管路经由所述三次分离器进行气液分离后，液体直接回落入所述三次分离器内部汇集，当液体液位到达一定位置后，打开三次回流手动阀，经由管路回流至所述冷凝水箱进口，再次汇集于所述冷凝水箱，跟随冷凝水重复进行循环预热或喷水。
(三)有益效果
本发明提供了一种板式蒸发器式MVR热泵蒸发系统，该系统具有如下有点：
(1)该系统比其他系统更为科学，更加高效节能，具有成本低、占地面积小、系统紧凑、调节方便、工作稳定等优点；
(2)该种系统完全能够用于没有蒸汽源的地方，杜绝了工厂对蒸汽源的依赖，不会受限于产生蒸汽的地方限制，可以直接在需要浓缩的原料液处进行蒸发浓缩，即使没有蒸汽源，只要有电，系统即可运行工作；
(3)由于电加热器与循环管路不直接接触，而是间接进行换热，该种系统完全可以用于多种介质物料的蒸发浓缩，不会受限于物料性质的影响，非常安全，增加了该系统的适用程度；
(4)电加热器的换热介质可为导热油，用电加热器加热导热油后经循环管路与导热油接触进行换热，由于导热油具有加热均匀，调温控制非常准确，能够在低蒸汽压下产生高温，传热效果好，可以循环利用，节能环保，输送和操作方便等优点，可以被广泛用于各种场合；由于电加热器主要是对系统进行补热，不需要长时间加热，可通过对电源的功率调节来进行线性可控调节，以准确方便维持系统的稳定运行；
(5)该种系统压缩前后均配有分离器，能够得到更为纯净的饱和水蒸汽，进行压缩和换热，对单螺杆压缩机的效率影响较小；
(6)该种系统的控制方法能够更准确地对系统中单螺杆压缩机进行喷水，且进行了3处报警保护，包括保护性喷水流量低限报警保护、总喷水流量低限报警保护、排气温度高限报警保护；一旦出现紧急停机，不会导致单螺杆压缩机因过热而损坏；
(7)在该种系统中，进料管路、排水管路和排料管路均可进行自动控制调节，无需手动调节，提高了控制精度。该系统能够更加稳定地进料、排水和排料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种板式蒸发器式MVR热泵蒸发系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
一种板式蒸发器式MVR热泵蒸发系统，如图1所示，所述系统包括进料预热管路、蒸发循环管路、压缩管路、冷凝管路、喷水管路、排水管路以及排料管路；所述进料预热管路与所述循环蒸发管路连接，所述进料预热管路用于将原料液输入所述循环蒸发管路，并将原料液预热到设定温度，所述蒸发循环管路用于对输入的原料液进行循环蒸发浓缩，并进行初步的气液分离，将分离后的夹带着一定成分的液态水的饱和蒸汽输入到所述压缩管路；所述压缩管路将输入的饱和蒸汽进行压缩和气液再分离，将分离得到的含有较少液态水的蒸汽作为热源对所述蒸发循环管路中的循环浓缩液进行加热，加热后蒸汽冷凝变为饱和液体进入所述冷凝管路；所述冷凝管路与所述喷水管路连接，所述喷水管路抽取所述冷凝管路中的一部分饱和液体，并喷入所述压缩管路；所述冷凝管路与所述排水管路连接，用于将所述冷凝管路中另一部分饱和液体作为热源对所述进料预热管路中原料液进行预热，之后排出所述系统；所述排料管路与所述蒸发循环管路连接，用于将所述蒸发循环管路中经蒸发后的浓缩液排出。
本发明所述进料预热管路为从原料液进口至蒸发循环管路处，期间管路通过若干设备和仪表将原料液送入蒸发系统中。
所述进料预热管路包括依次连接的进料手动阀V01、进料泵P01、原料液预热前温度仪表TI01、进料电动阀EV01、板式预热器E02、原料液预热后温度仪表TI02、过滤器FI01以及进料涡轮流量计FL01；所述进料涡轮流量计FL01输送出的料液输入所述蒸发循环管路；经过所述进料电动阀EV01的料液进入所述板式预热器E02冷流体侧的下进口，并由所述板式预热器E02冷流体侧的上出口流出。
