CN115554714A - 一种板式升膜加列管强制循环节能型mvr蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板式升膜加列管强制循环节能型MVR蒸发系统，采用蒸发单元分三段式顺流蒸发，一段与二段蒸发器采用板式升膜形式；保证物料在前两段蒸发时不出现结晶或大粘度的情况，三段蒸发器采用列管强制循环形式，其中前两段板式升膜蒸发蒸汽组合二效形式，三段强制循环蒸发蒸汽形式为单效；根据每段蒸发器的蒸发量调控好物料浓度，有效控制每段物料的沸点温升，在物料浓度较低，沸点升高较小时，采用两段板式升膜蒸发器蒸发，当物料浓度高，沸点升高大，采用三段强制循环蒸发器蒸发。能有效增大换热温差，减少压缩机的蒸汽流量，节省能耗，且板式升膜蒸发器设备高度低、压降小，所需物料泵扬程比列管降膜小，节省能耗。

Description

一种板式升膜加列管强制循环节能型MVR蒸发系统

技术领域

本发明属于溶液物料的蒸发浓缩以及结晶技术领域，尤其涉及一种板式升膜加列管强制循环节能型MVR蒸发系统。

背景技术

在化工、轻工、食品、污水处理等领域中，有许多低浓度的物料需要将其蒸发浓缩或结晶，蒸发物料特别是含盐物料，在其浓度低时，流动性好且蒸发强度大，一旦溶液中溶质达到饱和后，容易出现晶体，晶体容易附着于换热设备表面，一般这种物料都是直接采用列管强制循环蒸发器或采用降膜与列管组合式蒸发器，但是单纯采用列管的蒸发设备，无论是投资还是占地以及能耗都比较高，为此，我们专门开发了一种板式升膜+列管强制循环的蒸发方案用于蒸发低浓度容易结晶或终点粘度较大的物料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种板式升膜加列管强制循环节能型MVR蒸发系统。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种板式升膜加列管强制循环节能型MVR蒸发系统，包括物料系统、蒸汽循环系统和冷凝水循环系统；

所述物料系统包括如下：

物料储罐，其出口通过物料泵一连接至板式预热器一的物料通道；板式预热器一的物料通道的出口连接至板式预热器二的物料通道；板式预热器二的物料通道出口连接有板式蒸发器一；

板式蒸发器一，其物料进口与板式预热器二连接，物料出口连接有板式蒸发器二；板式蒸发器一的上部的蒸汽出口连接有分离器一，分离器一的底部在通过物料循环泵一再接回到板式蒸发器一的物料进口进行循环蒸发；

板式蒸发器二，其物料进口与板式蒸发器一连接，物料出口连接至结晶分离器的进料口，结晶分离器的出料口连接有用于输出物料的物料泵二；

冷凝水循环系统包括如下：

冷凝水储罐一，其进口与板式预热器一和板式蒸发器一的换热蒸汽出口，用于接收二者蒸汽换热后形成的冷凝水；冷却水储罐一的出水口通过冷凝水泵一连接至板式预热器一的换热蒸汽的通道入口；

冷凝水储罐二，其进口与板式预热器二的换热蒸汽出口连接，冷凝水储罐二的出水口通过冷凝水泵二连接至板式预热器一的换热蒸汽的通道入口；

冷凝水储罐三，其进口与列管加热器的换热蒸汽出口连接，冷凝水储罐二的出水口通过冷凝水泵三连接至板式预热器一的换热蒸汽的通道入口；

蒸汽循环系统包括如下：

分离器一上部的蒸汽出口连接至板式预热器二底部的蒸汽进口；分离器二和结晶分离器的蒸汽出口共同连接有压缩机，压缩机出口分别连接至板式预热器二的换热蒸汽入口、板式蒸发器一的换热蒸汽入口、列管加热器的换热蒸汽入口；

冷凝水储罐一上部的蒸汽出口、冷凝水储罐二上部的蒸汽出口和冷凝水储罐三上部的蒸汽出口共同连接至板式冷凝器的蒸汽进口，蒸汽冷凝后的出口连接至气液分离罐，气液分离罐的冷凝水出口连接至冷凝水储罐三，气液分离罐的不凝气出口连接有真空泵；列管加热器的热蒸汽出口与板式冷凝器的换热蒸汽入口。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明与传统一段强制循环MVR蒸发相比，由于前两段板式升膜设计二效，压缩机风量减少25~40%，压缩机功率减少25~40%；物料大部分溶剂由前两段板式升膜蒸发器蒸发出系统，循环泵流量减少50~70%，物料泵功率减少50~60%，节能效果明显；板式升膜蒸发设备占地小，占地面积减少30~40%。

