CN108854125A - 一种料液的蒸发浓缩装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种料液的蒸发浓缩装置，包括蒸发器，蒸发器包括壳体，所述壳体内分割成蒸发室，浓水换热室和淡水换热室，浓水换热室和淡水换热室处于蒸发室的下面，蒸发室的底部连通浓水换热室；壳体的上部设置有蒸汽输入管，蒸发室内设置有通入蒸汽的第一换热盘管，在第一换热盘管上面的蒸发室内设有第一喷淋机构，第一换热盘管的一端连通蒸汽输入管、另一端连通淡水换热室，在浓水换热室内设置有第二换热盘管，在淡水换热室内设置有第三换热盘管，壳体的下部设置有料液输入管，第二、第三换热盘管的一端连通料液输入管、另一端连通第一喷淋机构，壳体上部设有蒸汽导出口。本发明提升了料液的蒸发浓缩效果，降低了能耗，且整体结构紧凑。
Description
技术领域
本发明涉及液体蒸发浓缩设备制造技术领域，尤其是一种料液的蒸发浓缩装置。
背景技术
降膜蒸发器是对料液进行蒸发浓缩的一种装置，广泛应用在化工、冶金、食品加工、海水淡化、污水处理等行业。传统的降膜蒸发器如1998年10月14日公开的一项专利号为ZL96247459.2、名称为“蒸发室与分离室分开的管式降膜蒸发器”的中国发明专利，这种降膜蒸发器的料液是在换热管内降膜流动，蒸汽在换热管外流动进行换热，然后对料液进行蒸发浓缩。这种结构的降膜蒸发器对料液的蒸发浓缩效果还不理想，且耗能较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种料液的蒸发浓缩装置，其有效提升了料液的蒸发浓缩效果，降低了能耗，且整体结构也较为紧凑。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种料液的蒸发浓缩装置，包括蒸发器，蒸发器包括壳体，所述壳体内分割成蒸发室，浓水换热室和淡水换热室，浓水换热室和淡水换热室处于蒸发室的下面，蒸发室的底部连通浓水换热室；
壳体的上部设置有蒸汽输入管，蒸发室内设置有通入蒸汽的第一换热盘管，在第一换热盘管上面的蒸发室内设有第一喷淋机构，第一换热盘管的一端连通蒸汽输入管、另一端连通淡水换热室，在浓水换热室设置有通入料液的第二换热盘管，在淡水换热室内设置有通入料液的第三换热盘管，壳体的下部设置有料液输入管，第二换热盘管的一端连通料液输入管、另一端连通第一喷淋机构，第三换热盘管的一端连通料液输入管、另一端连通第一喷淋机构，第一喷淋机构把料液喷向第一换热盘管；
浓水换热室的下部设有料液导出口，淡水换热室的下部设有冷凝水导出口，所述壳体上部设有蒸汽导出口。
进一步改进，在所述第一喷淋机构上面的蒸发室内设有让蒸汽穿过的气液分离器，所述蒸汽导出口处于气液分离器的上面，所述气液分离器为丝网捕沫器或其它可以进行气液分离的部件。以便于更好净化料液在蒸发浓缩过程中产生的二次蒸汽。
优选所述第一喷淋机构包括一个呈圆形的第一喷淋管道，第一喷淋管道上安装有多个向下喷射料液的喷头，第一喷淋管道通过管道连通第二换热盘管和第三换热盘管。
进一步改进，所述第一换热盘管包括相互连通且上下设置的第一上换热盘管和第一下换热盘管，第一上换热盘管和第一下换热盘管之间的蒸发室内设置有托盘和第二喷淋机构，托盘处于第二喷淋机构的上面，托盘承接第一喷淋机构喷下并经第一上换热盘管换热蒸发浓缩流下的料液，第二喷淋机构连接托盘并把托盘收集的料液喷向第一下换热盘管；托盘与所述壳体之间设有让蒸汽上排的通道。这样料液就可经两次的换热蒸发浓缩，进一步提高料液的蒸发浓缩效果。