所述进料预热管路中的原料液通过进料泵P01经预热至接近蒸发温度后送入蒸发系统中，进行蒸发。所述进料预热管路中的进料电动阀EV01受分离器S01的液位信号控制，进行阀门的开度调节，此电动阀EV01为线性可控调节闸阀。所述进料预热管路中的电动阀EV01与进料泵P01开关相关联。所述预热管路为板式预热器E02的冷流体侧，从板式预热器E02下进口到上出口结束。
所述蒸发循环管路包括循环泵P02、循环手动阀V02、电加热器EH01、板式蒸发器E01、管道视镜SG01、分离器S01；所述分离器S01的下液体出口与所述循环泵P02的进口相连通；所述循环泵P02的出口经所述循环手动阀V02与所述板式蒸发器E01的冷流体侧下进口相连通；所述板式蒸发器E01的冷流体侧上出口与所述管道视镜SG01进口相连通；所述管道视镜SG01出口与所述分离器S01的循环液进口相连通；所述电加热器EH01与所述蒸发循环管路不直接接触，通过对换热介质进行加热，实现与所述蒸发循环管路中的浓缩液进行补热；所述进料电动阀EV01的开度大小受所述分离器S01的液位信号控制。本发明所述蒸发循环管路通过若干设备和仪表将循环液不断地送入分离器S01中，进行循环的气液分离，所述蒸发循环管路中的循环泵P02不断地将循环液经手动阀V02输入到板式蒸发器E01中进行换热蒸发；进入板式蒸发器E01冷流体侧下进口前需要进行补热，补热源由电加热器EH01提供。所述蒸发循环管路中的电加热器EH01与循环管路不直接接触，而是间接进行换热，换热介质为导热油，用电加热器EH01加热导热油后经循环管路与导热油接触进行换热。电加热器EH01主要是对系统进行补热，可进行线性可控调节，以维持系统的稳定运行。特别适合于不能提供蒸汽补热的工厂。所述蒸发循环管路中的循环液从板式蒸发器E01冷流体侧的下进口进，上出口出。循环液在板式蒸发器E01中充分换热后，沸腾蒸发，形成气液混合物。所述蒸发循环管路中从板式蒸发器E01上出口出来的气液混合物流经管道视镜SG01，以便观察实际的蒸发程度，同时调节循环量。所述蒸发循环管路中的循环液从管道视镜SG01出来后，直接进入分离器S01，进行气液分离。
所述压缩管路包括压缩前管路和压缩后管路；所述压缩前管路包括二次分离器S02、吸气压力传感仪表PI02、吸气温度仪表TI05、单螺杆压缩机C01；所述压缩后管路包括三次分离器S03、排气压力传感仪表PI03、排气温度仪表TI06；所述分离器S01的上蒸汽出口与所述二次分离器S02的进口相连通；所述二次分离器S02的出口与所述单螺杆压缩机C01吸气进口相连通；所述单螺杆压缩机C01排气出口与所述三次分离器S03的进口相连通；所述三次分离器S03的出口与所述板式蒸发器E01的热流体侧上进口相连通；所述吸气压力传感仪表PI02、吸气温度仪表TI05连接在所述二次分离器S02的出口到所述单螺杆压缩机C01吸气进口之间的管道上；所述排气压力传感仪表PI03、排气温度仪表TI06连接在所述三次分离器S03的出口到所述板式蒸发器E01的热流体侧上进口之间的管道上，所述系统根据所述排气温度仪表TI06得到的温度进行排气温度高限报警。所述压缩管路通过若干设备和仪表不断地进行压缩。所述压缩前管路中的分离器S02对从分离器S01中出来的气液混合物进行二次分离，以便得到更纯净的水蒸气气体。所述压缩前管路中的吸气压力传感仪表PI02是对压缩前气体压力进行测量，吸气温度仪表TI05是对压缩前气体温度进行测量。所述排气压力传感仪表PI03是对压缩后气体压力进行测量，排气温度仪表TI06是对压缩后气体温度进行测量。所述压缩后管路中的三次分离器S03是对压缩后气液混合物进行气液分离，得到更为纯净的饱和水蒸汽，以对循环液进行加热蒸发。所述压缩后管路中的液体主要来自主路喷水和保护性喷水中多余的水。
