CN113880171B - 一种mvr与热泵耦合式多效蒸发水处理系统及其工作方法 - Google Patents
一种mvr与热泵耦合式多效蒸发水处理系统及其工作方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统及其工作方法,所述系统包括MVR多效蒸发循环和压缩式热泵循环。所述方法是:一效蒸发器内的二次蒸汽部分作为下一效的热源,部分与一级压缩后的末效二次蒸汽混合进入第二蒸汽压缩机压缩后进入一效蒸发器,通过压缩机热泵的蒸发器回收一部分一效冷凝水的热量,并由另一空气源蒸发器从环境空气吸收热量,用于蒸发部分一效蒸发器内冷凝水产生蒸汽,维持系统稳定运行。本发明利用压缩式热泵蒸发部分冷凝水的方法完全克服了MVR多效蒸发系统运行时额外新鲜蒸汽供给的需求,通过部分高压二次蒸汽直接被压缩的方法,能达到节省压缩能耗和压缩机尺寸与初投资的目的。
Description
技术领域
本发明属于工业水处理及热回收技术领域,涉及利用一种MVR多效蒸发与压缩式热泵相耦合的水处理系统及其工作方法。
背景技术
在化工、石油、制药等众多工业领域,利用蒸发技术对工业废水进行处理,是一种必不可少的方法,但是蒸发技术处理工业废水一直是废水处理方面的耗能大户,是一道能耗较高的单元操作。传统工业在能源的消耗和蒸发系统余热的浪费还是比较严重的,传统单效蒸馏的浓缩方法,二次蒸汽得不到再利用,大多仅循环利用和回收了约30%的废热和余热,二次蒸汽排放不仅浪费了蒸汽的潜热而且部分物料也会随着二次蒸汽一同流出蒸发系统,会对环境造成一定的污染。
目前,最为常用的低温二次蒸汽余热的回收方法是机械蒸汽再压缩,但是,传统的MVR多效蒸发系统,产生的低效蒸汽经过压缩以后,产生的高温高压蒸汽提供的热能,不足以满足一效蒸发所需的热能,往往需要通过其他形式来补充热源蒸汽,所以亟需一种稳定性好、低耗能的方法来提供热源蒸汽,最好还能更加合理的解决产生补充的蒸汽的水的来源问题。
此外,随着多效MVR系统蒸发器效数的增加,末端蒸发器蒸汽压力低,利用MVR回收其蒸汽余热时,压缩机压比大,能耗大,且因为低压时蒸汽比容大,压缩机容积流量也会特别大,导致压缩机尺寸及初投资大,严重限制了MVR多效蒸发技术的应用推广,因而需求有效解决压缩机能耗高与大容积流量的问题。
发明内容
本发明是针对上述现有技术存在的问题,提出一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统及其工作方法。
为实现本发明的目的,本发明采用的技术方案是:
一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统,包括MVR多效蒸发循环系统和压缩式热泵循环系统,其特征在于,所述多效蒸发循环系统包括:离心泵1、第一预热器2、第二预热器3、一效蒸发器4、减压阀5、二效蒸发器6、第一水蒸气压缩机7、过热消除器8、第二水蒸气压缩机9、第一蒸发器10、储液器11、水泵12、第二蒸发器13;待处理水通过管路连接到离心泵1,离心泵1出口通过管路经第一截止阀21连接到第一预热器2入口a1,第一预热器2出口a2通过管路连接到第二预热器3入口b1,第二预热器3出口b2通过管路连接到一效蒸发器4的溶液入口c1,一效蒸发器4的溶液出口c2通过管路经减压阀5接至二效蒸发器6入口d1,并由浓溶液出口d2经第二截止阀22排出;
