CN110433508A - 一种蓄热补偿式蒸汽再压缩系统及其蒸发浓缩处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄热补偿式蒸汽再压缩系统,包括一级预热器、与一级预热器相连的二级预热器、主换热器、减压阀、通过减压阀与主换热器相连的闪蒸罐、蒸汽压缩机、蓄热器、电加热器、与与一级预热器相连的进料泵、物料循环泵;一级预热器与蒸汽压缩机的循环冷却水出口相连;主换热器分别与二级预热器出口及蓄热器出口连通,主换热器与蒸汽压缩机连通;闪蒸罐出口通过物料循环泵与蓄热器入口连通;闪蒸罐的饱和蒸汽出口与蒸汽压缩机连通,闪蒸罐与蒸汽压缩机之间的连接管上连接有自来水进水管;蓄热器内部设有电加热器、物料盘管和蓄热载体。本系统采用相变蓄热,在夜间贮存补偿热量,减少白天的电力消耗,降低运行成本,提高运行速率和效率。

Description

一种蓄热补偿式蒸汽再压缩系统及其蒸发浓缩处理方法
技术领域
本发明涉及一种蓄热式MVR系统技术领域,尤其涉及一种能够实现完全独立的电驱动运行的蓄热补偿式蒸汽再压缩系统及其蒸发浓缩处理方法。
背景技术
在食品、化工和制药等领域产生的废水资源化利用过程中,目前比较广泛采用的是MVR蒸发浓缩方法,该方法具有节能、节水、低温蒸发、安全稳定等优点,但是在实际运行中由于不可避免的热损耗和热损失,需要补充5-10%的蒸汽量。而部分中小型企业废水处理或其他MVR应用场合,在没有外供蒸汽和外供天然气的情况下,只能依靠电力来补充蒸汽,产生的电力消耗几乎等于整机功率,严重影响了小型MVR系统的节能效果,导致先进的MVR系统在小规模处理装置及中小型企业上应用推广上非常困难。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足,提供一种蓄热补偿式蒸汽再压缩系统及其蒸发浓缩处理方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的:一种蓄热补偿式蒸汽再压缩系统,包括一级预热器、二级预热器、主换热器、闪蒸罐、蒸汽压缩机、蓄热器、电加热器、减压阀、进料泵、物料循环泵、若干阀门及若干连接管;所述进料泵与所述一级预热器的第一入口相连,所述一级预热器的第二入口与所述蒸汽压缩机的循环冷却水出口相连;所述一级预热器的第一出口与所述二级预热器的第一入口相连,所述主换热器的第一入口分别与所述二级预热器第一出口及所述蓄热器出口连通,所述主换热器的第二入口与所述蒸汽压缩机出口连通;所述主换热器的第一出口通过所述减压阀与所述闪蒸罐入口连通,所述闪蒸罐出口通过所述物料循环泵与所述蓄热器入口连通;所述闪蒸罐的饱和蒸汽出口与所述蒸汽压缩机的第一入口连通,所述闪蒸罐的饱和蒸汽出口与所述蒸汽压缩机的第一入口之间的连接管上通过第一支管连接有自来水进水管,所述自来水进水管通过第二支管与所述蒸汽压缩机的第二入口连通;所述主换热器的第二出口与所述二级预热器的第二入口连通,所述二级预热器设有用于排出冷凝水的第二冷凝水出口,所述一级预热器设有用于排出冷凝水的第一冷凝水出口;所述蓄热器内部设有电加热器、物料盘管和蓄热载体;所述电加热器位于所述蓄热器底部,所述蓄热载体充填在所述蓄热器内,所述物料盘浸泡在所述蓄热载体内;所述物料盘管为螺旋盘管,所述物料盘管的入口与所述蓄热器的入口相连,所述物料盘管的出口与所述蓄热器的出口相连;所述蓄热器的出口位于所述蓄热器的下部,所述蓄热器的出口位于所述蓄热器的上部;夜间谷值电价阶段时,开启所述电加热器;白天峰值电价阶段时,断开所述电加热器。
本系统在无外供蒸汽补热的条件下,以电辅助加热装置为输入热源,利用夜间谷值阶段电价低的特点,贮存一部分热量在蓄热器内;在白天峰值电价阶段释放出热量来补偿系统运行中的辅助热需求,有效降低系统的运行成本,便于系统充分发挥电力驱动的优势,在无外供蒸汽源的条件下也能保证巨大的节能优势,同时蓄热补偿式系统可以快速加热进口料液,大幅度缩短启动时长;本系统还设置二级物料预热系统,采用蒸汽压缩机循环冷却水为进口物料进行初步预热,以系统冷凝水为物料进行二次预热,有效利用系统的余热,来降低系统补偿热量,从而减小蓄热器体积和整机的运行成本;在主换热器出口设置减压阀,配合循环泵使用可以保证循环料液处于一定的压力,保证主换热器内压力高于闪蒸压力,提高了循环物料的温度和蓄热器的蓄热温度,进一步减小蓄热器的体积和蓄热量需求。
