CN109381881A - 一种防结垢低温蒸发系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防结垢低温蒸发系统，其包括原液箱、防结垢蒸发器、压缩机、浓缩液箱、分离器和智能控制柜，防结垢蒸发器内设有旋转内管，原液箱通过管道连接到防结垢蒸发器的管外侧上的原液进口，防结垢蒸发器上设有蒸汽出口和浓缩液出口，旋转内管开有旋转进口和旋转出口，防结垢蒸发器内的蒸汽通过蒸汽出口经管道从旋转进口进入旋转内管换热后，经旋转出口排出，旋转出口连接到分离器，防结垢蒸发器的浓缩液经浓缩液出口及管道排到浓缩液箱。本发明的优点：在防结垢蒸发器内加入除垢颗粒物，使之与加热管摩擦，解决了换热器容易结垢、堵塞、堵死的问题，达到除垢的效果；驱动电机可正转、反转切换，防止单侧旋转时加热管反面结垢。
Description
技术领域
本发明涉及一种防结垢低温蒸发系统及方法，属于环境保护技术领域。
背景技术
目前工业废液对于环境及社会造成的危害性极高，对于河流与地下水皆会造成直接或者间接的影响，若污染情况严重，对于土壤、水生植物、农作物都会造成严重的危害。同时工业废液具有一定挥发性，会产生刺激性的气味，对于空气质量会造成一定程度的污染。然后以含有危害性的化学物质经过呼吸道进入人体，长期的积累堆积就会引发各种疾病，对于人们的生命健康造成严重的威胁。常规解决方案（垃圾中转站、医药和农药行业、金属加工行业、造纸行业和原油生产行业等），通过低温蒸发对废水浓缩处理，达到减量化，排出的凝结水可达到直接回用标准，排出的废气和浓缩废水量少，极大的降低废液的处理成本。但是由于废液中成分复杂，常规低温蒸发系统中的关键部件换热器经常发生结垢、堵塞、堵死的情况，造成运行时每周都要拆开换热器清晰，提高了运行成本，降低了设备的使用效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种防结垢低温蒸发系统，针对常规低温蒸发系统中换热器容易结垢、堵塞、堵死的问题，能够有效的解决换热器结垢的问题，提高了设备的使用效率，降低了设备的维护成本及人工成本。
本发明通过下述方案实现：一种防结垢低温蒸发系统，其包括原液箱、防结垢蒸发器、压缩机、浓缩液箱、分离器和智能控制柜，所述防结垢蒸发器内设有旋转内管，所述旋转内管将所述防结垢蒸发器分为管内和管外两个部分，所述原液箱通过管道连接到所述防结垢蒸发器的管外侧上的原液进口，所述防结垢蒸发器的管外侧上还设有两个出口：蒸汽出口和浓缩液出口，所述旋转内管的一端开有旋转进口，另一端开有旋转出口，所述防结垢蒸发器内的蒸汽通过所述蒸汽出口经管道从所述旋转进口进入所述旋转内管换热后，经所述旋转出口排出，所述旋转出口连接到所述分离器，所述防结垢蒸发器的浓缩液经所述浓缩液出口及管道排到所述浓缩液箱，所述防结垢蒸发器的管外侧内放入除垢颗粒物。
所述防结垢蒸发器的管外侧内设有加热管，所述加热管与所述旋转内管相连接，所述加热管电连接到所述智能控制柜。
所述旋转内管的一端套有传动装置，所述传动装置连接到驱动电机，所述驱动电机能够正转、反转切换，通过所述传动装置带动所述旋转内管正向旋转和反向旋转，所述加热管也跟随所述旋转内管旋转，所述旋转内管低速旋转，且速度可调节。
所述旋转内管的左右两端穿过所述防结垢蒸发器各自连接到旋转接头，所述旋转内管通过所述旋转接头与外部的固定装置固定。
所述除垢颗粒物为不和原液发生任何化学反应的固体颗粒。
所述旋转内管的左右两端与所述防结垢蒸发器的连接处通过机械密封层密封。
所述旋转进口还通过管道连接到蒸汽发生器，该管道上设有补热阀，所述补热阀电连接到所述智能控制柜，所述分离器的下端开有凝结水出口，上端连接到废气处理装置。
所述原液箱和所述防结垢蒸发器之间的管道上设有进液阀和进液泵，所述蒸汽出口和所述旋转进口之间的管道上设有压力开关和压缩机，所述浓缩液出口和所述浓缩液箱之间设有出液阀和出液泵，所述旋转内管位于所述防结垢蒸发器外侧的位置上设有马达，所述进液阀、所述进液泵、所述压力开关、所述压缩机、所述出液阀、所述出液泵和所述马达电连接到所述智能控制柜。