所述一效蒸发器4的顶部蒸汽出口分别通过管路接至第三截止阀23以及经第四截止阀24连接到二效蒸发器6的蒸汽入口d3;所述二效蒸发器6的冷凝水出口d4经第五截止阀25连接到第一预热器2入口a3,并由冷凝水出口a4接至排水装置;所述二效蒸发器6顶部蒸汽出口经第六截止阀26接至第一水蒸气压缩机7入口;所述第三截止阀23出口经恒压阀18后与第一水蒸气压缩机7出口通过管路共同接至过热消除器8入口,过热消除器8出口通过管路连接到第二水蒸气压缩机9入口;所述一效蒸发器4的冷凝水出口c4通过管路连接到储液罐11入口,储液罐11出口经过管路分别连接到第七截止阀27和第八截止阀28,第八截止阀28通过管路经第一调节阀19连接到第二蒸发器13冷凝水入口e1,并由冷凝水出口e2接至排水装置;所述第七截止阀27通过管路经第二调节阀20接至水泵12入口,水泵12出口通过管路接至第一蒸发器10入口f1,第一蒸发器10蒸汽出口f2与第二水蒸气压缩机9出口通过管路共同接至一效蒸发器4蒸汽入口c3;
所述压缩式热泵循环系统包括:第一蒸发器10、第二蒸发器13、压缩机14、第三蒸发器15、第一节流阀16、第二节流阀17,压缩机14出口g3通过管路分别经第九截止阀29连接到第二预热器3制冷剂入口b3以及经第十截止阀30接至第一蒸发器10制冷剂入口f3;所述第一蒸发器10制冷剂出口f4通过管路分别依次经第十一截止阀31和第二节流阀17接至第二蒸发器13制冷剂入口e3以及与第二预热器3的制冷剂出口b4共同通过管路经第一节流阀16接至第三蒸发器15;所述第二蒸发器13制冷剂出口e4经过管路接至压缩机14中间补气口g2,所述第三蒸发器15制冷剂出口通过管路接至压缩机14制冷剂入口g1。
进一步,所述储液罐11上装有液位控制器34,所述液位控制器34的控制信号通过导线连接第一调节阀19。
进一步,所述第二蒸发器13的出口e2管路上设置有第一温度控制器32,所述第一温度控制器32的控制信号通过导线连接第二节流阀17;所述第一蒸发器10的出口f4管路上设置有第二温度控制器33,所述第二温度控制器33的控制信号通过导线连接到第二调节阀20。
进一步,所述恒压阀18为控制一效蒸发器4内压力的背压阀,当一效蒸发器4内压力达到设定值时恒压阀18才能打开,且一效蒸发器4内压力越高,阀的开度越大。
进一步,所述第三蒸发器15为空气源蒸发器,制冷剂蒸发的吸热量来自于环境空气。
本发明的一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统及的工作方法,具体方法步骤是,待多效蒸发系统抽真空完成后,打开第一截止阀21、第四截止阀24、第九截止阀29,关闭其余截止阀,启动压缩机14,开启离心泵1,待处理水溶液经离心泵1加压后经第一预热器2进入第二预热器3内,吸收由压缩机14出口进入第二预热器3的制冷剂气体的冷凝热,升温后的待处理溶液由入口c1进入一效蒸发器4内,然后再由减压阀5降压后进入二效蒸发器6内,第二预热器3内制冷剂气体放热冷凝后经节流阀16降压后进入蒸发器15吸热蒸发,然后再进入压缩机14继续压缩,以此实现启动阶段待处理水的加热;待一效蒸发器4和二效蒸发器6内达到一定液位和压力时,打开第三截止阀23、第五截止阀25、第六截止阀26,启动第一水蒸气压缩机7和第二水蒸气压缩机9,二效蒸发器6的顶部出口流出的水蒸气经第一水蒸气压缩机7压缩后进入过热消除器8去除过热,再通入第二水蒸气压缩机9内压缩,压缩产生的高温高压的蒸汽流入一效蒸发器4内放热冷凝,待处理溶液吸收流入的蒸汽释放的热量,蒸发产生的蒸汽进入二效蒸发器6内放热冷凝,产生的冷凝水由冷凝水出口c4流入储液罐11;从一效蒸发器4经减压阀5降压后进入二效蒸发器6的溶液在二效蒸发器6内吸收一效蒸发器4流入的蒸汽液化潜热蒸发产生二次蒸汽,所产生的二次蒸汽由顶部蒸汽出口流入第一水蒸气压缩机7内参与下一步循环,所产生的冷凝水经第四截止阀24流入第一预热器2放热后排进后续设备;当储液罐11内达到一定液位且一效蒸发器4与二效蒸发器6内压力达到一定值后,系统进入正常运行阶段;