所述闪蒸罐上部空间设有折流管,折流管的一端与所述闪蒸罐的饱和蒸汽出口连接,所述折流管底部安装有疏水阀;所述闪蒸罐底部安装有排出管,所述排出管上安装有第一截止阀。折流管与疏水阀的设置,及时排出分离的液体,提高气液分离效率,降低闪蒸罐分离高度。
所述蓄热载体为相变蓄热材料或水。相变蓄热材料及水,均可进行吸热蓄热、放热。
所述蒸汽压缩机为采用变频控制技术控制的压缩机,所述物料循环泵为采用变频控制技术控制的循环泵。
所述阀门还包括第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀、第五截止阀和第六截止阀;所述第二截止阀安装在所述进料泵与一级预热器之间的连接管上;所述第三截止阀安装在所述物料循环泵与所述蓄热器入口之间的连接管上;所述第三截止阀与所述物料循环泵之间的连接管通过连通管与所述蓄热器出口的连接管连通,所述第四截止阀安装在所述连通管上;所述第五截止阀安装于所述第二支管上;所述第六截止阀安装于所述第一支管上。
基于蓄热补偿式蒸汽再压缩系统的蒸发浓缩处理方法,包括如下步骤:
步骤一、打开进料泵、物料循环泵和蒸汽压缩机,系统满足启动要求,将进口常温物料经过一级预热器、二级预热器、主换热器进入闪蒸罐,再通过物料循环泵在蓄热器内被迅速加热升温至设定温度,然后与被预热后的进料混合,经减压阀就进入闪蒸罐内进行绝热闪蒸过程,系统个进入正常运行阶段,该方面可以大幅度加快系统的启动过程;
步骤二、稳定运行情况下,处于夜间谷值电价阶段,蓄热补偿模式运行,开启电加热器,补充系统运行中的热补偿需求,同时蓄热器内蓄热载体吸热升温贮存热量;此运行模式下,进口常温物料通过一级预热器、二级预热器、主换热器进入闪蒸罐,再通过物料循环泵在蓄热器内被迅速加热至设定温度,然后与被预热后的进料混合,经减压阀进入闪蒸罐内进行绝热闪蒸过程,闪蒸过程温度降低、水分蒸发、溶液浓度增加,其中蒸发的蒸汽经过折流管分离出饱和蒸汽进入蒸汽压缩机,升温升压后进入主换热器作为热源继续循环,其中分离的浓缩料液经物料循环泵进入蓄热器被电加热器加热至设定温度,加热后与预热后的进口物料混合继续循环;
步骤三、稳定运行情况下,处于白天峰值电价阶段,释热补偿模式运行,电加热器断开,依靠蓄热器贮存的热量加热循环料液,来补偿系统的热量需求,该过程下,进口常温物料通过一级预热器、二级预热器、主换热器进入闪蒸罐,再通过物料循环泵在蓄热器内被迅速加热至设定温度,然后与被预热后的进料混合,经减压阀进入闪蒸罐内进行绝热闪蒸过程,闪蒸过程温度降低、水分蒸发、溶液浓度增加,其中蒸发的蒸汽经过折流管分离出饱和蒸汽进入蒸汽压缩机,升温升压后进入主换热器作为热源继续循环,其中分离的浓缩料液经物料循环泵进入蓄热器被蓄热载体加热至设定温度,加热后与预热后的进口物料混合继续循环;
步骤四、上述步骤二与步骤三中闪蒸罐析出的结晶盐沉积到罐底,经排出管排出系统;夜间谷值电价阶段进行步骤二的工作循环,白天峰值电价阶段进行步骤三的工作循环。
与现有技术对比,本发明的优点在于:
1、本系统提供了一种无外供热源条件下的电辅助热补偿运行方式,解决小型MVR系统在仅有电力驱动的环境中低成本、稳定运行的问题;
2、采用中温相变蓄热或者高温水蓄热等方式,在夜间谷值电价阶段贮存系统需求的补偿热量,减少白天峰值电价阶段的整机的电力消耗,有效降低电辅助MVR系统的运行成本;
3、采用一级预热器回收蒸汽压缩机冷却水热量,可以减少系统需求的补偿热量,降低蓄热器的体积;
4、采用蓄热器贮存热量,可以快速加热系统循环物料,快速完成启动过程,大幅度提高启动过程速率和效率;
5、采用折流管加装疏水阀的方式,有效降低闪蒸罐高度,便于所发明设备的撬装运输,并且系统热量利用率高,运行成本降低,为企业节省运行成本。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图;
