CN112897616A - 低温搅拌蒸发设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低温搅拌蒸发设备，包括：蒸发器，用于蒸发废液，蒸发器包括外壁和设置在至少部分外壁上的隔热板，隔热板与外壁之间设有蒸汽间隙；蒸汽输入管和蒸汽输出管，连接蒸汽间隙，以向其内输入和输出蒸汽；减压装置，连接蒸发器，以对蒸发器的内部进行抽真空；搅拌装置，搅拌装置包括至少部分设置在蒸发器内的搅拌轴和设置在搅拌轴上的螺旋叶片；搅拌轴和螺旋叶片的内部设有相连通的中空结构，换热介质从搅拌轴的一端进入，经过螺旋叶片，并从搅拌轴的另一端流出；热泵系统，连接蒸汽输入管和蒸汽输出管。其能耗低、加热面积大，并能使蒸发器内的废液受热均匀，以提高设备的加热效率。

Description

低温搅拌蒸发设备

技术领域

本发明涉及一种低温搅拌蒸发设备，属于环保设备领域。

背景技术

能源问题和环境问题在工业生产中已经日益突出，这对节能技术提出了更高的要求。工业废水的排放造成了严重的环境污染，为了保护环境，需要严格控制污水排放，各个产生工业废水的企业有排方指标的，处理到排放标准后，通过管网排放到污水处理厂，剩下的浓缩物或结晶盐交危废处理中心委外处理；没有排放标的，出水只能回用，剩下的浓缩物或结晶盐交危废处理中心委外处理，没有处理设备的只能将所用废水委外处理，根据液不同委外价格从一吨几千元到上万元不等，因此，企业在污水处理上的成本也大幅度增加。热泵技术是一项高效、环保的节能技术，可以广泛应用于电镀废水、钝化废水、磷化废水、垃圾渗透液、海水淡化、RO浓水、化工废水等领域的高盐水。经过热泵蒸发结晶后，该蒸馏水经过后处理，可排放或中水回用，剩下的结晶盐委外处理，可以大大减少企业的污水成本，例如10吨的污水经过蒸发结晶后可以分解成9吨的蒸馏水和1吨的结晶盐，而企业仅需花费1吨处理量的成本，从而大大降低了污水处理费用。

并且，现有的搅拌器如滚筒干燥机、圆筒干燥机等仅利用圆周表面对内部的液体进行加热，存在加热面积不足、加热不均匀、加热效率低等问题。

因此，有必要提供一种新的低温搅拌蒸发设备来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温搅拌蒸发设备，其能耗低、加热面积大，并能使蒸发器内的废液受热均匀，以提高设备的加热效率。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低温搅拌蒸发设备，包括：

蒸发器，用于蒸发废液，所述蒸发器包括外壁和设置在至少部分外壁上的隔热板，所述隔热板与所述外壁之间设有蒸汽间隙；

蒸汽输入管和蒸汽输出管，连接所述蒸汽间隙，以向其内输入和输出蒸汽；

减压装置，连接所述蒸发器，以对所述蒸发器的内部进行抽真空；

搅拌装置，所述搅拌装置包括至少部分设置在所述蒸发器内的搅拌轴和设置在所述搅拌轴上的螺旋叶片；所述搅拌轴和螺旋叶片的内部设有相连通的中空结构，换热介质从所述搅拌轴的一端进入，经过所述螺旋叶片，并从搅拌轴的另一端流出；

热泵系统，连接所述蒸汽输入管和蒸汽输出管。

进一步地，所述搅拌轴上设有连接杆，所述螺旋叶片固定在所述连接杆上。

进一步地，所述连接杆规律性地均匀设置在所述搅拌轴上，所述连接杆为中空结构，所述换热介质通过所述搅拌轴的中空结构进入至所述连接杆内，再进入至所述螺旋叶片内。

进一步地，所述连接杆以n个为一组呈规律性设置，同组所述连接杆中，n个所述连接杆以360°/n的间隔向所述搅拌轴的周向的不同方向上发散设置，且n个所述连接杆沿所述搅拌轴的长度方向上间隔设置。

