CN204778912U - 一种蒸发式液体浓缩处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种蒸发式液体浓缩处理系统，可以提高运行效率，节约能耗，降低了工质运行侧结垢、腐蚀，同时减少了设备故障率，解决了系统使用效果差及寿命短的问题，本实用新型同时提供了一种蒸发式水浓缩处理装置，其包括工质循环系统和废水蒸发冷却系统，所述工质循环系统包括由加压泵、所述加压泵通过膨胀管连接汽水换热器，所述汽水换热器连接扩压管，所述扩压管通过蒸发器连接凝液箱，所述凝液箱连接所述加压泵形成循环，所述废水蒸发冷却系统包括废水池，废水泵连接所述废水池，所述蒸发器连接热交换器，所述热交换器连接所述废水泵，所述汽水换热器连接所述蒸发器，所述汽水换热器通过所述热交换器连接纯水箱，浓缩液槽连接所述蒸发器。
Description
技术领域
本发明涉及环境处理的技术领域，特别涉及一种蒸发式液体浓缩处理系统。
背景技术
目前蒸发式废(污)水浓缩处理装置主要有两种：一种是采用热压缩机的废(污)水浓缩处理装置，另一种是多效蒸发废(污)水浓缩处理装置。但这两种均有不足之处，采用热压缩机的废(污)水浓缩处理装置其热压缩机直接压缩从废(污)水中产生的蒸汽，这些蒸汽需要进行除污、过热处理，容易产生故障，设备投资大、电耗高；多效蒸发废(污)水浓缩处理装置工艺复杂，蒸汽消耗比较多，设备庞大，经济性比较差。前一种工质即为废(污)水蒸汽，后一种工质后几效为废(污)水蒸汽，含有一定的杂质容易结垢，且具有一定的腐蚀性，影响设备的使用效果及寿命。
发明内容
针对现有的上述问题，本发明提供一种蒸发式液体浓缩处理系统，可以提高运行效率，节约能耗，降低了工质运行侧结垢、腐蚀，同时减少了设备故障率，解决了系统使用效果差及寿命短的问题。
本发明的技术方案如下：
一种蒸发式液体浓缩处理系统，其包括工质循环系统和废水蒸发冷却系统，所述工质循环系统包括由加压泵、所述加压泵通过膨胀管连接汽水换热器，所述汽水换热器连接扩压管，所述扩压管通过蒸发器连接凝液箱，所述凝液箱连接所述加压泵形成循环，所述废水蒸发冷却系统包括废水池，废水泵连接所述废水池，所述蒸发器连接热交换器，所述热交换器连接所述废水泵，所述汽水换热器连接所述蒸发器，所述汽水换热器通过所述热交换器连接纯水箱，浓缩液槽连接所述蒸发器。
其进一步特征在于：所述蒸发器通过辅助加热器连接所述热交换器。
本发明的上述系统中，由于采用了工质循环系统和废水蒸发冷却系统，工质液体通过工质循环提供高温工质蒸汽，高温工质蒸汽使废水蒸发冷却系统中的废水在蒸发器中实现蒸发，蒸发后形成的蒸汽在汽水换热器中把热量传递给工质液体，使得工质液体升温，自身凝结成液体后形成纯水，实现了废水的分离，同时纯水在热交换器中对废水进行预热，实现了热量的循环传输，可以提高运行效率，节约能耗，同时由于采用清洁工质液体的单独循环传输，降低了工质运行侧结垢、腐蚀，同时减少了设备故障率，提高了系统使用效果及使用寿命。
附图说明
图1为本发明蒸发式液体浓缩处理系统示意图。
具体实施方式
见图1，
一种蒸发式液体浓缩处理系统，其包括工质循环系统1和废水蒸发冷却系统2，工质循环系统1包括由加压泵3、加压泵3通过膨胀管4连接汽水换热器5，汽水换热器5连接扩压管6，扩压管6通过蒸发器7连接凝液箱8，凝液箱8连接加压泵3形成循环，废水蒸发冷却系统2包括废水池9，废水泵10连接废水池9，热交换器11连接废水泵10，蒸发器7通过辅助加热器12连接热交换器11，汽水换热器5连接蒸发器7，汽水换热器5通过热交换器11连接纯水箱13，浓缩液槽14连接蒸发器7。
本发明蒸发式液体浓缩处理系统中：
蒸发器7是废(污)水吸热蒸发装置，废(污)水吸收工质热量蒸发产生水蒸汽，工质放出热量冷凝。蒸发器7废(污)水进口通过管道与辅助加热器12出口连接，水蒸汽出口通过管道与汽水换热器5蒸汽进口连接，废(污)水浓缩液出口通过管道与浓缩液槽14进口连接，工质蒸气进口与扩压管6出口连接，工质冷凝液出口与凝液箱8进口连接；