图2为本发明实施例闪蒸罐的结构示意图;
图3为本发明实施例蓄热器的结构示意图。
图中附图标记含义:1、一级预热器;2、二级预热器;3、主换热器;4、减压阀;5、闪蒸罐;6、蒸汽压缩机;7、物料循环泵;8、蓄热器;9、进料泵;10、物料盘管;11、电加热器;12、蓄热材料;13、疏水阀;14、折流管;15、第一截止阀;16、第二截止阀;17、第三截止阀;18、第四截止阀;19、第五截止阀;20、第六截止阀;21、第一冷凝水出口;22、第二冷凝水出口;23、自来水进水管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例
除特别说明,本实施例中的实验设备和试剂均为本技术领域常规产品,第一截止阀15、第二截止阀16、第三截止阀17、第四截止阀18、第五截止阀19和第六截止阀20,是一样的型号,该调节阀只要能满足实际的需要即可。图1中的箭头表示物料、水或蒸汽的流动方向。
参阅图1至图3,为一种蓄热补偿式蒸汽再压缩系统,包括一级预热器1、二级预热器2、主换热器3、闪蒸罐5、蒸汽压缩机6、蓄热器8、电加热器11、减压阀4、进料泵9、物料循环泵7、若干阀门及若干连接管;进料泵9与一级预热器1的第一入口相连,一级预热器1的第二入口与蒸汽压缩机6的循环冷却水出口相连;一级预热器1的第一出口与二级预热器2的第一入口相连,主换热器3的第一入口分别与二级预热器2第一出口及蓄热器8出口连通,主换热器3的第二入口与蒸汽压缩机6出口连通;主换热器3的第一出口通过减压阀4与闪蒸罐5入口连通,闪蒸罐5出口通过物料循环泵7与蓄热器8入口连通;闪蒸罐5的饱和蒸汽出口与蒸汽压缩机6的第一入口连通,闪蒸罐5的饱和蒸汽出口与蒸汽压缩机6的第一入口之间的连接管上通过第一支管连接有自来水进水管23,自来水进水管23通过第二支管与蒸汽压缩机6的第二入口连通;主换热器3的第二出口与二级预热器2的第二入口连通,二级预热器2设有用于排出冷凝水的第二冷凝水出口22,一级预热器1设有用于排出冷凝水的第一冷凝水出口21;蓄热器8内部设有电加热器11、物料盘管10和蓄热载体;电加热器11位于蓄热器8底部,蓄热载体充填在蓄热器8内,物料盘浸泡在蓄热载体内;物料盘管10为螺旋盘管,物料盘管10的入口与蓄热器8的入口相连,物料盘管10的出口与蓄热器8的出口相连;蓄热器8的出口位于蓄热器8的下部,蓄热器8的出口位于蓄热器8的上部;夜间谷值电价阶段时,开启电加热器11;白天峰值电价阶段时,断开电加热器11。
本系统在无外供蒸汽补热的条件下,以电辅助加热装置为输入热源,利用夜间谷值阶段电价低的特点,贮存一部分热量在蓄热器8内;在白天峰值电价阶段释放出热量来补偿系统运行中的辅助热需求,有效降低系统的运行成本,便于系统充分发挥电力驱动的优势,在无外供蒸汽源的条件下也能保证巨大的节能优势,同时蓄热补偿式系统可以快速加热进口料液,大幅度缩短启动时长;本系统还设置二级物料预热系统,采用蒸汽压缩机6循环冷却水为进口物料进行初步预热,以系统冷凝水为物料进行二次预热,有效利用系统的余热,来降低系统补偿热量,从而减小蓄热器8体积和整机的运行成本;在主换热器3出口设置减压阀4,配合循环泵使用可以保证循环料液处于一定的压力,保证主换热器3内压力高于闪蒸压力,提高了循环物料的温度和蓄热器8的蓄热温度,进一步减小蓄热器8的体积和蓄热量需求。
闪蒸罐5上部空间设有折流管14,折流管14的一端与闪蒸罐5的饱和蒸汽出口连接,折流管14底部安装有疏水阀13;闪蒸罐5底部安装有排出管,排出管上安装有第一截止阀15。折流管14与疏水阀13的设置,及时排出分离的液体,提高气液分离效率,降低闪蒸罐5分离高度。
蓄热载体为相变蓄热材料12或水。相变蓄热材料12及水,均可进行吸热蓄热、放热。
蒸汽压缩机6为采用变频控制技术控制的压缩机,物料循环泵7为采用变频控制技术控制的循环泵。蒸汽压缩机6及物料循环泵7均采用变频控制技术,实现系统蓄热模式和释热模式的热负荷匹配,同时提高了系统的启动速率。