2、与列管降膜+强制循环MVR蒸发相比，板式蒸发设备高度低，所需物料泵扬程低，功率小，物料泵功率减少20~30%，设备占地减少20~30%。

3、此蒸发方案大部分容剂由前面两段板式升膜蒸发器蒸发，板式蒸发器传热系数大，换热面积小，与列管换热器相比换热面积减少30~45%，设备投资与纯列管方案相比减少20~30%。

附图说明

图1为本实施例的整体结构示意图。

图中，1、物料储罐；2、物料泵一；3、板式预热器一；4、板式预热器二；5、压缩机；6、物料循环泵一；7、冷凝水泵一；8、冷凝水储罐一；9、板式蒸发器一；10、分离器一；11、物料循环泵二；12、冷凝水泵二；13、冷凝水储罐二；14、板式蒸发器二；15、分离器二；16、物料循环泵三；17、列管加热器；18、结晶分离器；19、物料泵二；20、冷凝水储罐三；21、冷凝水泵三；22、真空泵；23、板式冷凝器；24、气液分离罐。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明公开了一种高效节能的板式升膜+列管强制循环MVR蒸发方案，此方案采用蒸发单元分三段式顺流蒸发，物料浓度依次增大，一段与二段蒸发器采用板式升膜形式；保证物料在前两段蒸发时不出现结晶或大粘度的情况，三段蒸发器采用列管强制循环形式，其中前两段板式升膜蒸发蒸汽组合二效形式，三段强制循环蒸发蒸汽形式为单效；根据每段蒸发器的蒸发量调控好物料浓度，有效控制每段物料的沸点温升，在物料浓度较低，沸点升高较小时，采用两段板式升膜蒸发器（二效）蒸发，当物料浓度高，沸点升高大，采用三段强制循环蒸发器（单效）蒸发。能有效增大换热温差，减少压缩机的蒸汽流量，节省能耗，且板式升膜蒸发器设备高度低、压降小，所需物料泵扬程比列管降膜小，节省能耗。

本发明公开的一种板式升膜加列管强制循环节能型MVR蒸发系统，如图1所示，包括物料系统、蒸汽循环系统和冷凝水循环系统；

所述物料系统包括如下：

物料储罐1，其出口通过物料泵一2连接至板式预热器一3的物料通道；板式预热器一3的物料通道的出口连接至板式预热器二4的物料通道；板式预热器二4的物料通道出口连接有板式蒸发器一9；

板式蒸发器一9，其物料进口与板式预热器二4连接，物料出口连接有板式蒸发器二14；板式蒸发器一9的上部的蒸汽出口连接有分离器一10，分离器一10的底部在通过物料循环泵一6再接回到板式蒸发器一9的物料进口进行循环蒸发；

板式蒸发器二14，其物料进口与板式蒸发器一9连接，物料出口连接至结晶分离器18的进料口，结晶分离器18的出料口连接有用于输出物料的物料泵二19；

冷凝水循环系统包括如下：

冷凝水储罐一8，其进口与板式预热器一3和板式蒸发器一9的换热蒸汽出口，用于接收二者蒸汽换热后形成的冷凝水；冷却水储罐一的出水口通过冷凝水泵一7连接至板式预热器一3的换热蒸汽的通道入口；

冷凝水储罐二13，其进口与板式预热器二4的换热蒸汽出口连接，冷凝水储罐二13的出水口通过冷凝水泵二12连接至板式预热器一3的换热蒸汽的通道入口；

冷凝水储罐三20，其进口与列管加热器17的换热蒸汽出口连接，冷凝水储罐二13的出水口通过冷凝水泵三21连接至板式预热器一3的换热蒸汽的通道入口；

蒸汽循环系统包括如下：

分离器一10上部的蒸汽出口连接至板式预热器二4底部的蒸汽进口；分离器二15和结晶分离器18的蒸汽出口共同连接有压缩机5，压缩机5出口分别连接至板式预热器二4的换热蒸汽入口、板式蒸发器一9的换热蒸汽入口、列管加热器17的换热蒸汽入口；

