CN114210079B - 一种mvr蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种MVR蒸发系统，涉及硫酸锰生产技术领域。本发明包括具有进、出气管及二次蒸汽管的蒸发器，蒸汽压缩机与进气管及二次蒸汽管连通，底液罐与蒸发器连通，冷凝水罐与出气管及蒸汽压缩机连通，其与出气管连通的管路依次经过第一、第二预热器，增稠器与蒸发器连通，离心机与蒸发器及底液罐连通，底液罐与蒸发器间的管路经过第一预热器，底液罐与第二预热器之间设有循环加热管，蒸发器内设有环绕搅拌轴设置的换热管束，换热管束外围设有导流罩，搅拌轴上设有轴流搅拌器，生蒸汽由进气管进入换热管束，第一、二预热器为换热器，换热管束包括多个环绕搅拌轴呈蛇形布置的换热盘管，导流罩包括多个竖向布置的导流筒，导流筒环绕换热管束设置。

Description

一种MVR蒸发系统

技术领域

本发明涉及硫酸锰生产技术领域，具体涉及一种MVR蒸发系统。

背景技术

硫酸锰是重要的微量元素肥料之一，可用作基肥，浸种、拌种、追肥以及叶面的喷洒，能促进作物的生长增加产量。在畜牧业和饲料工业中，用作饲料添加剂，可使得畜禽发育良好，并有催肥效果。在锰深加工工业中，属基础原料产品，用量大，用途广，现主要用于：冶金化工业的电解二氧化锰、电解金属锰、化学二氧化锰的生产。硫酸锰也在其它多种行业中使用：加工油漆、油墨时用作催干剂；合成脂肪酸时用作催化剂；此外，还可用于造纸、陶瓷、印染、矿石浮选；也用于电池、冶炼催化剂、分析试剂、媒染剂、添加剂、药用辅料等。

现有技术中，采用MVR蒸发对硫酸锰进行蒸发结晶能耗低，具有节能的优势，硫酸锰溶液走蒸发器的管程，蒸汽走壳程，然而与一般物料不同，硫酸锰在水中溶解度随着温度升到而减小，这就导致硫酸锰溶液在蒸发结晶时，很容易在蒸汽加热器换热管壁上析出硫酸锰晶体造成堵管，因此，硫酸锰的高温结晶特性使得常规MVR系统存在换热器堵管的问题。

发明内容

本发明的目的是开发一种防止发生堵管现象的MVR蒸发系统。

本发明通过如下的技术方案实现：

一种MVR蒸发系统，包括：

蒸发器，具有进气管、出气管及二次蒸汽管；

蒸汽压缩机，与进气管及二次蒸汽管连通；

底液罐，与蒸发器管路连通；

第一预热器，设于底液罐与蒸发器连通的管路上；

第二预热器，与底液罐之间设有循环加热管；

冷凝水罐，与出气管及蒸汽压缩机管路连通，与出气管连通的管路依次经过第一预热器及第二预热器；

增稠器，与蒸发器管路连通；

离心机，与增稠器及底液罐管路连通；

搅拌轴，转动设于蒸发器内；

换热管束，设于蒸发器内并环绕搅拌轴设置，两端分别与进气管及出气管连通；

导流罩，设于蒸发器内并位于换热管束外围；

轴流搅拌器，设于搅拌轴上；

其中，生蒸汽由所述进气管进入换热管束，所述第一预热器和第二预热器为换热器，所述换热管束包括多个环绕搅拌轴呈蛇形布置的换热盘管，所述导流罩包括多个竖向布置的导流筒，所述导流筒环绕换热管束设置。

可选的，所述蒸发器上设有进料管，所述底液罐与进料管连通的管路上设有底液泵，所述底液罐上设有与蒸发器连通的补液管，补液管上设有补液泵，所述补液管经过第一预热器。

可选的，所述蒸发器内设有多组换热管束，多组所述换热管束竖向等间距设置。

可选的，所述轴流搅拌器设于换热管束下部。

可选的，所述换热管束中的多个换热盘管互相平行设置。

可选的，所述导流筒上下等间距设置，多个所述导流筒之间设有结构杆进行连接。

可选的，所述导流筒为圆台形，所述导流筒与搅拌轴同轴设置。

可选的，所述导流筒直径较小的一端朝下，上部导流筒的底端伸入下部导流筒的顶端，所述结构杆设于上部导流筒的外壁与下部导流筒的内壁之间形成的间隙内。

可选的，所述导流罩上设有与蒸发器内壁连接的撑杆，所述撑杆在导流罩外壁上下等间距设置，所述撑杆与导流罩对应位置的导流筒外壁连接。

可选的，所述蒸发器上对应设有驱动搅拌轴转动的电机，所述二次蒸汽管下部的蒸发器内设有除沫器。

本发明的有益效果是：

本发明与常规MVR系统相比，不会发生堵管现象，导流罩内侧析出的晶体随溶液流动沉入蒸发器底部，并且鱼鳞状侧壁的导流罩使得溶液在流动中产生波动，防止析出的晶体附着在换热管束上，导流罩的特性使其内侧及外侧溶液温差小，相对提高了导流罩外侧的晶体析出量并降低了导流罩内侧的晶体析出量，避免晶体过度集中于导流罩内侧析出而加大了换热管束上附着的晶体量，导流罩外侧一部分析出的晶体逐步聚集后沉入蒸发器底部，导流罩外侧另一部分析出的晶体随溶液流动至导流罩内侧并在轴流搅拌器的推动下运动至蒸发器底部。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构图；