在系统正常运行阶段,打开第二截止阀22、第七截止阀27、第八截止阀28、第十截止阀30、第十一截止阀31,打开水泵12,此时,压缩机14产生的高温高压的制冷剂气体分两路,一路继续进入第二预热器3内放热冷凝,另一路则进入第一蒸发器10内,加热由储液罐11流出经水泵12加压后流入的冷凝水,并根据出口制冷剂温度,调节进入第一蒸发器10内的水的流量,第一蒸发器10内产生的蒸汽与第二水蒸气压缩机9内流出的蒸汽混合后由蒸汽入口c3流入一效蒸发器4内放热冷凝;第一蒸发器10的出口f4流出的制冷剂分为两路,一路经第二节流阀17节流后进入第二蒸发器13内吸收由储液罐11流出的冷凝水热量后,由压缩机14的补气口g2进入压缩机14内被压缩进入下一个循环;另一路与第三预热器3流出的制冷剂混合后经第一节流阀16节流后进入第三蒸发器15内吸收环境空气热量,蒸发所产生的的制冷剂气体进入压缩机14内被压缩;
当一效蒸发器4内蒸汽压力达到设定压力时,恒压阀18才开启,一效蒸发器4内的蒸汽才能与第一压缩机7内的蒸汽相混合,进入第二水蒸气压缩机9内参与循环。
进一步,所述第一调节阀19受液位控制器34的液位控制,第一调节阀19的开度与储液罐11内的液位成正比例调节关系。
进一步,所述第二节流阀17受第一温度控制器32的温度控制,第二节流阀17的开度与第二蒸发器13的出口e4处的温度成正比例调节关系;所述第二调节阀20受第二温度控制器33的温度控制,第二调节阀20的开度与第一蒸发器10的出口f4处的温度成正比例调节关系。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下有益技术效果:
一效蒸发器内的二次蒸汽部分作为下一效的热源,部分与一级压缩后的末效二次蒸汽混合进入第二蒸汽压缩机压缩后进入一效蒸发器,通过压缩机热泵的蒸发器回收一部分一效冷凝水的热量,并由另一空气源蒸发器从环境空气吸收热量,用于蒸发部分一效蒸发器内冷凝水产生蒸汽,同时,更多的在一效蒸发器内来进行溶液蒸发浓缩,而一效蒸发器内蒸发的温度更高,相应的MVR系统能效越高。而且,利用压缩式热泵蒸发部分冷凝水的方法完全克服了MVR多效蒸发系统运行时额外新鲜蒸汽供给的需求,部分高压二次蒸汽直接被压缩的方法,在达到节省压缩能耗的同时,又减小了压缩机尺寸,降低了初投资。
附图说明
图1为本发明的系统构造示意图
图中:1是离心泵、2是第一预热器、3是第二预热器、4是一效蒸发器、5是减压阀、6是二效蒸发器、7是第一水蒸气压缩机、8是过热消除器、9是第二水蒸气压缩机、10是第一蒸发器、11是储液罐、12是水泵、13是第二蒸发器、14是压缩机、15是第三蒸发器、16是第一节流阀、17是第二节流阀、18是恒压阀、19是第一调节阀、20是第二调节阀、21是第一截止阀、22是第二截止阀、23是第三截止阀、24是第四截止阀、25是第五截止阀、26是第六截止阀、27是第七截止阀、28是第八截止阀、29是第九截止阀、30是第十截止阀、31是第十一截止阀、32是第一温度控制器、33是第二温度控制器、34是液位控制器。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示,一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统,包括MVR多效蒸发循环系统和压缩式热泵循环系统,所述多效蒸发循环系统包括:离心泵1、第一预热器2、第二预热器3、一效蒸发器4、减压阀5、二效蒸发器6、第一水蒸气压缩机7、过热消除器8、第二水蒸气压缩机9、第一蒸发器10、储液器11、水泵12、第二蒸发器13;待处理水通过管路连接到离心泵1,离心泵1出口通过管路经第一截止阀21连接到第一预热器2入口a1,第一预热器2出口a2通过管路连接到第二预热器3入口b1,第二预热器3出口b2通过管路连接到一效蒸发器4的溶液入口c1,一效蒸发器4的溶液出口c2通过管路经减压阀5接至二效蒸发器6入口d1,并由浓溶液出口d2经第二截止阀22排出;