冷凝水储罐一8上部的蒸汽出口、冷凝水储罐二13上部的蒸汽出口和冷凝水储罐三20上部的蒸汽出口共同连接至板式冷凝器23的蒸汽进口，蒸汽冷凝后的出口连接至气液分离罐24，气液分离罐24的冷凝水出口连接至冷凝水储罐三20，气液分离罐24的不凝气出口连接有真空泵22；列管加热器17的热蒸汽出口与板式冷凝器23的换热蒸汽入口。

本发明技术优点：

1、本发明与传统一段强制循环MVR蒸发相比，由于前两段板式升膜设计二效，压缩机风量减少25~40%，压缩机功率减少25~40%；物料大部分溶剂由前两段板式升膜蒸发器蒸发出系统，循环泵流量减少50~70%，物料泵功率减少50~60%，节能效果明显；板式升膜蒸发设备占地小，占地面积减少30~40%。

2、与列管降膜+强制循环MVR蒸发相比，板式蒸发设备高度低，所需物料泵扬程低，功率小，物料泵功率减少20~30%，设备占地减少20~30%。

3、此蒸发方案大部分容剂由前面两段板式升膜蒸发器蒸发，板式蒸发器传热系数大，换热面积小，与列管换热器相比换热面积减少30~45%，设备投资与纯列管方案相比减少20~30%。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (1)

1.一种板式升膜加列管强制循环节能型MVR蒸发系统，其特征在于：包括物料系统、蒸汽循环系统和冷凝水循环系统；

所述物料系统包括如下：

物料储罐(1)，其出口通过物料泵一(2)连接至板式预热器一(3)的物料通道；板式预热器一(3)的物料通道的出口连接至板式预热器二(4)的物料通道；板式预热器二(4)的物料通道出口连接有板式蒸发器一(9)；

板式蒸发器一(9)，其物料进口与板式预热器二(4)连接，物料出口连接有板式蒸发器二(14)；板式蒸发器一(9)的上部的蒸汽出口连接有分离器一(10)，分离器一(10)的底部在通过物料循环泵一(6)再接回到板式蒸发器一(9)的物料进口进行循环蒸发；

板式蒸发器二(14)，其物料进口与板式蒸发器一(9)连接，物料出口连接至结晶分离器(18)的进料口，结晶分离器(18)的出料口连接有用于输出物料的物料泵二(19)；

冷凝水循环系统包括如下：

冷凝水储罐一(8)，其进口与板式预热器一(3)和板式蒸发器一(9)的换热蒸汽出口，用于接收二者蒸汽换热后形成的冷凝水；冷却水储罐一的出水口通过冷凝水泵一(7)连接至板式预热器一(3)的换热蒸汽的通道入口；

冷凝水储罐二(13)，其进口与板式预热器二(4)的换热蒸汽出口连接，冷凝水储罐二(13)的出水口通过冷凝水泵二(12)连接至板式预热器一(3)的换热蒸汽的通道入口；

冷凝水储罐三(20)，其进口与列管加热器(17)的换热蒸汽出口连接，冷凝水储罐二(13)的出水口通过冷凝水泵三(21)连接至板式预热器一(3)的换热蒸汽的通道入口；

蒸汽循环系统包括如下：

分离器一(10)上部的蒸汽出口连接至板式预热器二(4)底部的蒸汽进口；分离器二(15)和结晶分离器(18)的蒸汽出口共同连接有压缩机(5)，压缩机(5)出口分别连接至板式预热器二(4)的换热蒸汽入口、板式蒸发器一(9)的换热蒸汽入口、列管加热器(17)的换热蒸汽入口；

冷凝水储罐一(8)上部的蒸汽出口、冷凝水储罐二(13)上部的蒸汽出口和冷凝水储罐三(20)上部的蒸汽出口共同连接至板式冷凝器(23)的蒸汽进口，蒸汽冷凝后的出口连接至气液分离罐(24)，气液分离罐(24)的冷凝水出口连接至冷凝水储罐三(20)，气液分离罐(24)的不凝气出口连接有真空泵(22)；列管加热器(17)的热蒸汽出口与板式冷凝器(23)的换热蒸汽入口。

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