图2为蒸发器结构图；

图3为导流罩结构图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明创造的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明创造中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1~3所示，本发明公开了一种MVR蒸发系统，包括蒸发器1、底液罐7和蒸汽压缩机8，蒸发器1内转动设有搅拌轴101，蒸发器1上对应设有驱动搅拌轴101转动的电机，蒸发器1顶部设有进料管和二次蒸汽管，蒸发器1底部设有出料管，二次蒸汽管下部的蒸发器1内设有除沫器，二次蒸汽管与蒸汽压缩机8连通，蒸发器1内的二次蒸汽由二次蒸汽管输入蒸汽压缩机8。

底液罐7上设有与蒸发器1的进料管连通的管路，管路上设有底液泵，底液泵将溶液泵入蒸发器1内。

蒸发器1内设有两组换热管束103，换热管束103环绕搅拌轴101呈蛇形布置，两组换热管束103上下布置。设置多组换热管束103时，多组换热管束103在竖向方向等间距设置。

每组换热管束103包含三个互相平行设置的换热盘管，换热盘管以搅拌轴101为中心螺旋下降设置，每组换热管束103的上端部及下端部分别设有进气管102和出气管107，进气管102及出气管107与换热管束103端部的三个换热盘管连通，进气管102输入的蒸气进入换热管束103内，蒸汽在换热管束103中环绕搅拌轴101蛇形向下流动后，由出气管107输出。

生蒸汽由进气管102进入换热管束103，蒸汽压缩机8输出的蒸汽也由进气管102进入换热管束103。

底液罐7与蒸发器1之间设置有预热单元，预热单元包括第一预热器3和第二预热器4，第一预热器3及第二预热器4皆为换热器，换热管束103的出气管107输出的含有蒸汽或水的流体依次经过第一预热器3和第二预热器4后进入冷凝水罐6中，冷凝水罐6与蒸汽压缩机8之间管路连通，管路上设有热水泵。

底液罐7上设有补液管，补液管与蒸发器1连通，补液管上设有补液泵，补液管经过第一预热器3，底液在第一预热器3内与换热管束103输出的流体进行换热，利用蒸发器1内换热后的蒸汽中的余热对底液进行预热。

底液罐7上设有两端与其连通的循环加热管，循环加热管上设有循环加热泵，循环加热管将底液罐7内的底液循环泵入第二预热器4中，在第二预热器4中使底液与仍然具有预热的蒸汽或水进行换热，以此循环实现对底液罐7内底液的预热升温。

出料管与增稠器2连通，增稠器2与离心机5连通，离心机5与底液罐7之间设有回液管连通。

搅拌轴101上设有两个轴流搅拌器106，两个轴流搅拌器106分别设于两组换热管束103的下部，搅拌轴101转动，轴流搅拌器106转动使液体由上向下流动，流动的液体与换热管束103进行热交换。

蒸发器1内还设有导流罩104，导流罩104环绕搅拌轴101设置，并且导流罩104位于换热管束103外围。

导流罩104包括多个导流筒1041，多个导流筒1041上下等间距设置，导流筒1041为圆台形筒体结构，导流筒1041直径较小的一端朝下，导流筒1041与搅拌轴101同轴线设置。上部导流筒1041的底端伸入下部导流筒1041的顶端，由于导流筒1041为圆台形，上部导流筒1041的外壁与下部导流筒1041的内壁之间具有间隙，在间隙内设置多个结构杆1042，结构杆1042两端分别与两导流筒1041连接，多个结构杆1042在环绕搅拌轴101的圆周方向上等间距均匀设置，通过结构杆1042，使多个上下叠放的导流筒1041成一体结构。

导流罩104外壁上设有多个上下等间距设置的撑杆105，撑杆105一端与蒸发器1内壁连接，撑杆105另一端与相应位置的导流筒1041外壁连接，通过撑杆105固定导流罩104在蒸发器1内的位置。导流罩104将换热管束103罩在内部，换热管束103的进气管102及出气管107穿过相应位置的导流筒1041以伸出蒸发器1外。

导流罩104由多个导流筒1041上下等间距叠放形成，而导流筒1041又为圆台形，导流筒1041的侧壁倾斜，使得导流罩104外壁及内壁的结构类似鱼鳞，导流筒1041直径较小的一端朝下，使得导流罩104内部及外部的液体的流动阻力小。

电机驱动搅拌轴101转动，溶液在蒸发器1内被转动的轴流搅拌器106推动，溶液在导流罩104内由上至下流动，溶液由导流罩104底部输出后，溶液由导流罩104外部向上流动至导流罩104顶部，由导流罩104顶部再次进入导流罩104内并向下流动，以此不断循环，使蒸发器1内的溶液循环与换热管束103环绕。