所述一效蒸发器4的顶部蒸汽出口分别通过管路接至第三截止阀23以及经第四截止阀24连接到二效蒸发器6的蒸汽入口d3;所述二效蒸发器6的冷凝水出口d4经第五截止阀25连接到第一预热器2入口a3,并由冷凝水出口a4接至排水装置;所述二效蒸发器6顶部蒸汽出口经第六截止阀26接至第一水蒸气压缩机7入口;所述第三截止阀23出口经恒压阀18后与第一水蒸气压缩机7出口通过管路共同接至过热消除器8入口,过热消除器8出口通过管路连接到第二水蒸气压缩机9入口;所述一效蒸发器4的冷凝水出口c4通过管路连接到储液罐11入口,储液罐11出口经过管路分别连接到第七截止阀27和第八截止阀28,第八截止阀28通过管路经第一调节阀19连接到第二蒸发器13冷凝水入口e1,并由冷凝水出口e2接至排水装置;所述第七截止阀27通过管路经第二调节阀20接至水泵12入口,水泵12出口通过管路接至第一蒸发器10入口f1,第一蒸发器10蒸汽出口f2与第二水蒸气压缩机9出口通过管路共同接至一效蒸发器4蒸汽入口c3;
所述压缩式热泵循环系统包括:第一蒸发器10、第二蒸发器13、压缩机14、第三蒸发器15、第一节流阀16、第二节流阀17,压缩机14出口g3通过管路经第九截止阀29连接到第二预热器3制冷剂入口b3以及经第十截止阀30接至第一蒸发器10制冷剂入口f3;所述第一蒸发器10制冷剂出口f4通过管路分别依次经第十一截止阀31和第二节流阀17接至第二蒸发器13制冷剂入口e3以及与第二预热器3的制冷剂出口b4共同通过管路经第一节流阀16接至第三蒸发器15;所述第二蒸发器13制冷剂出口e4经过管路接至压缩机14中间补气口g2,所述第三蒸发器15制冷剂出口通过管路接至压缩机14制冷剂入口g1。
所述储液罐11上装有液位控制器34,所述液位控制器34的控制信号通过导线连接第一调节阀19。
所述第二蒸发器13的出口e2管路上设置有第一温度控制器32,所述第一温度控制器32的控制信号通过导线连接第二节流阀17;所述第一蒸发器10的出口f4管路上设置有第二温度控制器33,所述第二温度控制器33的控制信号通过导线连接到第二调节阀20。
所述恒压阀18为控制一效蒸发器4内压力的背压阀,当一效蒸发器4内压力达到设定值时恒压阀18才能打开,且一效蒸发器4内压力越高,阀的开度越大。
所述第三蒸发器15为空气源蒸发器,制冷剂蒸发的吸热量来自于环境空气。这主要是因为所回收水的显热换热量往往不足以满足水蒸发潜热量的需求,需要通过空气源蒸发器从环境空气吸取热量,进而保障维持系统温度运行所需的热源蒸汽量。
本发明的一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统及的工作方法,具体方法步骤是,待多效蒸发系统抽真空完成后,打开第一截止阀21、第四截止阀24、第九截止阀29,关闭其余截止阀,启动压缩机14,开启离心泵1,待处理水溶液经离心泵1加压后经第一预热器2进入第二预热器3内,吸收由压缩机14出口进入第二预热器3的制冷剂气体的冷凝热,升温后的待处理溶液由入口c1进入一效蒸发器4内,然后再由减压阀5降压后进入二效蒸发器6内,第二预热器3内制冷剂气体放热冷凝后经节流阀16降压后进入蒸发器15吸热蒸发,然后再进入压缩机14继续压缩,以此实现启动阶段待处理水的加热;待一效蒸发器4和二效蒸发器6内达到一定液位和压力时,打开第三截止阀23、第五截止阀25、第六截止阀26,启动第一水蒸气压缩机7和第二水蒸气压缩机9,二效蒸发器6的顶部出口流出的水蒸气经第一水蒸气压缩机7压缩后进入过热消除器8去除过热,再通入第二水蒸气压缩机9内压缩,压缩产生的高温