所述冷凝管路包括从所述板式蒸发器(E01的热流体侧下出口到冷凝水箱CT01之间的管道以及所述冷凝水箱CT01；从所述板式蒸发器E01热流体侧上进口进入的饱和水蒸汽对所述板式蒸发器E01冷流体侧的浓缩液进行加热蒸发，而自身冷凝成液体饱和水，从所述板式蒸发器E01的热流体侧下出口流出至所述冷凝水箱CT01。
所述冷凝管路中的饱和水蒸汽从板式蒸发器E01的热流体侧上进口进入，对循环液进行加热蒸发，而自身经换热后冷凝成液体水，从板式蒸发器E01的热流体侧下出口流入至冷凝水箱CT01。
所述喷水管路包括总喷水管路、主路喷水管路和保护性喷水管路；所述总喷水管路依次连接第一喷水手动阀V05、冷凝水泵P03、第二喷水手动阀V07、喷水过滤器FI03、总喷水玻璃转子流量计FL03，所述第一喷水手动阀V05与所述冷凝水箱CT01的冷凝水出口连接；所述主路喷水管路由所述总喷水玻璃转子流量计FL03输出的饱和液态水经由两路管路喷水至所述单螺杆压缩机C01的螺杆和两星轮；所述保护性喷水管路包括保护性喷水玻璃转子流量计FL04、第三喷水手动阀V08，所述保护性喷水玻璃转子流量计FL04与所述总喷水玻璃转子流量计FL03连接，所述第三喷水手动阀V08与所述单螺杆压缩机C01吸气进口处相连接，对单螺杆压缩机C01进行过热保护。
所述总喷水管路设置总喷水流量计FLI03，并根据其测量数值进行总喷水流量低限报警保护；所述保护性喷水管路设置保护性喷水流量计FLI04，并根据其测量数值进行保护性喷水流量低限报警保护。
所述排水管路包括冷凝水冷却前温度仪表TI07、排水手动阀V06、冷凝水冷却后温度仪表TI08、排水过滤器FI02、冷凝水排水涡轮流量计FL02、冷凝水排水电动阀EV02)；所述冷凝水冷却前温度仪表TI07连接在所述冷凝水泵P03之后的冷凝水排放管道上，所述冷凝水冷却前温度仪表TI07之后与所述排水手动阀V06连接；所述排水手动阀V06通过管道与所述板式预热器E02热流体侧上进口连接；所述板式预热器E02热流体侧下出口依次与所述冷凝水冷却后温度仪表TI08、排水过滤器FI02、冷凝水排水涡轮流量计FL02、冷凝水排水电动阀EV02)连接；所述进入所述板式预热器E02热流体侧上进口的水对所述板式预热器E02中料液进行预热，后从所述板式预热器E02热流体侧下出口排出；所述冷凝水排水电动阀EV02)的开度大小受所述冷凝水箱CT01的液位信号控制。
本发明所述排水管路通过若干设备和仪表将冷凝水排出至冷凝水收集箱，以循环利用。所述排水管路中的冷凝水从板式预热器E02热流体侧上进口进入，经对原料液预热，自身冷却后从下出口处排出。
所述排料管路包括依次连接的在线密度计D01、排料泵P04、排料电动阀EV03，所述分离器S01的排料口与所述在线密度D01计连接；所述排料电动阀EV03的开度大小受所述在线密度计D01的密度信号控制。
本发明所述排料管路通过若干设备和仪表将浓缩液排出至浓缩液收集箱，进行进一步的处理。