导流罩104的内壁及外壁呈类似鱼鳞的阶梯结构，使得溶液在循环流动过程中，在导流罩104内壁的作用下，溶液产生一定程度的波动，减少蒸发器1内部部件硫酸锰晶体的附着及结垢。导流罩104内部横截面积不超过导流罩104外部横截面积，使导流罩104内部溶液流速与导流罩104外部溶液流速差值小，避免出现大量溶液由两导流筒1041的间隙穿过使得导流罩104内外侧的溶液大量混合的情况。导流筒1041之间的间隙提高了导流罩104内外侧的液体换热量，使导流罩104内外侧溶液的温差较小，避免导流罩104的存在使得导流罩104两侧溶液温差大而导致导流罩104内侧结晶较多。

生蒸汽由进气管102进入换热管束103，换热管束103内的蒸汽与蒸发器1内的溶液换热后，由出气管107输出并依次经过第一预热器3和第二预热器4，在第一预热器3及第二预热器4中，出气管107输出的具有余热的流体与底液换热，对底液进行预热，第一预热器3中预热后的底液进入蒸发器1中，第二预热器4中预热后的底液回流至底液罐7。经过第一预热器3和第二预热器4后，具有余热的冷凝水进入冷凝水罐6中，并由热水泵送入蒸汽压缩机8，蒸发器1中产生的二次蒸汽输送至蒸汽压缩机8内，进行加压升温后进入进气管102内实现循环利用。

本发明与常规MVR系统相比，不会发生堵管现象，导流罩104内侧析出的晶体随溶液流动沉入蒸发器1底部，并且鱼鳞状侧壁的导流罩104使得溶液在流动中产生波动，防止析出的晶体附着在换热管束103上，导流罩104的特性使其内侧及外侧溶液温差小，相对提高了导流罩104外侧的晶体析出量并降低了导流罩104内侧的晶体析出量，避免晶体过度集中于导流罩104内侧析出而加大了换热管束103上附着的晶体量，导流罩104外侧一部分析出的晶体逐步聚集后沉入蒸发器1底部，导流罩104外侧另一部分析出的晶体随溶液流动至导流罩104内侧并在轴流搅拌器106的推动下运动至蒸发器1底部。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (7)

1.一种MVR蒸发系统，其特征在于，包括：

蒸发器，具有进气管、出气管及二次蒸汽管；

蒸汽压缩机，与进气管及二次蒸汽管连通；

底液罐，与蒸发器管路连通；

第一预热器，设于底液罐与蒸发器连通的管路上；

第二预热器，与底液罐之间设有循环加热管；

冷凝水罐，与出气管及蒸汽压缩机管路连通，与出气管连通的管路依次经过第一预热器及第二预热器；

增稠器，与蒸发器管路连通；

离心机，与增稠器及底液罐管路连通；

搅拌轴，转动设于蒸发器内；

换热管束，设于蒸发器内并环绕搅拌轴设置，两端分别与进气管及出气管连通；

导流罩，设于蒸发器内并位于换热管束外围；

轴流搅拌器，设于搅拌轴上；

其中，生蒸汽由所述进气管进入换热管束，所述第一预热器和第二预热器为换热器，所述换热管束包括多个环绕搅拌轴呈蛇形布置的换热盘管，所述导流罩包括多个竖向布置的导流筒，所述导流筒环绕换热管束设置，所述导流筒上下等间距设置，多个所述导流筒之间设有结构杆进行连接，所述导流筒为圆台形，所述导流筒与搅拌轴同轴设置，所述导流筒直径较小的一端朝下，上部导流筒的底端伸入下部导流筒的顶端，所述结构杆设于上部导流筒的外壁与下部导流筒的内壁之间形成的间隙内。

2.根据权利要求1所述的MVR蒸发系统，其特征在于，所述蒸发器上设有进料管，所述底液罐与进料管连通的管路上设有底液泵，所述底液罐上设有与蒸发器连通的补液管，补液管上设有补液泵，所述补液管经过第一预热器。

3.根据权利要求1所述的MVR蒸发系统，其特征在于，所述蒸发器内设有多组换热管束，多组所述换热管束竖向等间距设置。

4.根据权利要求1所述的MVR蒸发系统，其特征在于，所述轴流搅拌器设于换热管束下部。

5.根据权利要求1所述的MVR蒸发系统，其特征在于，所述换热管束中的多个换热盘管互相平行设置。

6.根据权利要求1所述的MVR蒸发系统，其特征在于，所述导流罩上设有与蒸发器内壁连接的撑杆，所述撑杆在导流罩外壁上下等间距设置，所述撑杆与导流罩对应位置的导流筒外壁连接。

7.根据权利要求1所述的MVR蒸发系统，其特征在于，所述蒸发器上对应设有驱动搅拌轴转动的电机，所述二次蒸汽管下部的蒸发器内设有除沫器。

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