优选所述第二喷淋机构包括一个呈圆形的第二喷淋管道，第二喷淋管道上安装有多个向下喷射料液的喷头，第二喷淋管道通过管道连接托盘，托盘收集的料液流入第二喷淋管道。
进一步改进，所述壳体的底部设有多个支撑架，支撑架的下端装有滚轮。以便于整个蒸发器的移动。
进一步改进，所述淡水换热室的上部设有不凝气体导出口。以便于排出不冷凝的气体，提升淡水换热室内的换热效果。
做为一种改进，本浓缩装置还包括蒸汽压缩机，所述蒸汽导出口通过管道连通蒸汽压缩机的吸入口，蒸汽压缩机的排出口通过管道连通所述蒸汽输入管。通过蒸汽压缩机可以更好收集料液在蒸发浓缩过程中产生的二次蒸汽并进行再利用，以进一步降低能耗。
做为另一种改进，本浓缩装置还包括蒸汽压缩机、第一水泵，所述蒸发器有两套并分成第一效蒸发器和第二效蒸发器，第一效蒸发器的蒸汽导出口通过管道连通第二效蒸发器的蒸汽输入管，第二效蒸发器的蒸汽导出口通过管道连通蒸汽压缩机的吸入口，蒸汽压缩机的排出口通过管道连通第一效蒸发器的蒸汽输入管；第二效蒸发器的浓水换热室下部的料液导出口通过管道连通第一水泵的吸入口，第一水泵的排出口通过管道连通第一效蒸发器的料液输入管。这样料液可经过多次蒸发浓缩，浓缩效果更好，二次蒸汽的再利用效果也更好，进一步降低能耗。
再进一步改进，本装置还包括第二水泵、第三水泵和真空泵，第二水泵的吸入口连通料液输送管，第二水泵的排出口连通第二效蒸发器的料液输入管；
第一效蒸发器和第二效蒸发器中的所述淡水换热室的上部设有不凝气体导出口，第一效蒸发器和第二效蒸发器中的所述不凝气体导出口通过管道连通真空泵的吸入口；
第一效蒸发器和第二效蒸发器中的所述淡水换热室下部的冷凝水导出口通过管道连通第三水泵的吸入口。通过增设这些部件，便于料液的输送，不冷凝气体的排出及冷凝水的排出。
本发明使用时，料液是经过浓水换热室的第二换热盘管或淡水换热室的第三换热盘管预热后再送入蒸发室的，在蒸发室内又通过喷淋机构喷向第一换热盘管换热蒸发浓缩，这样可有效提升蒸发浓缩效果。另一方面，料液在蒸发浓缩过程中产生的二次蒸汽可以通过蒸汽导出口导出再利用，而蒸汽冷凝后产生冷凝水的余热在淡水换热室通过第三换热盘管换热再利用，浓缩后料液本身携带的热量通过浓水换热室设置的第二换热盘管换热再利用，大大提高能源的利用效果。有效降低了能耗。
另外，本发明把料液的预热和蒸发浓缩功能并在一起，使得蒸发器的整体结构较为紧凑。本发明还具有组合方便效果，便于实现多效蒸发浓缩的效果。
附图说明
图1是本发明第一种实施例的结构示意图；
图2是本发明第一种实施例第一喷淋机构俯视图；
图3本发明第二种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例一、图1、图2所示，一种料液的蒸发浓缩装置，包括蒸发器，蒸发器包括壳体1，壳体1内分割成蒸发室11，浓水换热室12和淡水换热室13，浓水换热室12和淡水换热室13处于蒸发室11的下面，具体的分割结构为：在壳体1的中下部设置横向隔板1a，在横向隔板1a和壳体1的下部之间设置竖向隔板1b，横向隔板1a的上面为蒸发室11，横向隔板1a的下面通过竖向隔板1b分割成浓水换热室12和淡水换热室13，在横向隔板1a上设置通孔1c使得蒸发室11的底部连通浓水换热室12。
壳体1的上部设置有蒸汽输入管2，蒸发室11内设置有通入蒸汽的第一换热盘管3，在第一换热盘管3上面的蒸发室11内设有第一喷淋机构4，第一换热盘管3的一端连通蒸汽输入管2、另一端穿过横向隔板1a连通淡水换热室13，第一换热盘管3在靠近蒸发室11的底部设有一S弯结构3a，该S弯结构3a可储存冷凝水，防止蒸汽直通淡水换热室13，确保蒸汽能在第一换热盘管3有较长时间与料液换热，提升换热效果，节省能源。
在浓水换热室12设置有通入料液的第二换热盘管5，在淡水换热室13内设置有通入料液的第三换热盘管6，壳体1的下部设置有料液输入管7，第二换热盘管5的一端连通料液输入管7、另一端通过管道连通第一喷淋机构4，第三换热盘管6的一端连通料液输入管7、另一端通过管道连通第一喷淋机构4，第一喷淋机构4把料液喷向第一换热盘管3。
所述第一喷淋机构4包括一个呈圆形的第一喷淋管道41，第一喷淋管道41上安装有多个向下喷射料液的喷头42，第一喷淋管道41通过管道连通第二换热盘管5和第三换热盘管6。
所述第一换热盘管3包括相互连通且上下设置的第一上换热盘管31和第一下换热盘管32，第一上换热盘管31和第一下换热盘管32之间的蒸发室11内设置有托盘8和第二喷淋机构9，托盘8处于第二喷淋机构9的上面，托盘8承接第一喷淋机构4喷下并经第一上换热盘管31换热蒸发浓缩流下的料液，第二喷淋机构9连接托盘8并把托盘8收集的料液喷向第一下换热盘管32；托盘8与所述壳体1之间设有让蒸汽上排的通道1d。该通道1d连通托盘8上下面的空间。
所述第二喷淋机构9的结构与第一喷淋机构4基本相同，第二喷淋机构9包括一个呈圆形的第二喷淋管道91，第二喷淋管道91上安装有多个向下喷射料液的喷头92，第二喷淋管道91通过管道连接托盘8，托盘8收集的料液流入第二喷淋管道91。喷头92把料液喷向第一下换热盘管32。
浓水换热室12的下部设有料液导出口121，料液导出口121用于经蒸发浓缩的料液；淡水换热室13的下部设有冷凝水导出口131，冷凝水导出口131用于排出蒸汽在第一换热盘管3内经热交换冷凝流入淡水换热室13的冷凝水；所述壳体1上部设有蒸汽导出口14，蒸汽导出口14用于导出料液蒸发所产生的二次蒸汽；所述淡水换热室13的上部设有不凝气体导出口132，通过不凝气体导出口132可以排出不能冷凝的气体，提升淡水换热室13内的换热效果。
在所述第一喷淋机构4上面的蒸发室11内设有让蒸汽穿过的气液分离器10，所述蒸汽导出口14处于气液分离器10的上面，所述气液分离器10可选用丝网捕沫器或其它可以进行气液分离的部件，便于分离蒸汽和液体。
所述壳体1的底部设有三个支撑架15，支撑架15的下端装有滚轮16。通过滚轮16便于移动整个蒸发器。
本实施例还包括蒸汽压缩机20，所述蒸汽导出口14通过管道连通蒸汽压缩机20的吸入口，蒸汽压缩机20的排出口通过管道连通所述蒸汽输入管2。
本实施例个工作过程如下：外来蒸汽从蒸汽输入管2打入第一换热盘管3，待浓缩的料液经料液输入管7导入，料液分别经浓水换热室12内的第二换热盘管5和淡水换热室13内的第三换热盘管6换热后提升温度，然后送入第一喷淋机构4，第一喷淋机构4把已升温的料液喷向第一换热盘管3中的第一上换热盘管31，料液与第一上换热盘管31换热蒸发浓缩，蒸发产生的蒸汽经气液分离器10进行气液分离后从所述蒸汽导出口14导出；然后经第一次蒸发浓缩的料液被托盘8收集进入第二喷淋机构9，第二喷淋机构9把经第一次蒸发浓缩的料液喷向第一换热盘管3中的第一下换热盘管32进行第二次蒸发浓缩，蒸发产生的蒸汽也经气液分离器10进行气液分离后从所述蒸汽导出口14导出；经两次蒸发浓缩的料液从蒸发室11底部的通孔1c流入浓水换热室12，浓缩后的料液再经第二换热盘管5换热后从浓水换热室12下部的料液导出口121排出。
而从所述蒸汽导出口14导出的二次蒸汽被蒸汽压缩机20吸入经压缩、升温、升压后通入蒸汽输入管2打入第一换热盘管3再利用。通入第一换热盘管3的蒸汽经换热冷凝流入淡水换热室13，流入淡水换热室13的冷凝水再经第三换热盘管6换热后从淡水换热室13下部的冷凝水导出口131排出，处于淡水换热室13内的不冷凝气体可从淡水换热室13上部的不凝气体导出口132排出。
实施例二，图3所示，一种料液的蒸发浓缩装置，其与实施例一不同的是：还包括第一水泵30、第二水泵40、第三水泵50和真空泵60，蒸发器有两套并分成第一效蒸发器100和第二效蒸发器200，所述第一效蒸发器100的蒸汽导出口14通过管道连通第二效蒸发器200的蒸汽输入管2，第二效蒸发器200的蒸汽导出口14通过管道连通蒸汽压缩机20的吸入口，蒸汽压缩机20的排出口通过管道连通第一效蒸发器100的蒸汽输入管2；第二效蒸发器200的浓水换热室12下部的料液导出口121通过管道连通第一水泵30的吸入口，第一水泵30的排出口通过管道连通第一效蒸发器100的料液输入管7。
第二水泵40的吸入口连通料液输送管70，第二水泵40的排出口连通第二效蒸发器200的料液输入管7；第一效蒸发器100和第二效蒸发器200中的不凝气体导出口132通过管道连通真空泵60的吸入口；不冷凝的气体通过真空泵60排出。
第一效蒸发器100和第二效蒸发器200中淡水换热室13下部的冷凝水导出口131通过管道连通第三水泵50的吸入口。冷凝水通过第三水泵50排出。
本实施例中的第一效蒸发器100和第二效蒸发器200的结构相同且与实施例一中的蒸发器结构相同。
本实施例的工作过程为：外来蒸汽从第一效蒸发器100的蒸汽输入管2打入第一效蒸发器100的第一换热盘管3，第二水泵40吸入料液输送管70中的待浓缩的料液然后打入第二效蒸发器200的料液输入管7，料液经第二效蒸发器200蒸发浓缩后从第二效蒸发器200的浓水换热室12下部的料液导出口121导出，被第一水泵30吸入然后打入第一效蒸发器100的料液输入管7，经第二效蒸发器200蒸发浓缩的料液再经第一效蒸发器100蒸发浓缩后从第一效蒸发器100的浓水换热室12下部的料液导出口121排出；这样料液经多次蒸发浓缩，其浓缩效果更好。
第一效蒸发器100工作中产生的二次蒸汽通入第二效蒸发器200的第一换热盘管3再利用，第二效蒸发器200工作中产生的二次蒸汽被蒸汽压缩机20吸入经压缩、升温、升压后通入第一效蒸发器100蒸汽输入管2打入第一效蒸发器100中的第一换热盘管3再利用。
第一效蒸发器100工作产生的冷凝水和第二效蒸发器200工作产生的冷凝水通过第三水泵50排出。
第一效蒸发器100中淡水换热室13里的不冷凝气体和第二效蒸发器200中淡水换热室13里的不冷凝气体通过真空泵60排出。
以上仅是本发明两个较佳的实施例，本领域的技术人员按权利要求作等同的改变都落入本案的保护范围。
Claims (10)
1.一种料液的蒸发浓缩装置，包括蒸发器，蒸发器包括壳体，其特征在于：所述壳体内分割成蒸发室，浓水换热室和淡水换热室，浓水换热室和淡水换热室处于蒸发室的下面，蒸发室的底部连通浓水换热室；