辅助加热器12是废(污)水浓缩处理装置的辅助加热设备。辅助加热器12进口通过管道与热交换器11废(污)水出口连接，出口通过管道与蒸发器7废(污)水进口连接；
扩压管6是工质蒸气升压升温装置。扩压管6进口通过管道与汽水换热器5工质蒸汽出口连接，出口通过管道与蒸发器7工质蒸气进口连接；
汽水换热器5是工质与废(污)水蒸气热交换装置。工质吸热蒸发，废(污)水蒸气放热冷凝。汽水换热器5工质进口通过管道与膨胀管4出口连接，工质出口通过管道与扩压管6进口连接，蒸汽进口与蒸发器7废(污)水蒸汽出口连接，凝水出口与热交换器11纯水进口连接；
膨胀管4是工质增速降压装置。膨胀管4进口通过管道与加压泵3出口连接，出口通过管道与汽水换热器5工质进口连接；
热交换器11是纯水与废(污)水热交换装置。纯水放热温度下降，废(污)水吸热温度上升。热交换器11废(污)水进口通过管道与废水泵10连接，废(污)水出口通过管道与辅助加热器12进口连接，纯水进口通过管道与汽水换热器5凝水出口连接，纯水出口通过管道与纯水箱13进口连接；
浓缩液槽14是存放从蒸发器7排出的废(污)水浓缩液容器。浓缩液槽14进口通过管道与蒸发器7废(污)水浓缩液出口连接，出口通过管道与外部处理装置连接；
凝液箱8是存放从蒸发器7排出的工质容器。凝液箱8进口通过管道与蒸发器7工质冷凝液出口连接，出口通过管道与与加压泵3进口连接；
加压泵3为工质循环提供动力。加压泵3进口通过管道与凝液箱8出口连接，出口通过管道与膨胀管4进口连接；
纯水箱13是存放从热交换器11排出的纯水容器。纯水箱13进口通过管道与热交换器11纯水出口连接，出口通过管道与外部处理装置连接；
废水泵10为废(污)水流动提供动力。废水泵10进口通过管道与废水池9出口连接，出口通过管道与热交换器11废(污)水进口连接；
废水池9是存放废(污)水的容器。废水池9出口通过管道与废水泵10进口连接，其进口与外部装置连接。
蒸发式液体浓缩处理方法：
（1）、加压泵3抽取凝液箱8内的工质液体并对工质液体进行加压；
（2）、加压后的工质液体通过膨胀管4进入汽水换热器5中，再通过扩压管6进入蒸发器7中；同时污水通过热交换器11预热后，通过辅助加热器12进入蒸发器7中，在蒸发器7内污水与工质液体进行间接热交换，污水吸收工质液体热量后蒸发，水变成蒸汽从污水中分离出来，污水被浓缩，工质液体通过凝液箱9进入加压泵中进入下一循环；
（3）、污水在蒸发器1中生成的蒸汽随后进入汽水换热器5与工质液体进行间接热交换，将热量传给工质液体，放出热量后凝结成纯水液体，完成了污水分离、浓缩，纯水液体进入热交换器11中对污水进行热交换，实现污水的预热，形成热量的循环传输。
工质循环系统的任务就是从废(污)水蒸汽吸收热量，然后再将这些热量再传递给废(污)水使其蒸发，完成废(污)水的浓缩处理。根据热量传导原理，在汽水换热器中，工质液体的温度必须低于废(污)水蒸汽温度，工质液体才能从废(污)水蒸汽中吸收热量。采用喷胀管对工质液体进行膨胀，工质液体在喷胀管内膨胀后温度下降低于废(污)水蒸汽温度，然后进入汽水换热器与废(污)水蒸汽进行间接热交换，吸收废(污)水蒸汽热量蒸发，其体积迅速膨胀、流速迅速增加，然后进入扩压管。工质液体在扩压管内其流速下降、压力及温度上升，当温度高于废(污)水蒸发压力下的饱和温度时进入蒸发器。在蒸发器内，工质液体间接加热废(污)水，放出热量后凝结为液体。然后对液体工质液体进行加压，加压后工质液体再一次进入膨胀管进行膨胀。至此，工质液体完成了一个封闭循环。
废(污)水蒸发冷却系统的任务是使废(污)水吸收热量进行蒸发，然后再将蒸气进行冷却成为纯水，完成废(污)水分离。废(污)水的蒸发主要靠蒸发器来完成，在蒸发器内废(污)水与工质液体进行间接热交换，吸收工质液体热量后蒸发，水就从废(污)水中分离出来，废(污)水被浓缩。然后排出浓缩的废(污)水，水蒸汽则进入汽水换热器进行冷却。在汽水换热器内，从废(污)水中分离出来的水蒸汽仍与工质液体进行间接热交换，将热量传给工质液体，放出热量后凝结成液体，至此，完成了废(污)水分离、浓缩主要过程。