阀门还包括第二截止阀16、第三截止阀17、第四截止阀18、第五截止阀19和第六截止阀20;第二截止阀16安装在进料泵9与一级预热器1之间的连接管上;第三截止阀17安装在物料循环泵7与蓄热器8入口之间的连接管上;第三截止阀17与物料循环泵7之间的连接管通过连通管与蓄热器8出口的连接管连通,第四截止阀18安装在连通管上;第五截止阀19安装于第二支管上;第六截止阀20安装于第一支管上。
基于蓄热补偿式蒸汽再压缩系统的蒸发浓缩处理方法,包括如下步骤:
步骤一、打开进料泵9、物料循环泵7和蒸汽压缩机6,系统满足启动要求,将进口常温物料经过一级预热器1、二级预热器2、主换热器3进入闪蒸罐5,再通过物料循环泵7在蓄热器8内被迅速加热升温至设定温度,然后与被预热后的进料混合,经减压阀4就进入闪蒸罐5内进行绝热闪蒸过程,系统个进入正常运行阶段,该方面可以大幅度加快系统的启动过程;
步骤二、稳定运行情况下,处于夜间谷值电价阶段,蓄热补偿模式运行,开启电加热器11,补充系统运行中的热补偿需求,同时蓄热器8内蓄热载体吸热升温贮存热量;此运行模式下,进口常温物料通过一级预热器1、二级预热器2、主换热器3进入闪蒸罐5,再通过物料循环泵7在蓄热器8内被迅速加热至设定温度,然后与被预热后的进料混合,经减压阀4进入闪蒸罐5内进行绝热闪蒸过程,闪蒸过程温度降低、水分蒸发、溶液浓度增加,其中蒸发的蒸汽经过折流管14分离出饱和蒸汽进入蒸汽压缩机6,升温升压后进入主换热器3作为热源继续循环,其中分离的浓缩料液经物料循环泵7进入蓄热器8被电加热器11加热至设定温度,加热后与预热后的进口物料混合继续循环;
步骤三、稳定运行情况下,处于白天峰值电价阶段,释热补偿模式运行,电加热器11断开,依靠蓄热器8贮存的热量加热循环料液,来补偿系统的热量需求,该过程下,进口常温物料通过一级预热器1、二级预热器2、主换热器3进入闪蒸罐5,再通过物料循环泵7在蓄热器8内被迅速加热至设定温度,然后与被预热后的进料混合,经减压阀4进入闪蒸罐5内进行绝热闪蒸过程,闪蒸过程温度降低、水分蒸发、溶液浓度增加,其中蒸发的蒸汽经过折流管14分离出饱和蒸汽进入蒸汽压缩机6,升温升压后进入主换热器3作为热源继续循环,其中分离的浓缩料液经物料循环泵7进入蓄热器8被蓄热载体加热至设定温度,加热后与预热后的进口物料混合继续循环;
步骤四、上述步骤二与步骤三中闪蒸罐5析出的结晶盐沉积到罐底,经排出管排出系统;夜间谷值电价阶段进行步骤二的工作循环,白天峰值电价阶段进行步骤三的工作循环。
MVR是机械式蒸汽再压缩技术(mechanical vapor recompression)的简称,是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量,将低品位的蒸汽经压缩机的机械做功提升为高品位的蒸汽热源。如此循环向蒸发系统提供热能,从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。
本实施例中,蓄热载体采用中温相变材料或高温水,区别在于蓄热材料12的体积有所不同,蓄热器8在夜间电价谷值阶段开启电加热器11贮存热量,在白天电价峰值阶段释放热量,完全依靠电力运行,特别适合小型MVR系统的应用,能够运行在无蒸汽、无天然气的场合,并且起到削峰填谷,节约成本的目的。
本实施例的工作流程如下:原料液经一级预热器1、二级预热器2预热后,与循环料液混合进入主换热器3继续加热至设定温度(120℃),经过减压阀4降压后进入闪蒸罐5进行绝热闪蒸过程(80℃),产生的二次蒸汽通过折流管14分离出携带液滴,由疏水阀13直接排入下部浓缩料液,分离出的蒸汽进入压缩机完成升温升压过程,然后作为一次蒸汽进入蒸发器完成循环;在夜间谷值电价阶段,运行蓄热补偿模式;在白天峰值电价阶段,运行释热补偿模式。
运行蓄热补偿模式时,开启电加热器11,电加热器11加热蓄热器8内中温相变材料,相变材料液化吸热,贮存热量,也可以用高温水替代相变材料。在我国,按习惯认为:水温低于或等于100℃的热水成为低温水,水温超过100℃的热水成为高温水。运行释热补偿模式时,电加热装置停止工作,相变材料(高温水)释放热量加热循环物料,使循环物料达到设定温度,然后进入主换热器3内吸热升温继续进行循环。