高压的蒸汽流入一效蒸发器4内放热冷凝,待处理溶液吸收流入的蒸汽释放的热量,蒸发产生的蒸汽进入二效蒸发器6内放热冷凝,产生的冷凝水由冷凝水出口c4流入储液罐11;从一效蒸发器4经减压阀5降压后进入二效蒸发器6的溶液在二效蒸发器6内吸收一效蒸发器4流入的蒸汽液化潜热蒸发产生二次蒸汽,所产生的二次蒸汽由顶部蒸汽出口流入第一水蒸气压缩机7内参与下一步循环,所产生的冷凝水经第四截止阀24流入第一预热器2放热后排进后续设备;当储液罐11内达到一定液位且一效蒸发器4与二效蒸发器6内压力达到一定值后,系统进入正常运行阶段;
在系统正常运行阶段,打开第二截止阀22、第七截止阀27、第八截止阀28、第十截止阀30、第十一截止阀31,打开水泵12,此时,压缩机14产生的高温高压的制冷剂气体分两路,一路继续进入第二预热器3内放热冷凝,另一路则进入第一蒸发器10内,加热由储液罐11流出经水泵12加压后流入的冷凝水,并根据出口制冷剂温度,调节进入第一蒸发器10内的水的流量,第一蒸发器10内产生的蒸汽与第二水蒸气压缩机9内流出的蒸汽混合后由蒸汽入口c3流入一效蒸发器4内放热冷凝;第一蒸发器10的出口f4流出的制冷剂分为两路,一路经第二节流阀17节流后进入第二蒸发器13内吸收由储液罐11流出的冷凝水热量后,由压缩机14的补气口g2进入压缩机14内被压缩进入下一个循环;另一路与第三预热器3流出的制冷剂混合后经第一节流阀16节流后进入第三蒸发器15内吸收环境空气热量,蒸发所产生的的制冷剂气体进入压缩机14内被压缩;
当一效蒸发器4内蒸汽压力达到设定压力时,恒压阀18才开启,一效蒸发器4内的蒸汽才能与第一水蒸气压缩机7内的蒸汽相混合,进入第二水蒸气压缩机9内参与循环。
所述第一调节阀19受液位控制器34的液位控制,第一调节阀19的开度与储液罐11内的液位成正比例调节关系,当储液罐11的液位较高时,则开大阀门,增加冷凝水的流入第二蒸发器13的量。
所述第二节流阀17受第一温度控制器32的温度控制,第二节流阀17的开度与第二蒸发器13的出口e4处的温度成正比例调节关系,当第二蒸发器13的出口e4处的温度过高时,说明第二蒸发器13的制冷量不足,此时增大第二调节阀17的阀门开度,增加制冷剂的流量;所述第二调节阀20受第二温度控制器33的温度控制,第二调节阀20的开度与第一蒸发器10的出口f4处的温度成正比例调节关系,当第一蒸发器10的出口f4处的温度过高时,说明流入第一蒸发器10的冷凝水不足,此时增大第二调节阀20的开度,增加冷凝水的流量。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种变更与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (8)
1.一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统,包括MVR多效蒸发循环系统和压缩式热泵循环系统,其特征在于,所述多效蒸发循环系统包括:离心泵(1)、第一预热器(2)、第二预热器(3)、一效蒸发器(4)、减压阀(5)、二效蒸发器(6)、第一水蒸气压缩机(7)、过热消除器(8)、第二水蒸气压缩机(9)、第一蒸发器(10)、储液罐(11)、水泵(12)、第二蒸发器(13);待处理水通过管路连接到离心泵(1),离心泵(1)出口通过管路经第一截止阀(21)连接到第一预热器(2)入口(a1),第一预热器(2)出口(a2)通过管路连接到第二预热器(3)入口(b1),第二预热器(3)出口(b2)通过管路连接到一效蒸发器(4)的溶液入口(c1),一效蒸发器(4)的溶液出口(c2)通过管路经减压阀(5)接至二效蒸发器(6)入口(d1),并由浓溶液出口(d2)经第二截止阀(22)排出;