壳体的上部设置有蒸汽输入管，蒸发室内设置有通入蒸汽的第一换热盘管，在第一换热盘管上面的蒸发室内设有第一喷淋机构，第一换热盘管的一端连通蒸汽输入管、另一端连通淡水换热室，在浓水换热室设置有通入料液的第二换热盘管，在淡水换热室内设置有通入料液的第三换热盘管，壳体的下部设置有料液输入管，第二换热盘管的一端连通料液输入管、另一端连通第一喷淋机构，第三换热盘管的一端连通料液输入管、另一端连通第一喷淋机构，第一喷淋机构把料液喷向第一换热盘管；
浓水换热室的下部设有料液导出口，淡水换热室的下部设有冷凝水导出口，所述壳体上部设有蒸汽导出口。
2.根据权利要求1所述的一种料液的蒸发浓缩装置，其特征在于：在所述第一喷淋机构上面的蒸发室内设有让蒸汽穿过的气液分离器，所述蒸汽导出口处于气液分离器的上面，所述气液分离器为丝网捕沫器或其它可以进行气液分离的部件。
3.根据权利要求1所述的一种料液的蒸发浓缩装置，其特征在于：所述第一喷淋机构包括一个呈圆形的第一喷淋管道，第一喷淋管道上安装有多个向下喷射料液的喷头，第一喷淋管道通过管道连通第二换热盘管和第三换热盘管。
4.根据权利要求1所述的一种料液的蒸发浓缩装置，其特征在于：所述第一换热盘管包括相互连通且上下设置的第一上换热盘管和第一下换热盘管，第一上换热盘管和第一下换热盘管之间的蒸发室内设置有托盘和第二喷淋机构，托盘处于第二喷淋机构的上面，托盘承接第一喷淋机构喷下并经第一上换热盘管换热蒸发浓缩流下的料液，第二喷淋机构连接托盘并把托盘收集的料液喷向第一下换热盘管；托盘与所述壳体之间设有让蒸汽上排的通道。
5.根据权利要求4所述的一种料液的蒸发浓缩装置，其特征在于：所述第二喷淋机构包括一个呈圆形的第二喷淋管道，第二喷淋管道上安装有多个向下喷射料液的喷头，第二喷淋管道通过管道连接托盘，托盘收集的料液流入第二喷淋管道。
6.根据权利要求1所述的一种料液的蒸发浓缩装置，其特征在于：所述壳体的底部设有多个支撑架，支撑架的下端装有滚轮。
7.根据权利要求1所述的一种料液的蒸发浓缩装置，其特征在于：所述淡水换热室的上部设有不凝气体导出口。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种料液的蒸发浓缩装置，其特征在于：还包括蒸汽压缩机，所述蒸汽导出口通过管道连通蒸汽压缩机的吸入口，蒸汽压缩机的排出口通过管道连通所述蒸汽输入管。
9.根据权利要求1至6任一项所述的一种料液的蒸发浓缩装置，其特征在于：还包括蒸汽压缩机、第一水泵，所述蒸发器有两套并分成第一效蒸发器和第二效蒸发器，第一效蒸发器的蒸汽导出口通过管道连通第二效蒸发器的蒸汽输入管，第二效蒸发器的蒸汽导出口通过管道连通蒸汽压缩机的吸入口，蒸汽压缩机的排出口通过管道连通第一效蒸发器的蒸汽输入管；
第二效蒸发器的浓水换热室下部的料液导出口通过管道连通第一水泵的吸入口，第一水泵的排出口通过管道连通第一效蒸发器的料液输入管。
10.根据权利要求9所述的一种料液的蒸发浓缩装置，其特征在于：还包括第二水泵、第三水泵和真空泵，第二水泵的吸入口连通料液输送管，第二水泵的排出口连通第二效蒸发器的料液输入管；
第一效蒸发器和第二效蒸发器中的所述淡水换热室的上部设有不凝气体导出口，第一效蒸发器和第二效蒸发器中的所述不凝气体导出口通过管道连通真空泵的吸入口；
第一效蒸发器和第二效蒸发器中的所述淡水换热室下部的冷凝水导出口通过管道连通第三水泵的吸入口。
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