进一步地，所述搅拌装置还包括刮料装置，所述刮料装置包括固定板和设置在所述固定板上的毛刷，在所述搅拌装置运作时，所述毛刷抵持所述蒸发器的内壁。

进一步地，所述固定板设置在同向的相邻两个所述连接杆上。

进一步地，所述搅拌器为横置的中空圆柱体，所述隔热板设置在所述搅拌器的下半部。

进一步地，所述隔热板为米勒版。

进一步地，所述热泵系统包括与所述蒸发器形成循环回路的冷凝水容器和压缩机、设置在所述蒸发器流通至所述冷凝水容器管路上的冷凝风机和膨胀阀、向所述蒸汽间隙内输送蒸汽的蒸汽输入管，和连通所述蒸发器上部与所述冷凝水容器便于蒸汽输出的蒸汽输出管路。

进一步地，所述低温搅拌蒸发设备还包括将所述蒸汽输出管路中的蒸汽在所述冷凝水容器中降温后抽到一缓存液罐中的真空发生装置，以及与所述缓存液罐上部连通的回收水输出管。

进一步地，所述循环回路中流通有制冷剂，制冷剂依次经过所述冷凝水容器、气液分离器、压缩机、蒸发器、冷凝风机、膨胀阀再回到所述冷凝水容器中形成循环回路，并在所述冷凝水容器中进行热能吸收，在所述蒸发器中进行热能释放。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本申请的低温搅拌蒸发设备通过制冷剂的放热与吸热过程，实现将废水转变成蒸汽然后再放热形成蒸馏水，实现对废水的初步处理，无需额外增加加热设备和冷却水，大大降低了能耗。同时，设置具有中空结构的搅拌机将来对废液进行加热，其加热面积大，并能使蒸发器内的废液受热均匀，以提高设备的加热效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本申请一实施例所示的低温搅拌蒸发设备的流程图；

图2为本申请一实施例所示的低温搅拌蒸发设备中的蒸发器的结构示意图；

图3为本申请一实施例所示的低温搅拌蒸发设备中的搅拌装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

需要说明的是：本发明的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等用语只是参考附图对本发明进行说明，不作为限定用语。

请参照图1至图3，本实施例为低温蒸汽蒸发设备100，其包括蒸发器1、与蒸发器1形成一循环回路的冷凝水容器2和压缩机3、设置在蒸发器1流通至冷凝水容器2管路上的冷凝风机4和膨胀阀5、向蒸发器1输送蒸汽的蒸汽输入管(未标号)、向蒸发器1内输送废水的废液输入管6、向蒸发器1内输送清洗液的清洗输入管10、连通蒸发器1上部与冷凝水容器2便于蒸汽输出的蒸汽输出管路7、将蒸汽输出管路7中的蒸汽在冷凝水容器2中降温后抽到一缓存液罐8中的真空发生装置、与缓存液罐8上部连通的回收水输出管24。

压缩机3设置在冷凝水容器2流通至蒸发器1的管路上。在冷凝水容器2与压缩机3连通的管路上设置有气液分离器11。所述循环回路中流通有制冷剂，制冷剂依次经过冷凝水容器2、气液分离器11、压缩机3、蒸发器1、冷凝风机4、膨胀阀5再回到冷凝水容器2中形成所述循环回路，并在冷凝水容器2中进行热能吸收，在蒸发器1中进行热能释放。

