CN115448398A - 一种用于金属加工废水的处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于金属加工废水的处理装置，属于机械技术领域。一种用于金属加工废水的处理装置，包括蒸发罐和热泵组件，蒸发罐由下至上依次具有容置废液原液的储存区、用于加速原液蒸发的加速蒸发区以及用于冷凝蒸发水并回收的冷凝区，热泵组件包括依次循环连接的冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀，蒸发器设置在冷凝区内；蒸发罐的上部固定有沿侧壁设置的回收槽，回收槽位于冷凝区内，回收槽中部具有供蒸汽穿过的通道；蒸发罐的侧壁设有与回收槽相连通的排水口，冷凝器设置在储存区内且浸没在废液原液中，加速蒸发区内设有用于抽取储存区内原液并进行蒸发的加速蒸发机构；蒸发罐底部设有原液进口以及浓缩液出口。

Description

一种用于金属加工废水的处理装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，特别是一种用于金属加工废水的处理装置。

背景技术

金属加工废水种类较多，在对金属加工过程中，会使用大量的表面活性剂、乳化剂、防腐剂等添加剂，还有对工件进行酸洗、电镀等情况，废水处理比较麻烦，且处理成本高。

现在有技术中，先用三相分离器分离出油脂后采用低温蒸发器装置将废液进行蒸发浓缩处理，但是在低温蒸发器中的蒸发罐体积形状固定，其表面的蒸发面积上也就固定，在浓缩效率上较低，导致很难大量的进行处理。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于金属加工废水的处理装置，具有增快废液浓缩效率的特点。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种用于金属加工废水的处理装置，其特征在于，包括蒸发罐和热泵组件，所述蒸发罐由下至上依次具有容置废液原液的储存区、用于加速原液蒸发的加速蒸发区以及用于冷凝蒸发水并回收的冷凝区，所述热泵组件包括冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀，所述蒸发器设置在所述冷凝区内；所述蒸发罐的上部固定有沿侧壁设置的回收槽，所述回收槽位于冷凝区内，所述回收槽中部具有供蒸汽穿过的通道；所述蒸发罐的侧壁设有与回收槽相连通的排水口，所述冷凝器设置在所述储存区内且浸没在废液原液中，所述加速蒸发区内设有用于抽取储存区内原液并进行蒸发的加速蒸发机构；所述蒸发罐底部设有原液进口以及浓缩液出口。

在上述用于金属加工废水的处理装置中，所述加速蒸发机构包括若干容置槽、固定支架、升降架、推杆电机、若干加热管、循环管、循环泵、分叉管，所述固定支架固定在所述蒸发罐内，所述固定支架上固定有若干平行设置的第一支撑杆；所述升降架设置在所述蒸发罐内，所述升降架上固定有若干平行设置的第二支撑杆，所述第二支撑杆与所述第一支撑杆一一对应；所述推杆电机固定在所述蒸发罐上，推杆电机的推杆通过绳索与升降架固定相连，用于带动升降架升降；若干容置槽呈阵列分布在所述加速蒸发区内，且容置槽的一端转动连接在第一支撑杆上，另一端承载在所述第二支撑杆上；所述容置槽能够绕所述第一支撑杆转动；若干加热管设置在所述容置槽内且一一对应，加热管一端与所述冷凝器相连通；加热管另一端与膨胀阀相连；所述循环管一端与蒸发器的储存区相连通，另一端与蒸发器的加速蒸发区相连通，所述循环泵设置在循环管上；所述分叉管与所述循环管相连接，分叉管具有多个出液口，多个出液口与多个容置槽一一对应且位于对应容置槽的上方。