所述系统还包括分离回流管路；所述分离回流管路包括一次回流管路、二次回流管路和三次回流管路；所述一次回流管路直接经由所述分离器S01进行气液分离后，液体直接回落入分离器S01内部汇集，再次跟随循环液进行循环蒸发。所述二次回流管路经由所述二次分离器S02进行气液分离后，液体直接回落入所述二次分离器S02内部汇集，当液体液位到达一定位置后，通过打开二次回流手动阀V03，经由管路回流至所述蒸发循环管路，再次跟随循环液进行循环蒸发。所述三次回流管路经由所述三次分离器S03进行气液分离后，液体直接回落入所述三次分离器S03内部汇集，当液体液位到达一定位置后，打开三次回流手动阀V04，经由管路回流至所述冷凝水箱CT01进口，再次汇集于所述冷凝水箱CT01，跟随冷凝水重复进行循环预热或喷水。
本发明中，所述系统的控制方法中进料管路、排水管路和排料管路均可进行自动控制调节。所述系统的控制方法中电加热器EH01可通过对电源的功率调节来进行线性控制调节。
所述系统的各调节主要包括初始进料预热调节、喷水调节、开机调节、冷凝水调节、持续进料调节、稳定蒸发调节、排料调节。
所述系统的初始进料调节，打开手动阀V01，开启进料泵P01，打开电动阀EV01,持续进料至分离器S01液位到达循环液进口上口处，保持整个循环管口被淹没。
所述系统的预热调节，打开手动阀V02、开启循环泵P02，打开电加热器EH01，对循环液进行初始预热，预热至蒸发温度。
所述系统的喷水调节，打开手动阀V05、开启冷凝水泵P03、打开手动阀V07、打开手动阀V08，通过调节手动阀V07和手动阀V08的开度大小来控制喷水量的大小。
所述系统的开机调节，逐渐开启压缩机，排出系统内的不凝性气体，直至蒸发温度和蒸发压力相对应，且基本不变。
所述系统的冷凝水调节，开启手动阀V06、开启电动阀EV02，并调节电动阀EV02的开度大小，以保持冷凝水箱CT01的液位保持基本不变，实现把冷凝水箱CT01的液位信号反馈给冷凝水电动阀EV02。
所述系统的持续进料调节，重新开启进料，调节进料电动阀EV01的开度大小，使分离器S01的液位保持基本不变，实现把分离器S01的液位信号反馈给进料电动阀EV01。
所述系统的稳定蒸发调节，调节持续进料量和冷凝水排放量，调节电加热器EH01功率大小，以保持系统在蒸发温度下稳定运行。所述电加热器EH01功率调节为线性调节，以提供稳定补热。
所述系统的排料调节，排料泵P04与排料电动阀EV03实现联动调节，通过密度计D01的密度信号反馈给进料电动阀EV01，实现排料调节。排料密度需要完全满足排料要求方可排料。
所述系统的报警保护共有3处，包括保护性喷水流量报警保护、总喷水流量报警保护、排气温度报警保护。
所述系统的保护性喷水流量报警保护，当保护性喷水流量低于设定的最小保护性喷水量报警，立即关闭压缩机，实现对压缩机的保护。
所述系统的总喷水流量报警保护，当总喷水流量低于设定的最小总喷水量报警，立即关闭压缩机，实现对压缩机的保护。
所述系统的排气温度报警保护，当排气温度高于设定的最高报警温度，立即关闭压缩机，实现对压缩机的保护。
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种板式蒸发器式MVR热泵蒸发系统，其特征在于，所述系统包括进料预热管路、蒸发循环管路、压缩管路、冷凝管路、喷水管路、排水管路以及排料管路；
所述进料预热管路与所述循环蒸发管路连接，所述进料预热管路用于将原料液输入所述循环蒸发管路，并将原料液预热到设定温度，所述蒸发循环管路用于对输入的原料液进行循环蒸发浓缩，并进行初步的气液分离，将分离后的夹带着一定成分的液态水的饱和蒸汽输入到所述压缩管路；所述压缩管路将输入的饱和蒸汽进行压缩和气液再分离，将分离得到的含有较少液态水的蒸汽作为热源对所述蒸发循环管路中的循环浓缩液进行加热，加热后蒸汽冷凝变为饱和液体进入所述冷凝管路；所述冷凝管路与所述喷水管路连接，所述喷水管路抽取所述冷凝管路中的一部分饱和液体，并喷入所述压缩管路；所述冷凝管路与所述排水管路连接，用于将所述冷凝管路中另一部分饱和液体作为热源对所述进料预热管路中原料液进行预热，之后排出所述系统；所述排料管路与所述蒸发循环管路连接，用于将所述蒸发循环管路中经蒸发后的浓缩液排出；