所述防结垢蒸发器上设有液位开关和温度计，所述防结垢蒸发器的下端开有排空口，所述旋转内管位于所述防结垢蒸发器外侧的位置通过轴承座连接到设备支座。
一种防结垢低温蒸发方法，首先防结垢蒸发器内部采用管式换热，然后在防结垢蒸发器的原液内加入除垢颗粒物，除垢颗粒物为不和原液发生任何化学反应的固体颗粒，最后通过驱动电机的正转、反转切换控制控制防结垢蒸发器的内部低速旋转，使得除垢颗粒物与加热管之间产生摩擦，并且转速可调节。
本发明的有益效果为：
1、本发明一种防结垢低温蒸发系统在防结垢蒸发器内加入除垢颗粒物，除垢颗粒物不和工质发生任何化学反应，通过旋转的方式，使加热管与除垢颗粒物摩擦，解决了换热器容易结垢、堵塞、堵死的问题，达到除垢的效果，减少设备的维护费用，提高系统中换热器的使用率，降低了设备的维护成本及人工成本；
2、本发明一种防结垢低温蒸发系统的驱动电机可正转、反转切换，控制旋转轴内管和加热管正向旋转或者反向旋转，防止单侧旋转时加热管反面结垢；
3、本发明一种防结垢低温蒸发系统的通过驱动电机可以调节旋转内管和加热管的旋转转速；
4、本发明一种防结垢低温蒸发系统的旋转轴内管和加热管为整体部件同时转动，旋转内管两端连接旋转接头，旋转接头将旋转连接变为固定连接；
5、本发明一种防结垢低温蒸发系统的蒸发器壳体与旋转内管之间的密封采用机械密封，在一定的内外压差（0.1MPa）情况下既能保持旋转又能保证密封；
6、本发明一种防结垢低温蒸发系统的设有排空口，如长时间不运行工质可从底部排空口排出；
7、本发明一种防结垢低温蒸发系统的原液从原液进口进入蒸发器壳体的管外侧内，经加热管加热蒸发后，产生的从蒸汽出口排出，经管道从旋转进口进入旋转内管内，换热后，经旋转出口排出，浓缩液从工浓缩液排出，对废水浓缩处理，达到减量化，排出的凝结水可达到直接回用标准，排出的废气和浓缩废水量少，极大的降低废液的处理成本；
8、本发明一种防结垢低温蒸发系统，设有蒸汽发生器，当需要补充蒸汽时，开启补热阀，蒸汽发生器产生的蒸汽从旋转进口进入旋转内管内，补充蒸汽；
9、本发明一种防结垢低温蒸发系统的蒸汽在换热后从旋转出口排出进入分离器，分离的凝结水从凝结水出口排出，气体进入废气处理装置处理；
10、本发明一种防结垢低温蒸发系统通过智能控制柜控制马达、压力开关、液位开关、电动阀门等，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明一种防结垢低温蒸发系统的结构示意图。
图2为本发明一种防结垢低温蒸发系统的防结垢蒸发器的正视剖面结构示意图。
图3为本发明一种防结垢低温蒸发系统的防结垢蒸发器的侧视剖面结构示意图。
图中：1为原液箱，2为防结垢蒸发器，3为压缩机，4为浓缩液箱，5为分离器，6为智能控制柜，7为旋转内管，8为原液进口，9为蒸汽出口，10为浓缩液出口，11为旋转进口，12为旋转出口，13为除垢颗粒物，14为加热管，15为传动装置，16为驱动电机，17为旋转接头，18为原液，19为机械密封层，20为蒸汽发生器，21为补热阀，22为凝结水出口，23为废气处理装置，24为进液阀，25为进液泵，26为压力开关，27为出液阀，28为出液泵，29为马达，30为液位开关，31为温度计，32为排空口，33为轴承座，34为设备支座。
具体实施方式
下面结合图1-3对本发明进一步说明，但本发明保护范围不局限所述内容。
其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，且附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征，在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱，应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例，另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