在上述用于金属加工废水的处理装置中，所述第一支撑杆的截面呈圆形，所述容置槽的下方设有圆弧状的凹槽，所述第一支撑杆卡入所述凹槽内。

在上述用于金属加工废水的处理装置中，所述第二支撑杆上转动设有若干转筒，所述容置槽抵靠在转筒上。

在上述用于金属加工废水的处理装置中，相邻所述容置槽之形成供蒸汽通过的间隔。

在上述用于金属加工废水的处理装置中，所述蒸发罐内设置有用于刮处容置槽内浓缩液残留的刮壁机构，所述刮壁机构包括若干刮板、移动架、驱动电机、螺杆，所述驱动电机固定在蒸发罐上，所述移动架滑动设置在所述蒸发罐内，所述螺杆转动设置在蒸发罐内，螺杆与移动架螺纹连接，且驱动电机的的输出轴与螺杆传动连接，用于带动移动架水平移动；所述刮板与容置槽滑动连接，所述刮板能够沿容置槽的长度方向移动，所述移动架上设有滑槽，所述滑槽沿所述移动架的高度方向设置，所述滑槽内设有滑块，所述滑块与所述刮板转动连接；所述容置槽底部设有沿长度方向设置的壳体，所述壳体与所述容置槽底部固定连接且形成密闭的腔室，所述加热管位于所述腔室内，所述腔室内设有导热油，所述刮板具有贴合容置槽内壁以及壳体外壁的刮除部。

在上述用于金属加工废水的处理装置中，所述容置槽的靠近第二支撑杆一端设有出油部，所述出油部与所述容置槽底部之间具有夹角，所述夹角为150°。

在上述用于金属加工废水的处理装置中，所述蒸发罐的截面呈方形。

在上述用于金属加工废水的处理装置中，还包括抽气组件，所述抽气组件与蒸发罐相连，用于抽出内部气体以降低内部气压。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

由于传统的蒸发罐的截面积固定，中间最大，而往下则会越小，导致蒸发面积有限，且如果原液的其他物质较少的情况下，那么原液中蒸发的水越多，在往下蒸发后，蒸发面积也越来越小，效率上也越来越低，在蒸发效率上不高，而本发明中，通过加速蒸发机构抽取蒸发罐底部的原液，通过蒸发罐本身对原液的蒸发，以及加速蒸发机构对原液的蒸发，大大的加快了蒸发效率，从而提升了蒸发速度。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明中的蒸发罐内的一种结构示意图；

图3是图2中A-A位置的一种剖视结构示意图；

图4是本发明中的加速蒸发机构的一种结构示意图；

图5是本发明中的单层容置槽的排布结构示意图；

图6是本发明中容置槽排出浓缩液的一种结构示意图。

图中，

2、蒸发罐；21、储存区；22、加速蒸发区；23、冷凝区；24、回收槽；241、通道；25、原液进口；26、浓缩液出口；27、蒸发水出口；

3、热泵组件；31、冷凝器；32、压缩机；33、蒸发器；34、膨胀阀；

4、加速蒸发机构；41、容置槽；411、出油部；42、固定支架；421、第一支撑杆；43、升降架；431、第二支撑杆；432、绳索；44、推杆电机；45、加热管；46、循环管；47、循环泵；48、分叉管；481、出液口；49、转筒；

5、电加热杆；

6、刮壁机构；61、刮板；62、移动架；621、滑槽；63、驱动电机；64、滑块；65、壳体；66、螺杆；

7、抽气组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图6所示，一种用于金属加工废水的处理装置，包括蒸发罐2和热泵组件3，蒸发罐2由下至上依次具有容置废液原液的储存区21、用于加速原液蒸发的加速蒸发区22以及用于冷凝蒸发水并回收的冷凝区23，热泵组件3包括冷凝器31、压缩机32、蒸发器33、膨胀阀34，蒸发器33设置在冷凝区23内；蒸发罐2的上部固定有沿侧壁设置的回收槽24，回收槽24位于冷凝区23内，回收槽24中部具有供蒸汽穿过的通道241；蒸发罐2的侧壁设有与回收槽24相连通的排水口，冷凝器31设置在储存区21内且浸没在废液原液中，加速蒸发区22内设有用于抽取储存区21内原液并进行蒸发的加速蒸发机构4；蒸发罐2底部设有原液进口25以及浓缩液出口26。

本发明中，将金属加工废水废水从原液进口25送入蒸发罐2的底部，然后通过热泵组件3在工作时，蒸发器33产生的热量，将传导至储存区21的废液原液中，从而将废液原液进行升温，从而产生蒸汽，从而将原液进行浓缩，而原液中的水则直接蒸发出来，从而实现对水的分离，而通过原液产生的蒸汽在接触冷凝器31过程中，热量传递至冷凝器31中的媒介中，然后从新输入至蒸发器33中，使热量能够被更多的利用，更加节能。在蒸发完成后，则通过浓缩液出口26排出。