所述系统还包括分离回流管路；所述分离回流管路包括一次回流管路、二次回流管路和三次回流管路；
所述一次回流管路直接经由分离器(S01)进行气液分离后，液体直接回落入分离器(S01)内部汇集，再次跟随循环液进行循环蒸发；
所述二次回流管路经由二次分离器(S02)进行气液分离后，液体直接回落入所述二次分离器(S02)内部汇集，当液体液位到达一定位置后，通过打开二次回流手动阀(V03)，经由管路回流至所述蒸发循环管路，再次跟随循环液进行循环蒸发；
所述三次回流管路经由三次分离器(S03)进行气液分离后，液体直接回落入所述三次分离器(S03)内部汇集，当液体液位到达一定位置后，打开三次回流手动阀(V04)，经由管路回流至所述冷凝水箱(CT01)进口，再次汇集于所述冷凝水箱(CT01)，跟随冷凝水重复进行循环预热或喷水。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进料预热管路包括依次连接的进料手动阀(V01)、进料泵(P01)、原料液预热前温度仪表(TI01)、进料电动阀(EV01)、板式预热器(E02)、原料液预热后温度仪表(TI02)、过滤器(FI01)以及进料涡轮流量计(FL01)；所述进料涡轮流量计(FL01)输送出的料液输入所述蒸发循环管路；经过所述进料电动阀(EV01)的料液进入所述板式预热器(E02)冷流体侧的下进口，并由所述板式预热器(E02)冷流体侧的上出口流出。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述蒸发循环管路包括循环泵(P02)、循环手动阀(V02)、电加热器(EH01)、板式蒸发器(E01)、管道视镜(SG01)、分离器(S01)；所述分离器(S01)的下液体出口与所述循环泵(P02)的进口相连通；所述循环泵(P02)的出口经所述循环手动阀(V02)与所述板式蒸发器(E01)的冷流体侧下进口相连通；所述板式蒸发器(E01)的冷流体侧上出口与所述管道视镜(SG01)进口相连通；所述管道视镜(SG01)出口与所述分离器(S01)的循环液进口相连通；所述电加热器(EH01)与所述蒸发循环管路不直接接触，通过对换热介质进行加热，实现与所述蒸发循环管路中的浓缩液进行补热；所述进料电动阀(EV01)的开度大小受所述分离器(S01)的液位信号控制。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述压缩管路包括压缩前管路和压缩后管路；所述压缩前管路包括二次分离器(S02)、吸气压力传感仪表(PI02)、吸气温度仪表(TI05)、单螺杆压缩机(C01)；所述压缩后管路包括三次分离器(S03)、排气压力传感仪表(PI03)、排气温度仪表(TI06)；
所述分离器(S01)的上蒸汽出口与所述二次分离器(S02)的进口相连通；所述二次分离器(S02)的出口与所述单螺杆压缩机(C01)吸气进口相连通；所述单螺杆压缩机(C01)排气出口与所述三次分离器(S03)的进口相连通；所述三次分离器(S03)的出口与所述板式蒸发器(E01)的热流体侧上进口相连通；所述吸气压力传感仪表(PI02)、吸气温度仪表(TI05)连接在所述二次分离器(S02)的出口到所述单螺杆压缩机(C01)吸气进口之间的管道上；所述排气压力传感仪表(PI03)、排气温度仪表(TI06)连接在所述三次分离器(S03)的出口到所述板式蒸发器(E01)的热流体侧上进口之间的管道上，所述系统根据所述排气温度仪表(TI06)得到的温度进行排气温度高限报警。