上述废(污)水蒸发所需要的热量主要取自于废(污)水本身。废(污)水在一定的压力下进行蒸发，蒸发后的蒸汽通过汽水换热器将热量传递给循环工质液体，然后循环工质液体通过蒸发器再将热量传递给废(污)水，废(污)水吸收热量后再一次蒸发，完成了热量的传输循环。由于废(污)水浓缩处理装置在运行过程中会有热量损失，因此，在本发明中设有辅助加热器，对系统进行加热，可以补充损失的热量。
下面再根据附图来说明本发明蒸发式液体浓缩处理装置的工作原理：
1.工质循环系统：
首先加压泵3抽取凝液箱8内的工质液体并对其进行加压，提高工质液体的压力。升压后的工质液体进入膨胀管4，在膨胀管4内工质液体进行膨胀。随着工质液体流速逐渐加快，动能不断增加，压力与温度不断下降，然后进入汽水换热器5。在汽水换热器5内，工质液体与废(污)水蒸汽进行间接热交换，吸收废(污)水蒸汽热量蒸发，其体积迅速膨胀，流速迅速增加，然后进入扩压管6。在扩压管6内，对工质蒸汽进行压缩，其流速下降、压力及温度上升，然后工质蒸汽进入蒸发器7。在蒸发器7内，工质蒸汽间接加热废(污)水，自身放出热量后凝结为液体，然后工质液体进入凝液箱8。最后工质液体进入加压泵3，加压泵3对工质液体再一次进行加压。至此，工质液体完成了一个封闭循环过程；
2.废(污)水蒸发冷却系统：
废(污)水首先进入废水池9，接着废水泵10抽取废水池9内的废(污)水，并将废(污)水送入热交换器11预热。在热交换器11内，废(污)水与从汽水换热器5过来的纯水进行换热，废(污)水吸热温度上升。预热后的废(污)水进入辅助加热器12进行加热，温度进一步上升，然后进入蒸发器7。在蒸发器7内废(污)水与工质蒸汽进行间接热交换，废(污)水吸收工质蒸汽热量后蒸发，废(污)水中的水变成蒸汽从废(污)水中分离出来，废(污)水被浓缩。在蒸发器7中生成的蒸汽随后进入汽水换热器5，与工质液体进行间接热交换，将热量传给工质液体，自身冷凝为冷凝水。然后冷凝水进入热交换器11，与废(污)水进行间接热交换，放出热量温度下降，其后进入纯水箱13，最后排出或进行进一步处理。
在蒸发器7中被浓缩的废(污)水，进入浓缩液槽14，然后送出进行进一步处理。
本发明的有益效果是：
（1）、本发明使用洁净工质液体单独循环，提高设备运行效率，延长设备使用寿命；
（2）、能充分利用废(污)水热量，同时实现热量的循环传输，减少外界热量输入，节省能耗。
本发明应用范围非常广，不仅在废(污)水上使用，也可以在其它溶液上进行提纯、浓缩。例如海水淡化、牛乳浓缩等。
Claims (2)
1.一种蒸发式液体浓缩处理系统，其包括工质循环系统和废水蒸发冷却系统，所述工质循环系统包括由加压泵、所述加压泵通过膨胀管连接汽水换热器，所述汽水换热器连接扩压管，所述扩压管通过蒸发器连接凝液箱，所述凝液箱连接所述加压泵形成循环，所述废水蒸发冷却系统包括废水池，废水泵连接所述废水池，所述蒸发器连接热交换器，所述热交换器连接所述废水泵，所述汽水换热器连接所述蒸发器，所述汽水换热器通过所述热交换器连接纯水箱，浓缩液槽连接所述蒸发器。
2.根据权利要求1所述的一种蒸发式液体浓缩处理系统，其特征在于：所述蒸发器通过辅助加热器连接所述热交换器。
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| CN104961178A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-10-07 | 无锡雪浪环境科技股份有限公司 | 一种蒸发式液体浓缩处理系统及其处理方法 |
| CN105439222A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-03-30 | 江苏润海能源科技有限公司 | 一种海水淡化系统用换热机构 |
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