由于传统的蒸发罐2的截面积固定，中间最大，而往下则会越小，导致蒸发面积有限，且如果原液的其他物质较少的情况下，那么原液中蒸发的水越多，在往下蒸发后，蒸发面积也越来越小，效率上也越来越低，在蒸发效率上不高，而本发明中，通过加速蒸发机构4抽取蒸发罐2底部的原液，通过蒸发罐2本身对原液的蒸发，以及加速蒸发机构4对原液的蒸发，大大的加快了蒸发效率，从而提升了蒸发速度。

蒸发罐2上设有与冷凝区23连通的蒸发水出口27。

热泵组件3为现有技术。其工作原理为：蒸发器33内部的媒介吸热(蒸汽中热量)汽化被吸入压缩机32，压缩机32将这种低压媒介气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器31，冷凝器31散热后，液化，然后重新送入蒸发器33中。

具体地，加速蒸发机构4包括若干容置槽41、固定支架42、升降架43、推杆电机44、若干加热管45、循环管46、循环泵47、分叉管48，固定支架42固定在蒸发罐2内，固定支架42上固定有若干平行设置的第一支撑杆421；升降架43设置在蒸发罐2内，升降架43上固定有若干平行设置的第二支撑杆431，第二支撑杆431与第一支撑杆421一一对应；推杆电机44固定在蒸发罐2上，推杆电机44的推杆通过绳索432与升降架43固定相连，用于带动升降架43升降；若干容置槽41呈阵列分布在加速蒸发区22内，且容置槽41的一端转动连接在第一支撑杆421上，另一端承载在第二支撑杆431上；容置槽41能够绕第一支撑杆421转动；若干加热管45设置在容置槽41内且一一对应，加热管45一端与冷凝器31相连通；加热管45另一端与膨胀阀34相连；循环管46一端与蒸发器33的储存区21相连通，另一端与蒸发器33的加速蒸发区22相连通，循环泵47设置在循环管46上；分叉管48与循环管46相连接，分叉管48具有多个出液口481，多个出液口481与多个容置槽41一一对应且位于对应容置槽41的上方。

通过循环泵47，将原本处于蒸发罐2底部的原液抽取部分，将原液送入容置槽41内，然后在加热管45的作用下，将容置槽41内的原液进行蒸发，结合蒸发罐2底部本身的蒸发，从而实现了大大的增加了蒸发面积的效果。在容置槽41内的原液蒸发完成后，推杆电机44带动升降架43升降，升降架43上的第二支撑杆431带动容置槽41的的一端下降，从而使容置槽41内的原液从较低的一端排出，排出的原液可以直接排入到蒸发罐2的底部，在蒸发罐2底部的原液也蒸发完成后，一同将浓缩液排出，排出完成后，使推杆电机44带动升降架43复位，然后继续送入新的原液即可。

加热管45直接连接在蒸发器33和膨胀管之间，蒸发器33中的媒介在与蒸发罐2底部的原液接触后，仍旧储存有大量的热量，继续输送至加热管45内，可以使热量进一步的得到利用。

在增加了容置槽41的结构后，对于整一个蒸发罐2内的原液储存处理量也大大的提升。

通过循环泵47将处于蒸发罐2底部的原液抽取并输送至容置槽41内时，能够不改变蒸发罐2内部的压力，在容置槽41的第一蒸发完成后，即可将蒸发罐2底部的原液继续抽取并输入至容置槽41内。

在蒸发罐2的侧壁上设置有导块，升降架43与导块滑动连接，在升降架43的升降过程中，通过在推杆电机44的推杆伸长时，通过升降架43自身的重力下降，在上升时，则需要通过推杆电机44的推杆收缩实现。在蒸发罐2中还转动设置有若干导向轮，绳索432绕设在导向轮上。

进一步的，在每个容置槽41内安装有电加热杆5。

加热管45在连接过程中，可以全部单独的与冷凝器31、膨胀阀34相连，也可以将多个加热管45串联之后，然后再与冷凝器31、膨胀阀34相连，可以根据实际情况进行连接。