一种防结垢低温蒸发系统，其包括原液箱1、防结垢蒸发器2、压缩机3、浓缩液箱4、分离器5和智能控制柜6，防结垢蒸发器2内设有旋转内管7，旋转内管7将防结垢蒸发器2分为管内和管外两个部分，原液箱1通过管道连接到防结垢蒸发器2的管外侧上的原液进口8，防结垢蒸发器2的管外侧上还设有两个出口：蒸汽出口9和浓缩液出口10，旋转内管7的一端开有旋转进口11，另一端开有旋转出口12，防结垢蒸发器2内的蒸汽通过蒸汽出口9经管道从旋转进口11进入旋转内管7换热后，经旋转出口12排出，旋转出口12连接到分离器5，防结垢蒸发器2的浓缩液经浓缩液出口10及管道排到浓缩液箱4，防结垢蒸发器2的管外侧内放入除垢颗粒物13。
防结垢蒸发器2的管外侧内设有加热管14，加热管14与旋转内管7相连接，加热管14电连接到智能控制柜6。
旋转内管7的一端套有传动装置15，传动装置15连接到驱动电机16，驱动电机16能够正转、反转切换，通过传动装置15带动旋转内管7正向旋转和反向旋转，加热管14也跟随旋转内管7旋转，旋转内管7低速旋转，且速度可调节。
旋转内管7的左右两端穿过防结垢蒸发器2各自连接到旋转接头17，旋转内管7通过旋转接头17与外部的固定装置固定。
除垢颗粒物13为不和原液18发生任何化学反应的固体颗粒。
旋转内管7的左右两端与防结垢蒸发器2的连接处通过机械密封层19密封。
旋转进口11还通过管道连接到蒸汽发生器20，该管道上设有补热阀21，补热阀21电连接到智能控制柜6，分离器5的下端开有凝结水出口22，上端连接到废气处理装置23。
原液箱1和防结垢蒸发器2之间的管道上设有进液阀24和进液泵25，蒸汽出口9和旋转进口11之间的管道上设有压力开关26和压缩机27，浓缩液出口10和浓缩液箱4之间设有出液阀27和出液泵28，旋转内管7位于防结垢蒸发器2外侧的位置上设有马达29，进液阀24、进液泵25、压力开关26、压缩机27、出液阀27、出液泵28和马达29电连接到智能控制柜6。
防结垢蒸发器2上设有液位开关30和温度计31，防结垢蒸发器2的下端开有排空口32，旋转内管7位于防结垢蒸发器2外侧的位置通过轴承座33连接到设备支座34。
一种防结垢低温蒸发方法，首先防结垢蒸发器2内部采用管式换热，然后在防结垢蒸发器2的原液18内加入除垢颗粒物13，除垢颗粒物13为不和原液18发生任何化学反应的固体颗粒，最后通过驱动电机16的正转、反转切换控制控制防结垢蒸发器2的内部低速旋转，使得除垢颗粒物13与加热管14之间产生摩擦，并且转速可调节。
本发明的具体运行过程如下：原液箱1通过管道连接到防结垢蒸发器2的管外侧上的原液进口8，含除垢颗粒物13的原液18从原液进口8进入防结垢蒸发器2的管外侧内，经加热管14加热浓缩，产生的从蒸汽出口9排出，经管道从旋转进口11进入旋转内管7内，通过加热管14放热后，经旋转出口12排出后进入分离器5，分离的凝结水从凝结水出口22排出，气体进入废气处理装置处理23，浓缩液从浓缩液出口10排出，进入浓缩液箱4，当需要补充蒸汽时，开启补热阀21，蒸汽发生器20产生的蒸汽从旋转进口11进入旋转内管7内，补充蒸汽，如长时间不运行原液18可从底部排空口32排出，在此运行过程中，驱动电机16控制，旋转内管7和加热管14的旋转，随着旋转，除垢颗粒物13与加热管14之间产生摩擦，可清除加热管14上的污垢，达到自除垢效果，驱动电机16可正转、反转切换，防止单侧旋转时加热管14反面结垢。