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述冷凝管路包括从所述板式蒸发器(E01)的热流体侧下出口到冷凝水箱(CT01)之间的管道以及所述冷凝水箱(CT01)；从所述板式蒸发器(E01)热流体侧上进口进入的饱和水蒸汽对所述板式蒸发器(E01)冷流体侧的浓缩液进行加热蒸发，而自身冷凝成液体饱和水，从所述板式蒸发器(E01)的热流体侧下出口流出至所述冷凝水箱(CT01)。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述喷水管路包括总喷水管路、主路喷水管路和保护性喷水管路；所述总喷水管路依次连接第一喷水手动阀(V05)、冷凝水泵(P03)、第二喷水手动阀(V07)、喷水过滤器(FI03)、总喷水玻璃转子流量计(FL03)，所述第一喷水手动阀(V05)与所述冷凝水箱(CT01)的冷凝水出口连接；所述主路喷水管路由所述总喷水玻璃转子流量计(FL03)输出的饱和液态水经由两路管路喷水至所述单螺杆压缩机(C01)的螺杆和两星轮；所述保护性喷水管路包括保护性喷水玻璃转子流量计(FL04)、第三喷水手动阀(V08)，所述保护性喷水玻璃转子流量计(FL04)与所述总喷水玻璃转子流量计(FL03)连接，所述第三喷水手动阀(V08)与所述单螺杆压缩机(C01)吸气进口处相连接，对单螺杆压缩机(C01)进行过热保护。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述总喷水管路设置总喷水流量计(FLI03)，并根据其测量数值进行总喷水流量低限报警保护；所述保护性喷水管路设置保护性喷水流量计(FLI04)，并根据其测量数值进行保护性喷水流量低限报警保护。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述排水管路包括冷凝水冷却前温度仪表(TI07)、排水手动阀(V06)、冷凝水冷却后温度仪表(TI08)、排水过滤器(FI02)、冷凝水排水涡轮流量计(FL02)、冷凝水排水电动阀(EV02)；所述冷凝水冷却前温度仪表(TI07)连接在所述冷凝水泵(P03)之后的冷凝水排放管道上，所述冷凝水冷却前温度仪表(TI07)之后与所述排水手动阀(V06)连接；所述排水手动阀(V06)通过管道与所述板式预热器(E02)热流体侧上进口连接；所述板式预热器(E02)热流体侧下出口依次与所述冷凝水冷却后温度仪表(TI08)、排水过滤器(FI02)、冷凝水排水涡轮流量计(FL02)、冷凝水排水电动阀(EV02)连接；所述进入所述板式预热器(E02)热流体侧上进口的水对所述板式预热器(E02)中料液进行预热，后从所述板式预热器(E02)热流体侧下出口排出；所述冷凝水排水电动阀(EV02)的开度大小受所述冷凝水箱(CT01)的液位信号控制。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述排料管路包括依次连接的在线密度计(D01)、排料泵(P04)、排料电动阀(EV03)，所述分离器(S01)的排料口与所述在线密度计(D01)连接；所述排料电动阀(EV03)的开度大小受所述在线密度计(D01)的密度信号控制。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |