CN105731572A - 新型热泵蒸发热回收组合装置及废液高效浓缩方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种新型热泵蒸发热回收组合装置及废液高效浓缩方法，利用抽吸泵将废液抽吸到蒸发罐内朝向填料喷射，由热泵送出的热干风与喷洒的废液进行热交换，将废液中的水分蒸发，蒸发罐内所获浓缩液经抽吸泵循环进入蒸发罐不断被蒸发；热交换后的热气自蒸发罐顶部回送至热泵，在热泵内经热回收器进行热量回收，再经蒸发器后获得冷凝水及第一冷却气体；以前述废液进入蒸发罐之前，设置热交换器以利用第一冷却气体对废液进行预热，预热后的废液再进入蒸发罐内朝向填料喷射，而第一冷却气体放热后获得的第二冷却气体则回送至热泵的冷凝器，经冷凝器作用后获得前述热干风；藉此，在不增加能耗的前提下，大幅度提高了蒸发浓缩效率。

Description

新型热泵蒸发热回收组合装置及废液高效浓缩方法
技术领域
本发明涉及废液蒸发浓缩领域技术，尤其是指一种新型热泵蒸发热回收组合装置及废液高效浓缩方法。
背景技术
目前，对废液进行浓缩一般是采取蒸发的方法，即对废液不断蒸发水分逐渐浓缩；然而，现有技术中的蒸发效率受到局限，难以得到提高，影响了废液处理效率，若要提高蒸发效率，需增加热能投入，导致运行成本增加，也不符合现在提倡的节能理念。
实际上，在现有的蒸发浓缩系统中，会浪费很多热能，在本发明专利申请中，研究了一种新的技术方案，其通过巧妙利用原来蒸发浓缩系统中的热能，对废液进行蒸发前的预热处理，以在不增加能耗的前提下，大幅度提高了蒸发浓缩效率。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种新型热泵蒸发热回收组合装置及废液高效浓缩方法，其在不增加能耗的前提下，大幅度提高了蒸发浓缩效率。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种新型热泵蒸发热回收组合装置，包括有废液储存桶、循环泵、热交换器、蒸发罐及热泵，其中，该热泵具有热回收器、蒸发器及冷凝器；
前述热交换器具有第一介质通道和第二介质通道，前述废液储存桶经循环泵连通至前述第一介质通道的入口；前述蒸发罐内装设有第一填料层，该蒸发罐内对应填料层下方形成有第一容置空间，该第一容置空间连接至循环泵的入口，该蒸发罐内对应填料层上方形成有第二容置空间，前述第一介质通道的出口连通至第二容置空间，前述蒸发罐上开设有贯通前述第一容置空间的热气进入口，前述蒸发罐顶部开设有位于第二容置空间上方的热气排放口；
前述热泵内形成有供气体通过的气道，前述热气排放口连接至气道的进气端，前述热回收器、蒸发器及冷凝器沿气道内气流方向依次设置，蒸发器具有冷凝水排放口和冷却气体排放口，冷却气体排放口连接至热交换器之第二介质通道的入口，第二介质通道的出口连接至冷凝器；冷凝器具有热气输出口，该热气输出口连通至前述蒸发罐的热气进入口。
作为一种优选方案，所述第二介质通道的出口依次经冷却塔、冷却泵连接至冷凝器。
作为一种优选方案，所述冷却气体排放口与第二介质通道的入口之间连接有第一管道控制开关阀；所述冷却气体排放口与冷却塔之间连接有第一排空管，该第一排空管上设置有第二管道控制开关阀。
作为一种优选方案，所述冷却塔与冷却泵之间连接有第三管道控制开关阀，所述冷却泵与冷凝器之间连接有第四管道控制开关阀，所述冷凝器与冷却塔之间连接有第二排空管，该第二排空管上设置有第五管道控制开关阀。
作为一种优选方案，所述蒸发器包括有依次连接设置的一级蒸发器和二级蒸发器，所述冷凝器包括有依次连接设置的一级冷凝器和二级冷凝器。
作为一种优选方案，所述第一容置空间与循环泵的入口之间连接有第六管道控制开关阀。
作为一种优选方案，所述第一介质通道的出口连接有若干朝向前述第二容置空间内喷射的喷嘴。
一种废液高效浓缩方法，其采用了前述新型热泵蒸发热回收组合装置；利用抽吸泵将废液抽吸到蒸发罐内朝向填料喷射，由热泵送出的热干风与喷洒的废液进行热交换，将废液中的水分蒸发，蒸发罐内所获浓缩液经抽吸泵循环进入蒸发罐不断被蒸发；
热交换后的热气自蒸发罐顶部回送至热泵，在热泵内经热回收器进行热量回收，再经蒸发器后获得冷凝水及第一冷却气体；以前述废液进入蒸发罐之前，设置热交换器以利用第一冷却气体对废液进行预热，预热后的废液再进入蒸发罐内朝向填料喷射，而第一冷却气体放热后获得的第二冷却气体则回送至热泵的冷凝器，经冷凝器作用后获得前述热干风。
作为一种优选方案，所述第二冷却气体依次经过冷却塔、冷却泵的除湿作用后被送至冷凝器。
作为一种优选方案，所述热泵的蒸发器、冷凝器分别单独连接有排空管至冷却塔，以对蒸发器、冷凝器进行排空除湿处理。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过增设热交换器，巧妙利用蒸发后排放的热气对进入蒸发罐之前的废液进行预热处理，以提高原液温度，从而，在不增加能耗的情况下，大幅度提高对废液的蒸发浓缩效率，一般至少可提高15%至35%左右；其次是，通过冷却塔、冷却泵的设置，使得回流进入冷凝器的气体内的水分最大程度减少，进一步提高了浓缩效率，以及，前述热泵的蒸发器、冷凝器分别单独连接有排空管至冷却塔，如此，能够对蒸发器、冷凝器进行排空除湿处理。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之实施例的大致连接结构示意图。
附图标识说明：
1、废液储存桶2、循环泵
3、热交换器4、蒸发罐
5、热泵6、热回收器
7、一级蒸发器8、二级蒸发器
9、一级冷凝器10、二级冷凝器
11、第一填料层12、第一容置空间
13、第二容置空间14、喷嘴
15、第二填料层16、热气排放口
17、冷却塔18、冷却泵
19、第一管道控制开关阀20、第二管道控制开关阀
21、第三管道控制开关阀22、第四管道控制开关阀
23、第五管道控制开关阀24、第六管道控制开关阀
25、第一排空管26、第二排空管。
具体实施方式
请参照图1所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构，该种新型热泵5蒸发热回收组合装置，包括有废液储存桶1、循环泵2、热交换器3、蒸发罐4及热泵5，其中，该热泵5具有热回收器6、蒸发器及冷凝器，此处，所述蒸发器包括有依次连接设置的一级蒸发器7和二级蒸发器8，所述冷凝器包括有依次连接设置的一级冷凝器9和二级冷凝器10；当然，也可按需设计多级或单级。
前述热交换器3具有第一介质通道和第二介质通道，前述废液储存桶1经循环泵2连通至前述第一介质通道的入口；前述蒸发罐4内装设有第一填料层11，该蒸发罐4内对应填料层下方形成有第二容置空间1312，该第二容置空间1312连接至循环泵2的入口，所述第二容置空间1312与循环泵2的入口之间连接有第六管道控制开关阀24；该蒸发罐4内对应填料层上方形成有第二容置空间，前述第一介质通道的出口连通至第二容置空间，通常，所述第一介质通道的出口连接有若干朝向前述第二容置空间内喷射的喷嘴14；如此，巧妙利用蒸发后排放的热气对进入蒸发罐4之前的废液进行预热处理，以提高原液温度；前述蒸发罐4上开设有贯通前述第二容置空间1312的热气进入口，前述蒸发罐4顶部开设有位于第二容置空间上方的热气排放口16；此处，所述第二容置空间上方设置有第二填料层15，前述热气排放口16位于第二填料层15上方。
前述热泵5内形成有供气体通过的气道，前述热气排放口16连接至气道的进气端，前述热回收器6、蒸发器及冷凝器沿气道内气流方向依次设置，蒸发器具有冷凝水排放口和冷却气体排放口，冷却气体排放口连接至热交换器3之第二介质通道的入口，第二介质通道的出口连接至冷凝器；冷凝器具有热气输出口，该热气输出口连通至前述蒸发罐4的热气进入口。
本实施例中，所述第二介质通道的出口依次经冷却塔17、冷却泵18连接至冷凝器，其使得回流进入冷凝器的气体内的水分最大程度减少，进一步提高了浓缩效率；所述冷却气体排放口与第二介质通道的入口之间连接有第一管道控制开关阀19；所述冷却气体排放口与冷却塔17之间连接有第一排空管25，该第一排空管25上设置有第二管道控制开关阀20；所述冷却塔17与冷却泵18之间连接有第三管道控制开关阀21，所述冷却泵18与冷凝器之间连接有第四管道控制开关阀22，所述冷凝器与冷却塔17之间连接有第二排空管26，该第二排空管26上设置有第五管道控制开关阀23。
以及，还设置有主控单元，该主控单元连接有触摸显示屏，前述蒸发罐4内、热回收器6、蒸发器、冷凝器、热交换器3的前后端都分别安装有温度传感器，所述温度传感器连接至主控单元并其数值显示于触摸显示屏上，如此，可时刻监控各点的温度情况。
接下来，大致介绍采用了前述新型热泵5蒸发热回收组合装置对废液进行浓缩的方法：
利用抽吸泵将废液抽吸到蒸发罐4内朝向填料喷射，由热泵5送出的热干风与喷洒的废液进行热交换，将废液中的水分蒸发，蒸发罐4内所获浓缩液经抽吸泵循环进入蒸发罐4不断被蒸发；
热交换后的热气自蒸发罐4顶部回送至热泵5，在热泵5内经热回收器6进行热量回收，再经蒸发器后获得冷凝水及第一冷却气体（第一冷却气体的温度值范围一般在52至58℃左右）；以前述废液进入蒸发罐4之前，设置热交换器3以利用第一冷却气体对废液进行预热，预热后的废液（预热后废液的温度值范围一般在39至45℃左右，废液升温前后的温差稳定在5至6℃）再进入蒸发罐4内朝向填料喷射，而第一冷却气体放热后获得的第二冷却气体（第二冷却气体的温度值范围一般在44至49℃左右）则回送至热泵5的冷凝器，经冷凝器作用后获得前述热干风。
本实施例中，优选设计将前述第二冷却气体依次经过冷却塔17、冷却泵18的除湿作用后被送至冷凝器；以及，所述热泵5的蒸发器、冷凝器分别单独连接有排空管至冷却塔17，以对蒸发器、冷凝器进行排空除湿处理。
本发明的设计重点在于，其主要是通过增设热交换器，巧妙利用蒸发后排放的热气对进入蒸发罐之前的废液进行预热处理，以提高原液温度，从而，在不增加能耗的情况下，大幅度提高对废液的蒸发浓缩效率，一般至少可提高15%至35%左右；其次是，通过冷却塔、冷却泵的设置，使得回流进入冷凝器的气体内的水分最大程度减少，进一步提高了浓缩效率，以及，前述热泵的蒸发器、冷凝器分别单独连接有排空管至冷却塔，如此，能够对蒸发器、冷凝器进行排空除湿处理。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种新型热泵蒸发热回收组合装置，其特征在于：包括有废液储存桶、循环泵、热交换器、蒸发罐及热泵，其中，该热泵具有热回收器、蒸发器及冷凝器；
前述热交换器具有第一介质通道和第二介质通道，前述废液储存桶经循环泵连通至前述第一介质通道的入口；前述蒸发罐内装设有第一填料层，该蒸发罐内对应填料层下方形成有第一容置空间，该第一容置空间连接至循环泵的入口，该蒸发罐内对应填料层上方形成有第二容置空间，前述第一介质通道的出口连通至第二容置空间，前述蒸发罐上开设有贯通前述第一容置空间的热气进入口，前述蒸发罐顶部开设有位于第二容置空间上方的热气排放口；
前述热泵内形成有供气体通过的气道，前述热气排放口连接至气道的进气端，前述热回收器、蒸发器及冷凝器沿气道内气流方向依次设置，蒸发器具有冷凝水排放口和冷却气体排放口，冷却气体排放口连接至热交换器之第二介质通道的入口，第二介质通道的出口连接至冷凝器；冷凝器具有热气输出口，该热气输出口连通至前述蒸发罐的热气进入口。
2.根据权利要求1所述的新型热泵蒸发热回收组合装置，其特征在于：所述第二介质通道的出口依次经冷却塔、冷却泵连接至冷凝器。
3.根据权利要求2所述的新型热泵蒸发热回收组合装置，其特征在于：所述冷却气体排放口与第二介质通道的入口之间连接有第一管道控制开关阀；所述冷却气体排放口与冷却塔之间连接有第一排空管，该第一排空管上设置有第二管道控制开关阀。
4.根据权利要求2所述的新型热泵蒸发热回收组合装置，其特征在于：所述冷却塔与冷却泵之间连接有第三管道控制开关阀，所述冷却泵与冷凝器之间连接有第四管道控制开关阀，所述冷凝器与冷却塔之间连接有第二排空管，该第二排空管上设置有第五管道控制开关阀。
5.根据权利要求1所述的新型热泵蒸发热回收组合装置，其特征在于：所述蒸发器包括有依次连接设置的一级蒸发器和二级蒸发器，所述冷凝器包括有依次连接设置的一级冷凝器和二级冷凝器。
6.根据权利要求1所述的新型热泵蒸发热回收组合装置，其特征在于：所述第一容置空间与循环泵的入口之间连接有第六管道控制开关阀。
7.根据权利要求1所述的新型热泵蒸发热回收组合装置，其特征在于：所述第一介质通道的出口连接有若干朝向前述第二容置空间内喷射的喷嘴。
8.一种废液高效浓缩方法，其特征在于：其采用了如权利要求1所述的新型热泵蒸发热回收组合装置；
利用抽吸泵将废液抽吸到蒸发罐内朝向填料喷射，由热泵送出的热干风与喷洒的废液进行热交换，将废液中的水分蒸发，蒸发罐内所获浓缩液经抽吸泵循环进入蒸发罐不断被蒸发；
热交换后的热气自蒸发罐顶部回送至热泵，在热泵内经热回收器进行热量回收，再经蒸发器后获得冷凝水及第一冷却气体；以前述废液进入蒸发罐之前，设置热交换器以利用第一冷却气体对废液进行预热，预热后的废液再进入蒸发罐内朝向填料喷射，而第一冷却气体放热后获得的第二冷却气体则回送至热泵的冷凝器，经冷凝器作用后获得前述热干风。
9.根据权利要求8所述的废液高效浓缩方法，其特征在于：所述第二冷却气体依次经过冷却塔、冷却泵的除湿作用后被送至冷凝器。
10.根据权利要求9所述的废液高效浓缩方法，其特征在于：所述热泵的蒸发器、冷凝器分别单独连接有排空管至冷却塔，以对蒸发器、冷凝器进行排空除湿处理。
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