具体地，第一支撑杆421的截面呈圆形，容置槽41的下方设有圆弧状的凹槽，第一支撑杆421卡入凹槽内。

该设计结构，能够在容置槽41的一端被带动上升或者下降时，容置槽41与第一支撑杆421之间不会发出太大的噪音。

而该设计，使容置槽41的一端通过圆弧状的凹槽与第一支撑杆421配合，另一端是承载在第二支撑杆431上，从而可以方便的将容置槽41进行取下维护，或者替换。

具体地，第二支撑杆431上转动设有若干转筒49，容置槽41抵靠在转筒49上。

在容置槽41的一端上下升降过程中，如果容置槽41的底部直接与第二支撑杆431表面接触，那么会使第二支撑杆431表面造成磨损，导致后续容置槽41与第二支撑杆431接触后会发出噪音，而增加了转筒49后，通过转筒49与容置槽41接触，可以降低噪音的情况发生。

具体地，相邻容置槽41之形成供蒸汽通过的间隔。

在水平方向上，容置槽41的宽度为a，相邻容置槽41之间的间隔为b，a＝b，在重力方向上，相邻容置槽41之间的高度差为c，c＝a。

具体地，蒸发罐2内设置有用于刮处容置槽41内浓缩液残留的刮壁机构6，刮壁机构6包括若干刮板61、移动架62、驱动电机63、螺杆66，驱动电机63固定在蒸发罐2上，移动架62滑动设置在蒸发罐2内，螺杆66转动设置在蒸发罐2内，螺杆66与移动架62螺纹连接，且驱动电机63的的输出轴与螺杆66传动连接，用于带动移动架62水平移动；刮板61与容置槽41滑动连接，刮板61能够沿容置槽41的长度方向移动，移动架62上设有滑槽621，滑槽621沿移动架62的高度方向设置，滑槽621内设有滑块64，滑块64与刮板61转动连接；容置槽41底部设有沿长度方向设置的壳体65，壳体65与容置槽41底部固定连接且形成密闭的腔室，加热管45位于腔室内，腔室内设有导热油，刮板61具有贴合容置槽41内壁以及壳体65外壁的刮除部。

本申请中，驱动电机63带动螺杆66转动，螺杆66带动移动架62水平移动，移动架62带动刮板61移动，刮板61能够将容置槽41上的浓缩液全部刮除，避免浓缩液粘结在容置槽41上。

在容置槽41的一端升降时，刮板61与容置槽41的相对位置保持不变，而刮板61则相对于升降架43升降以及摆动。具体得，通过滑槽621与滑块64的配合，刮板61能够相对于移动架62上下升降，通过滑块64与刮板61转动连接，在容置槽41转动过程中，刮板61也能够对于与移动架62进行摆动。在移动架62移动过程中，刮板61也会根据容置槽41的高度自动进行调整。

在容置槽41底部设置有壳体65，能够方便刮板61在移动过程中，将整个容置槽41内部都清理干净。进一步的，电加热杆5与设置在腔室内。

具体地，容置槽41的靠近第二支撑杆431一端设有出油部411，出油部411与容置槽41底部之间具有夹角，夹角为150°。

该设计，能够在容置槽41倾斜过程后，至少能够使容置槽41底部与水平面保持平行。从而能够方便容置内的浓缩液能够排出。

具体地，蒸发罐2的截面呈方形。

方形的结构，能够最大化的排布容置槽41的数量，已经大大的提供蒸发面积。

具体地，还包括抽气组件7，抽气组件7与蒸发罐2相连，用于抽出内部气体以降低内部气压。

通过抽气组件7，降低蒸发罐2内的气压，从而使内部的原液在30℃左右就可以沸腾蒸发。抽气组件7为现有技术。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。同时，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

以上部件均为通用标准件或本技术领域人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种用于金属加工废水的处理装置，其特征在于，包括蒸发罐(2)和热泵组件(3)，所述蒸发罐(2)由下至上依次具有容置废液原液的储存区(21)、用于加速原液蒸发的加速蒸发区(22)以及用于冷凝蒸发水并回收的冷凝区(23)，所述热泵组件(3)包括冷凝器(31)、压缩机(32)、蒸发器(33)、膨胀阀(34)，所述蒸发器(33)设置在所述冷凝区(23)内；所述蒸发罐(2)的上部固定有沿侧壁设置的回收槽(24)，所述回收槽(24)位于冷凝区(23)内，所述回收槽(24)中部具有供蒸汽穿过的通道(241)；所述蒸发罐(2)的侧壁设有与回收槽(24)相连通的排水口，所述冷凝器(31)设置在所述储存区(21)内且浸没在废液原液中，所述加速蒸发区(22)内设有用于抽取储存区(21)内原液并进行蒸发的加速蒸发机构(4)；所述蒸发罐(2)底部设有原液进口(25)以及浓缩液出口(26)。