所述一效蒸发器(4)的顶部蒸汽出口分别通过管路接至第三截止阀(23)以及经第四截止阀(24)连接到二效蒸发器(6)的蒸汽入口(d3);所述二效蒸发器(6)的冷凝水出口(d4)经第五截止阀(25)连接到第一预热器(2)入口(a3),并由冷凝水出口(a4)接至排水装置;所述二效蒸发器(6)顶部蒸汽出口经第六截止阀(26)接至第一水蒸气压缩机(7)入口;所述第三截止阀(23)出口经恒压阀(18)后与第一水蒸气压缩机(7)出口通过管路共同接至过热消除器(8)入口,过热消除器(8)出口通过管路分别连接到第二水蒸气压缩机(9)入口;所述一效蒸发器(4)的冷凝水出口(c4)通过管路连接到储液罐(11)入口,储液罐(11)出口经过管路分别连接到第七截止阀(27)和第八截止阀(28),第八截止阀(28)通过管路经第一调节阀(19)连接到第二蒸发器(13)冷凝水入口(e1),并由冷凝水出口(e2)接至排水装置;所述第七截止阀(27)通过管路经第二调节阀(20)接至水泵(12)入口,水泵(12)出口通过管路接至第一蒸发器(10)入口(f1),第一蒸发器(10)蒸汽出口(f2)与第二水蒸气压缩机(9)出口通过管路共同接至一效蒸发器(4)蒸汽入口(c3);
所述压缩式热泵循环系统包括:第一蒸发器(10)、第二蒸发器(13)、压缩机(14)、第三蒸发器(15)、第一节流阀(16)、第二节流阀(17),压缩机(14)出口(g3)通过管路经第九截止阀(29)连接到第二预热器(3)制冷剂入口(b3)以及经第十截止阀(30)接至第一蒸发器(10)制冷剂入口(f3);所述第一蒸发器(10)制冷剂出口(f4)通过管路分别依次经第十一截止阀(31)和第二节流阀(17)接至第二蒸发器(13)制冷剂入口(e3)以及与第二预热器(3)的制冷剂出口(b4)共同通过管路经第一节流阀(16)接至第三蒸发器(15);所述第二蒸发器(13)制冷剂出口(e4)经过管路接至第三压缩机(14)中间补气口(g2),所述第三蒸发器(15)制冷剂出口通过管路接至第三压缩机(14)制冷剂入口(g1)。
2.根据权利要求1所述一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统,其特征在于,所述储液罐(11)上装有液位控制器(34),所述液位控制器(34)的控制信号通过导线连接第一调节阀(19)。
3.根据权利要求1所述一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统,其特征在于,所述第二蒸发器(13)的出口(e2)管路上设置有第一温度控制器(32),所述第一温度控制器(32)的控制信号通过导线连接第二节流阀(17);所述第一蒸发器(10)的出口(f4)管路上设置有第二温度控制器(33),所述第二温度控制器(33)的控制信号通过导线连接到第二调节阀(20)。
4.根据权利要求1所述一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统,其特征在于,所述恒压阀(18)为控制一效蒸发器(4)内压力的背压阀,当一效蒸发器(4)内压力达到设定值时恒压阀(18)才能打开,且一效蒸发器(4)内压力越高,阀的开度越大。
5.根据权利要求1所述一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统,其特征在于,所述第三蒸发器(15)为空气源蒸发器,制冷剂蒸发的吸热量来自于环境空气。