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种防结垢低温蒸发系统，其特征在于：其包括原液箱（1）、防结垢蒸发器（2）、压缩机（3）、浓缩液箱（4）、分离器（5）和智能控制柜（6），所述防结垢蒸发器（2）内设有旋转内管（7），所述旋转内管（7）将所述防结垢蒸发器（2）分为管内和管外两个部分，所述原液箱（1）通过管道连接到所述防结垢蒸发器（2）的管外侧上的原液进口（8），所述防结垢蒸发器（2）的管外侧上还设有两个出口：蒸汽出口（9）和浓缩液出口（10），所述旋转内管（7）的一端开有旋转进口（11），另一端开有旋转出口（12），所述防结垢蒸发器（2）内的蒸汽通过所述蒸汽出口（9）经管道从所述旋转进口（11）进入所述旋转内管（7）换热后，经所述旋转出口（12）排出，所述旋转出口（12）连接到所述分离器（5），所述防结垢蒸发器（2）的浓缩液经所述浓缩液出口（10）及管道排到所述浓缩液箱（4），所述防结垢蒸发器（2）的管外侧内放入除垢颗粒物（13）。
2.根据权利要求1所述的一种防结垢低温蒸发系统，其特征在于：所述防结垢蒸发器（2）的管外侧内设有加热管（14），所述加热管（14）与所述旋转内管（7）相连接，所述加热管（14）电连接到所述智能控制柜（6）。
3.根据权利要求2所述的一种防结垢低温蒸发系统，其特征在于：所述旋转内管（7）的一端套有传动装置（15），所述传动装置（15）连接到驱动电机（16），所述驱动电机（16）能够正转、反转切换，通过所述传动装置（15）带动所述旋转内管（7）正向旋转和反向旋转，所述加热管（14）也跟随所述旋转内管（7）旋转，所述旋转内管（7）低速旋转，且速度可调节。
4.根据权利要求3所述的一种防结垢低温蒸发系统，其特征在于：所述旋转内管（7）的左右两端穿过所述防结垢蒸发器（2）各自连接到旋转接头（17），所述旋转内管（7）通过所述旋转接头（17）与外部的固定装置固定。
5.根据权利要求1所述的一种防结垢低温蒸发系统，其特征在于：所述除垢颗粒物（13）为不和原液（18）发生任何化学反应的固体颗粒。
6.根据权利要求1所述的一种防结垢低温蒸发系统，其特征在于：所述旋转内管（7）的左右两端与所述防结垢蒸发器（2）的连接处通过机械密封层（19）密封。
7.根据权利要求1所述的一种防结垢低温蒸发系统，其特征在于：所述旋转进口（11）还通过管道连接到蒸汽发生器（20），该管道上设有补热阀（21），所述补热阀（21）电连接到所述智能控制柜（6），所述分离器（5）的下端开有凝结水出口（22），上端连接到废气处理装置（23）。
8.根据权利要求1所述的一种防结垢低温蒸发系统，其特征在于：所述原液箱（1）和所述防结垢蒸发器（2）之间的管道上设有进液阀（24）和进液泵（25），所述蒸汽出口（9）和所述旋转进口（11）之间的管道上设有压力开关（26）和压缩机（3），所述浓缩液出口（10）和所述浓缩液箱（4）之间设有出液阀（27）和出液泵（28），所述旋转内管（7）位于所述防结垢蒸发器（2）外侧的位置上设有马达（29），所述进液阀（24）、所述进液泵（25）、所述压力开关（26）、所述压缩机（3）、所述出液阀（27）、所述出液泵（28）和所述马达（29）电连接到所述智能控制柜（6）。
9.根据权利要求1所述的一种防结垢低温蒸发系统，其特征在于：所述防结垢蒸发器（2）上设有液位开关（30）和温度计（31），所述防结垢蒸发器（2）的下端开有排空口（32），所述旋转内管（7）位于所述防结垢蒸发器（2）外侧的位置通过轴承座（33）连接到设备支座（34）。
10.一种防结垢低温蒸发方法，其特征在于：首先防结垢蒸发器（2）内部采用管式换热，然后在防结垢蒸发器（2）的原液（18）内加入除垢颗粒物（13），除垢颗粒物（13）为不和原液（18）发生任何化学反应的固体颗粒，最后通过驱动电机（16）的正转、反转切换控制控制防结垢蒸发器（2）的内部低速旋转，使得除垢颗粒物（13）与加热管（14）之间产生摩擦，并且转速可调节。
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