废液从废液输入管6中输入至蒸发器1中，通过吸收热能实现蒸发，蒸发成气体经过蒸汽输出管路7进入到冷凝水容器2中，然后经过真空发生装置泵送到缓存液罐8中，再经回收水输出管24输出，此时输出的水为蒸馏水。所述真空发生装置包括与冷凝水容器2连通的水射流器18、与水射流器18和缓存液罐8形成循环回路的离心泵9，在冷凝水容器2与水射流器18连通的管路上设置有气动阀17。所述真空发生装置在冷凝水容器2的输出侧形成真空负压，使得冷凝水容器2中的水能够被引导流入缓存液罐8中。

本实施例还设置有对缓存液罐8内的液体进行辅助降温的辅助冷却单元，所述辅助冷却单元包括设置在缓存液罐8内的换热板、与所述换热板内部连通形成循环回路的辅助制冷压缩机21、设置在所述换热板与辅助制冷压缩机21连通管路上的膨胀阀25。

回收水输出管24与缓存液罐8的上部连通，且回收水输出管24上设置有止回阀22与流量计23。

废液输入管6与清洗输入管10上均设置有气动阀19和手动阀20。当系统需要进行清洗时，通过清洗输入管10输入清洗液，对系统进行内部清洁。

蒸发器1上设置有蒸汽过滤器12，蒸汽输出管路7的输入端与蒸汽过滤器12的输出端连接，蒸发器1内的蒸汽先经过蒸汽过滤器12进行过滤后再进入冷凝水容器2中进行热交换。

具体的，蒸发器3包括外壁31和设置在至少部分外壁31上的隔热板32，所述隔热板32与所述外壁31之间设有蒸汽间隙(未图示)。在本实施例中，发明人发现，通过在隔热板32上开设气孔，可使蒸汽均匀分布在蒸汽间隙内。优选的，该隔热板32为米勒版，诚然，在其他实施例中，还可以为其他结构。

考虑到在重力的作用下，废液聚集在蒸发器3的下半部，因此，本实施例中，隔热板32设置在蒸发器3的下半部。

本实施例还包括对蒸发器3内部液体进行消泡的消泡装置22，在消泡装置22与蒸发器3连通管路上设置有电磁阀23，通过控制器实现电磁阀23的开启，对蒸发器3内部进行消泡处理。

本实施例中，蒸发器3的内部设有搅拌装置，搅拌装置包括至少部分设置在所述蒸发器3内的搅拌轴14和设置在所述搅拌轴14上的螺旋叶片15；所述搅拌轴14和螺旋叶片15的内部设有相连通的中空结构(未图示)，换热介质从所述搅拌轴14的一端进入，经过所述螺旋叶片15，并从搅拌轴14的另一端流出。具体的，搅拌轴14上设有连接杆10，所述螺旋叶片15固定在所述连接杆10上。优选的，连接杆10规律性地均匀设置在所述搅拌轴14上，所述连接杆10为中空结构，所述换热介质通过所述搅拌轴14的中空结构进入至所述连接杆10内，再进入至所述螺旋叶片15内。在本实施例中，以三个连接杆10为一组，同组的连接杆10以120°的间隔分别向搅拌轴14的周向上发散设置，且，三个连接杆10沿着搅拌轴14的长度方向间隔设置，如图3所示。诚然，在其他实施例中，连接杆需满足：同组所述连接杆中，n个所述连接杆向所述搅拌轴的周向的360°/n的不同方向上发散设置，且n个所述连接杆沿所述搅拌轴的长度方向上间隔设置。

蒸发器3内部还设置有刮料装置20，所述刮料装置20包括固定板201和设置在所述固定板201上的毛刷202，固定板201设置在同向的相邻两个所述连接杆10上。在所述搅拌装置24运作时，所述毛刷202抵持所述蒸发器3的内壁。通过该刮料装置20，一方面可以对废液进行搅拌，提高热交换效率和热交换的均匀程度；另一方面，通过毛刷202的旋转，可以有效的防止废液中的杂质贴在蒸发器3的内壁上形成污垢，通过毛刷202的刮擦，能够有效的去除蒸发器3内壁表明上的污垢，避免蒸发器3内壁表面形成污垢后影响热交换效率，从而影响废液的蒸发效率，保障了废水处理的可靠性，非常适用于可能发生盐结晶废水的处理。