本系统设置两级预热器,一级预热器1与蒸汽压缩机6循环冷却水连通,回收压缩机的热量散失,减少系统的补热需求,进一步降低蓄热器8的体积,二级预热器2与主换热器3连通,吸热二次蒸汽冷凝水的余热,降低排出系统的热量;减压阀4的设置,其进出口分别与主换热器3和闪蒸罐5连通,提高蓄热器8和主换热器3的允许温度,有效减小物料泵的功率及蓄热器8的体积。
步骤一中,进口物料通过一级预热器1和二级预热器2被加热,与浓缩后的循环料液混合进入主换热器3加热至接近该压力下的沸点温度,然后经过减压阀4减压,进入闪蒸罐5进行闪蒸过程,闪蒸过程温度降低、水分蒸发、溶液浓度增加,其中蒸发的蒸汽经过折流管14分离出饱和蒸汽进入蒸汽压缩机6,升温升压后进入主换热器3作为热源继续循环,其中浓缩后的料液经过物料循环泵7进入蓄热器8吸收补偿热量至设定温度,加热后与预热后的进口物料混合继续循环。
采用本系统可以快速加热循环料液至设定温度,大幅度缩短系统启动时长。以一套1t/h的MVR处理系统为例,采用电加热补热的情况下每小时消耗电量为机组本身耗电量40kwh和系统补偿50kg/h的蒸汽耗电量,约为36kwh,按广州普通工业峰谷电价:峰值1.51元/kwh,平段0.92元/kwh,谷值0.48元/kwh,计算得出每天运行成本约为1770元/天。采用蓄热补偿式MVR系统后,蓄热效率按0.9计算,同样处理量的机组运行费用为1473元/天,节约成本约16.8%。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本案的专利范围中。

Claims (6)

1.一种蓄热补偿式蒸汽再压缩系统,其特征在于:包括一级预热器、二级预热器、主换热器、闪蒸罐、蒸汽压缩机、蓄热器、电加热器、减压阀、进料泵、物料循环泵、若干阀门及若干连接管;所述进料泵与所述一级预热器的第一入口相连,所述一级预热器的第二入口与所述蒸汽压缩机的循环冷却水出口相连;所述一级预热器的第一出口与所述二级预热器的第一入口相连,所述主换热器的第一入口分别与所述二级预热器第一出口及所述蓄热器出口连通,所述主换热器的第二入口与所述蒸汽压缩机出口连通;所述主换热器的第一出口通过所述减压阀与所述闪蒸罐入口连通,所述闪蒸罐出口通过所述物料循环泵与所述蓄热器入口连通;所述闪蒸罐的饱和蒸汽出口与所述蒸汽压缩机的第一入口连通,所述闪蒸罐的饱和蒸汽出口与所述蒸汽压缩机的第一入口之间的连接管上通过第一支管连接有自来水进水管,所述自来水进水管通过第二支管与所述蒸汽压缩机的第二入口连通;所述主换热器的第二出口与所述二级预热器的第二入口连通,所述二级预热器设有用于排出冷凝水的第二冷凝水出口,所述一级预热器设有用于排出冷凝水的第一冷凝水出口;所述蓄热器内部设有电加热器、物料盘管和蓄热载体;所述电加热器位于所述蓄热器底部,所述蓄热载体充填在所述蓄热器内,所述物料盘浸泡在所述蓄热载体内;所述物料盘管为螺旋盘管,所述物料盘管的入口与所述蓄热器的入口相连,所述物料盘管的出口与所述蓄热器的出口相连;所述蓄热器的出口位于所述蓄热器的下部,所述蓄热器的出口位于所述蓄热器的上部;夜间谷值电价阶段时,开启所述电加热器;白天峰值电价阶段时,断开所述电加热器。
2.根据权利要求1所述的蓄热补偿式蒸汽再压缩系统,其特征在于:所述闪蒸罐上部空间设有折流管,折流管的一端与所述闪蒸罐的饱和蒸汽出口连接,所述折流管底部安装有疏水阀;所述闪蒸罐底部安装有排出管,所述排出管上安装有第一截止阀。
3.根据权利要求1所述的蓄热补偿式蒸汽再压缩系统,其特征在于:所述蓄热载体为相变蓄热材料或水。
4.根据权利要求1所述的蓄热补偿式蒸汽再压缩系统,其特征在于:所述蒸汽压缩机为采用变频控制技术控制的压缩机,所述物料循环泵为采用变频控制技术控制的循环泵。
5.根据权利要求1所述的蓄热补偿式蒸汽再压缩系统,其特征在于:所述阀门还包括第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀、第五截止阀和第六截止阀;所述第二截止阀安装在所述进料泵与一级预热器之间的连接管上;所述第三截止阀安装在所述物料循环泵与所述蓄热器入口之间的连接管上;所述第三截止阀与所述物料循环泵之间的连接管通过连通管与所述蓄热器出口的连接管连通,所述第四截止阀安装在所述连通管上;所述第五截止阀安装于所述第二支管上;所述第六截止阀安装于所述第一支管上。