6.一种根据权利要求1~5项任一所述一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统的工作方法,其特征在于,待多效蒸发系统抽真空完成后,打开第一截止阀(21)、第四截止阀(24)、第九截止阀(29),关闭其余截止阀,启动压缩机(14),开启离心泵(1),待处理水溶液经离心泵(1)加压后经第一预热器(2)进入第二预热器(3)内,吸收由压缩机(14)出口进入第二预热器(3)的制冷剂气体的冷凝热,升温后的待处理溶液由入口(c1)进入一效蒸发器(4)内,然后再由减压阀(5)降压后进入二效蒸发器(6)内,第二预热器(3)内制冷剂气体放热冷凝后经节流阀(16)降压后进入蒸发器(15)吸热蒸发,然后再进入压缩机(14)继续压缩,以此实现启动阶段待处理水的加热;待一效蒸发器(4)和二效蒸发器(6)内达到一定液位和压力时,打开第三截止阀(23)、第五截止阀(25)、第六截止阀(26),启动第一水蒸气压缩机(7)和第二水蒸气压缩机(9),二效蒸发器(6)的顶部出口流出的水蒸气经第一水蒸气压缩机(7)压缩后进入过热消除器(8)去除过热,再通入第二水蒸气压缩机(9)内压缩,压缩产生的高温高压的蒸汽流入一效蒸发器(4)内放热冷凝,待处理溶液吸收流入的蒸汽释放的热量,蒸发产生的蒸汽进入二效蒸发器(6)内放热冷凝,产生的冷凝水由冷凝水出口(c4)流入储液罐(11);从一效蒸发器(4)经减压阀(5)降压后进入二效蒸发器(6)的溶液在二效蒸发器(6)内吸收一效蒸发器(4)流入的蒸汽液化潜热蒸发产生二次蒸汽,所产生的二次蒸汽由顶部蒸汽出口流入第一水蒸气压缩机(7)内参与下一步循环,所产生的冷凝水经第四截止阀(24)流入第一预热器(2)放热后排进后续设备;当储液罐(11)内达到一定液位且一效蒸发器(4)与二效蒸发器(6)内压力达到一定值后,系统进入正常运行阶段;
在系统正常运行阶段,打开第二截止阀(22)、第七截止阀(27)、第八截止阀(28)、第十截止阀(30)、第十一截止阀(31),打开水泵(12),此时,压缩机(14)产生的高温高压的制冷剂气体分两路,一路继续进入第二预热器(3)内放热冷凝,另一路则进入第一蒸发器(10)内,加热由储液罐(11)流出经水泵(12)加压后流入的冷凝水,并根据出口制冷剂温度,调节进入第一蒸发器(10)内的水的流量,第一蒸发器(10)内产生的蒸汽与第二水蒸气压缩机(9)内流出的蒸汽混合后由蒸汽入口(c3)流入一效蒸发器(4)内放热冷凝;第一蒸发器(10)的出口(f4)流出的制冷剂分为两路,一路经第二节流阀(17)节流后进入第二蒸发器(13)内吸收由储液罐(11)流出的冷凝水热量后,由压缩机(14)的补气口(g2)进入压缩机(14)内被压缩进入下一个循环;另一路与第三预热器(3)流出的制冷剂混合后经第一节流阀(16)节流后进入第三蒸发器(15)内吸收环境空气热量,蒸发所产生的的制冷剂气体进入压缩机(14)内被压缩;
当一效蒸发器(4)内蒸汽压力达到设定压力时,恒压阀(18)才开启,一效蒸发器(4)内的蒸汽才能与第一水蒸气压缩机(7)内的蒸汽相混合,进入第二水蒸气压缩机(9)内参与循环。
7.根据权利要求6所述一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统的工作方法,其特征在于,所述第一调节阀(19)受液位控制器(34)的液位控制,第一调节阀(19)的开度与储液罐(11)内的液位成正比例调节关系。
8.根据权利要求6所述一种MVR与热泵耦合式多效蒸发水处理系统的工作方法,其特征在于,所述第二节流阀(17)受第一温度控制器(32)的温度控制,第二节流阀(17)的开度与第二蒸发器(13)的出口(e4)处的温度成正比例调节关系;所述第二调节阀(20)受第二温度控制器(33)的温度控制,第二调节阀(20)的开度与第一蒸发器(10)的出口(f4)处的温度成正比例调节关系。
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