2.根据权利要求1所述的用于金属加工废水的处理装置，其特征在于，所述加速蒸发机构(4)包括若干容置槽(41)、固定支架(42)、升降架(43)、推杆电机(44)、加热管(45)、循环管(46)、循环泵(47)、分叉管(48)，所述固定支架(42)固定在所述蒸发罐(2)内，所述固定支架(42)上固定有若干平行设置的第一支撑杆(421)；所述升降架(43)设置在所述蒸发罐(2)内，所述升降架(43)上固定有若干平行设置的第二支撑杆(431)，所述第二支撑杆(431)与所述第一支撑杆(421)一一对应；所述推杆电机(44)固定在所述蒸发罐(2)上，推杆电机(44)的推杆通过绳索(432)与升降架(43)固定相连，用于带动升降架(43)升降；若干容置槽(41)呈阵列分布在所述加速蒸发区(22)内，且容置槽(41)的一端转动连接在第一支撑杆(421)上，另一端承载在所述第二支撑杆(431)上；所述容置槽(41)能够绕所述第一支撑杆(421)转动；若干加热管(45)设置在所述容置槽(41)内且一一对应，加热管(45)一端与所述冷凝器(31)相连通；加热管(45)另一端与膨胀阀(34)相连；所述循环管(46)一端与蒸发器(33)的储存区(21)相连通，另一端与蒸发器(33)的加速蒸发区(22)相连通，所述循环泵(47)设置在循环管(46)上；所述分叉管(48)与所述循环管(46)相连接，分叉管(48)具有多个出液口(481)，多个出液口(481)与多个容置槽(41)一一对应且位于对应容置槽(41)的上方。

3.根据权利要求2所述的用于金属加工废水的处理装置，其特征在于，所述第一支撑杆(421)的截面呈圆形，所述容置槽(41)的下方设有圆弧状的凹槽，所述第一支撑杆(421)卡入所述凹槽内。

4.根据权利要求2所述的用于金属加工废水的处理装置，其特征在于，所述第二支撑杆(431)上转动设有若干转筒(49)，所述容置槽(41)抵靠在转筒(49)上。

5.根据权利要求2所述的用于金属加工废水的处理装置，其特征在于，相邻所述容置槽(41)之形成供蒸汽通过的间隔。

6.根据权利要求2所述的用于金属加工废水的处理装置，其特征在于，所述蒸发罐(2)内设置有用于刮处容置槽(41)内浓缩液残留的刮壁机构(6)，所述刮壁机构(6)包括若干刮板(61)、移动架(62)、驱动电机(63)、螺杆(66)，所述驱动电机(63)固定在蒸发罐(2)上，所述移动架(62)滑动设置在所述蒸发罐(2)内，所述螺杆(66)转动设置在蒸发罐(2)内，螺杆(66)与移动架(62)螺纹连接，且驱动电机(63)的的输出轴与螺杆(66)传动连接，用于带动移动架(62)水平移动；所述刮板(61)与容置槽(41)滑动连接，所述刮板(61)能够沿容置槽(41)的长度方向移动，所述移动架(62)上设有滑槽(621)，所述滑槽(621)沿所述移动架(62)的高度方向设置，所述滑槽(621)内设有滑块(64)，所述滑块(64)与所述刮板(61)转动连接；所述容置槽(41)底部设有沿长度方向设置的壳体(65)，所述壳体(65)与所述容置槽(41)底部固定连接且形成密闭的腔室，所述加热管(45)位于所述腔室内，所述腔室内设有导热油，所述刮板(61)具有贴合容置槽(41)内壁以及壳体(65)外壁的刮除部。

7.根据权利要求2所述的用于金属加工废水的处理装置，其特征在于，所述容置槽(41)的靠近第二支撑杆(431)一端设有出油部(411)，所述出油部(411)与所述容置槽(41)底部之间具有夹角，所述夹角为150°。

8.根据权利要求1所述的用于金属加工废水的处理装置，其特征在于，所述蒸发罐(2)的截面呈方形。

9.根据权利要求1所述的用于金属加工废水的处理装置，其特征在于，还包括抽气组件(7)，所述抽气组件(7)与蒸发罐(2)相连，用于抽出内部气体以降低内部气压。

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