6.根据基于权利要求2所述的蓄热补偿式蒸汽再压缩系统的蒸发浓缩处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、打开进料泵、物料循环泵和蒸汽压缩机,系统满足启动要求,将进口常温物料经过一级预热器、二级预热器、主换热器进入闪蒸罐,再通过物料循环泵在蓄热器内被迅速加热升温至设定温度,然后与被预热后的进料混合,经减压阀就进入闪蒸罐内进行绝热闪蒸过程,系统个进入正常运行阶段,该方面可以大幅度加快系统的启动过程;
步骤二、稳定运行情况下,处于夜间谷值电价阶段,蓄热补偿模式运行,开启电加热器,补充系统运行中的热补偿需求,同时蓄热器内蓄热载体吸热升温贮存热量;此运行模式下,进口常温物料通过一级预热器、二级预热器、主换热器进入闪蒸罐,再通过物料循环泵在蓄热器内被迅速加热至设定温度,然后与被预热后的进料混合,经减压阀进入闪蒸罐内进行绝热闪蒸过程,闪蒸过程温度降低、水分蒸发、溶液浓度增加,其中蒸发的蒸汽经过折流管分离出饱和蒸汽进入蒸汽压缩机,升温升压后进入主换热器作为热源继续循环,其中分离的浓缩料液经物料循环泵进入蓄热器被电加热器加热至设定温度,加热后与预热后的进口物料混合继续循环;
步骤三、稳定运行情况下,处于白天峰值电价阶段,释热补偿模式运行,电加热器断开,依靠蓄热器贮存的热量加热循环料液,来补偿系统的热量需求,该过程下,进口常温物料通过一级预热器、二级预热器、主换热器进入闪蒸罐,再通过物料循环泵在蓄热器内被迅速加热至设定温度,然后与被预热后的进料混合,经减压阀进入闪蒸罐内进行绝热闪蒸过程,闪蒸过程温度降低、水分蒸发、溶液浓度增加,其中蒸发的蒸汽经过折流管分离出饱和蒸汽进入蒸汽压缩机,升温升压后进入主换热器作为热源继续循环,其中分离的浓缩料液经物料循环泵进入蓄热器被蓄热载体加热至设定温度,加热后与预热后的进口物料混合继续循环;
步骤四、上述步骤二与步骤三中闪蒸罐析出的结晶盐沉积到罐底,经排出管排出系统;夜间谷值电价阶段进行步骤二的工作循环,白天峰值电价阶段进行步骤三的工作循环。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112266161A (zh) * 2020-10-30 2021-01-26 烽火通信科技股份有限公司 一种用于d4液体原材料的汽化装置及方法
CN116655031A (zh) * 2023-07-06 2023-08-29 安徽同速科技有限公司 一种基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002032534A1 (en) * 2000-10-18 2002-04-25 Teknologisk Institut Method and apparatus for purifying liquid
CN2696702Y (zh) * 2004-03-25 2005-05-04 李侃 三效浓缩器
US20080277261A1 (en) * 2004-09-14 2008-11-13 Aqua Dyne, Inc. Water Distillation System
CN102600631A (zh) * 2012-03-28 2012-07-25 安徽华业香料股份有限公司 减压间歇精馏提纯丁位癸内酯的装置和方法
CN104707349A (zh) * 2015-02-05 2015-06-17 中国科学院理化技术研究所 一种板式蒸发器式mvr热泵蒸发系统
CN204932926U (zh) * 2015-07-22 2016-01-06 深圳市捷晶能源科技有限公司 一种零排放蒸发结晶设备
CN206214805U (zh) * 2016-08-31 2017-06-06 苏州乔发环保科技股份有限公司 一种多效蒸发系统
CN107596709A (zh) * 2017-10-27 2018-01-19 四川省洪雅青衣江元明粉有限公司 一种纯碱生产用mvr蒸发装置