蒸发器3的一端还设置有残渣排出口16，便于对沸腾室1的内部进行清洗。

综上所述，本申请的低温搅拌蒸发设备通过制冷剂的放热与吸热过程，实现将废水转变成蒸汽然后再放热形成蒸馏水，实现对废水的初步处理，无需额外增加加热设备和冷却水，大大降低了能耗。同时，设置具有中空结构的搅拌机将来对废液进行加热，其加热面积大，并能使蒸发器内的废液受热均匀，以提高设备的加热效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种低温搅拌蒸发设备，其特征在于，包括：

蒸发器，用于蒸发废液，所述蒸发器包括外壁和设置在至少部分外壁上的隔热板，所述隔热板与所述外壁之间设有蒸汽间隙；

蒸汽输入管和蒸汽输出管，连接所述蒸汽间隙，以向其内输入和输出蒸汽；

减压装置，连接所述蒸发器，以对所述蒸发器的内部进行抽真空；

搅拌装置，所述搅拌装置包括至少部分设置在所述蒸发器内的搅拌轴和设置在所述搅拌轴上的螺旋叶片；所述搅拌轴和螺旋叶片的内部设有相连通的中空结构，换热介质从所述搅拌轴的一端进入，经过所述螺旋叶片，并从搅拌轴的另一端流出；

热泵系统，连接所述蒸汽输入管和蒸汽输出管。

2.如权利要求1所述的低温搅拌蒸发设备，其特征在于，所述搅拌轴上设有连接杆，所述螺旋叶片固定在所述连接杆上。

3.如权利要求2所述的低温搅拌蒸发设备，其特征在于，所述连接杆规律性地均匀设置在所述搅拌轴上，所述连接杆为中空结构，所述换热介质通过所述搅拌轴的中空结构进入至所述连接杆内，再进入至所述螺旋叶片内。

4.如权利要求3所述的低温搅拌蒸发设备，其特征在于，所述连接杆以n个为一组呈规律性设置，同组所述连接杆中，n个所述连接杆以360°/n的间隔向所述搅拌轴的周向的不同方向上发散设置，且n个所述连接杆沿所述搅拌轴的长度方向上间隔设置。

5.如权利要求4所述的低温搅拌蒸发设备，其特征在于，所述搅拌装置还包括刮料装置，所述刮料装置包括固定板和设置在所述固定板上的毛刷，在所述搅拌装置运作时，所述毛刷抵持所述蒸发器的内壁。

6.如权利要求5所述的低温搅拌蒸发设备，其特征在于，所述固定板设置在同向的相邻两个所述连接杆上。

7.如权利要求1所述的低温搅拌蒸发设备，其特征在于，所述搅拌器为横置的中空圆柱体，所述隔热板设置在所述搅拌器的下半部。

8.如权利要求8所述的低温搅拌蒸发设备，其特征在于，所述隔热板为米勒版。

9.如权利要求1所述的低温搅拌蒸发设备，其特征在于，所述热泵系统包括与所述蒸发器形成循环回路的冷凝水容器和压缩机、设置在所述蒸发器流通至所述冷凝水容器管路上的冷凝风机和膨胀阀、向所述蒸汽间隙内输送蒸汽的蒸汽输入管，和连通所述蒸发器上部与所述冷凝水容器便于蒸汽输出的蒸汽输出管路。

10.如权利要求9所述的低温搅拌蒸发设备，其特征在于，所述循环回路中流通有制冷剂，制冷剂依次经过所述冷凝水容器、气液分离器、压缩机、蒸发器、冷凝风机、膨胀阀再回到所述冷凝水容器中形成循环回路，并在所述冷凝水容器中进行热能吸收，在所述蒸发器中进行热能释放。

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