CN108310787A (zh) * 2018-02-10 2018-07-24 哈尔滨理工大学 带有外部能量补偿的mvr系统
CN109107204A (zh) * 2018-10-16 2019-01-01 中国民用航空总局第二研究所 一种可提高机械蒸汽再压缩系统浓缩程度的系统及方法
CN109442363A (zh) * 2018-10-22 2019-03-08 中国科学院广州能源研究所 一种蓄热式热泵蒸汽机及产生蒸汽的方法
CN109900020A (zh) * 2019-02-18 2019-06-18 北京工业大学 强化制热热泵系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002032534A1 (en) * 2000-10-18 2002-04-25 Teknologisk Institut Method and apparatus for purifying liquid
CN2696702Y (zh) * 2004-03-25 2005-05-04 李侃 三效浓缩器
US20080277261A1 (en) * 2004-09-14 2008-11-13 Aqua Dyne, Inc. Water Distillation System
CN102600631A (zh) * 2012-03-28 2012-07-25 安徽华业香料股份有限公司 减压间歇精馏提纯丁位癸内酯的装置和方法
CN104707349A (zh) * 2015-02-05 2015-06-17 中国科学院理化技术研究所 一种板式蒸发器式mvr热泵蒸发系统
CN204932926U (zh) * 2015-07-22 2016-01-06 深圳市捷晶能源科技有限公司 一种零排放蒸发结晶设备
CN206214805U (zh) * 2016-08-31 2017-06-06 苏州乔发环保科技股份有限公司 一种多效蒸发系统
CN107596709A (zh) * 2017-10-27 2018-01-19 四川省洪雅青衣江元明粉有限公司 一种纯碱生产用mvr蒸发装置
CN108310787A (zh) * 2018-02-10 2018-07-24 哈尔滨理工大学 带有外部能量补偿的mvr系统
CN109107204A (zh) * 2018-10-16 2019-01-01 中国民用航空总局第二研究所 一种可提高机械蒸汽再压缩系统浓缩程度的系统及方法
CN109442363A (zh) * 2018-10-22 2019-03-08 中国科学院广州能源研究所 一种蓄热式热泵蒸汽机及产生蒸汽的方法
CN109900020A (zh) * 2019-02-18 2019-06-18 北京工业大学 强化制热热泵系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴德荣: "《化工装置工艺设计.下册》", 31 August 2014, 华东理工大学出版社 *
李帅旗等: "基于MVR 技术的单级双效蒸发浓缩系统性能分析", 《新能源进展》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112266161A (zh) * 2020-10-30 2021-01-26 烽火通信科技股份有限公司 一种用于d4液体原材料的汽化装置及方法
CN116655031A (zh) * 2023-07-06 2023-08-29 安徽同速科技有限公司 一种基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统
CN116655031B (zh) * 2023-07-06 2024-04-12 安徽同速科技有限公司 一种基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统

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