CN205216222U - 一种mvr离心薄膜蒸发浓缩系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种MVR离心薄膜蒸发浓缩系统，包括离心薄膜蒸发器、进料装置、出料装置和真空泵，进料装置与离心薄膜蒸发器的进料口连接，真空泵与离心薄膜蒸发器的通气口连接；离心薄膜蒸发器包括与进料口连接的布料装置、位于底部的蒸汽入口以及设置于布料装置外侧的储藏槽；布料装置带有设置于离心薄膜蒸发器中心能够沿着垂直方向旋转的蒸发面，储藏槽收集蒸发面上的浓缩料液；出料装置与储藏槽连接；MVR离心薄膜蒸发浓缩系统还包括水蒸汽压缩系统，离心薄膜蒸发器的蒸汽出口与水蒸汽压缩系统的蒸汽入口相连接，水蒸汽压缩系统的蒸汽出口与离心薄膜蒸发器的蒸汽入口连接。本实用新型的结构不仅能够节能、高效浓缩物料，而且更便于清洗。

Description

一种MVR离心薄膜蒸发浓缩系统

技术领域

本实用新型涉及一种MVR蒸发浓缩系统，特别涉及一种MVR离心薄膜蒸发浓缩系统。

背景技术

随着能源消耗的增长，尤其是一次能源消费的强劲增长，全球二氧化碳排放量的持续增加，到2030年的排放比目前将高出27％。作为世界最大能源消耗大国，我国的节能减排任务艰巨，为了能实现减少碳排放的承诺，在“十二五”规划中，我国将节能环保技术作为“战略新兴产业”的主要内容。工业蒸发是一次能源的消耗大户，在化工、食品、医药、环保等领域，溶液的浓缩、结晶都是利用工业蒸发来实现。传统的蒸发工艺多采用多效蒸发技术，其能耗高、占地面积大。

离心薄膜蒸发装置一般通过薄膜化可增加蒸发面积和导热系数，适合于短时间内进行高浓缩的过程，尤其适合于浓缩果汁、肉、鱼类和贝类浓缩食品等对温度敏感的产品。通过尽量多地从原料液生成蒸汽，可提高产品的原料收获率，尤其是在大部分原料液可形成产品蒸汽的情况下，尽量减少残渣的排出量是非常重要的。如中国发明专利(CN101274145A)公开一种离心薄膜蒸发装置，具体包括在反应槽的一端提高原料液，通过叶片的离心力使所述的原料液沿着反应槽内壁形成液膜、发生蒸汽，将浓缩液排出，排气口排出蒸汽，通过在叶片的后方区域沿着反应槽内壁设置环形的堤坝部，测量液膜厚度，以形成设定的液膜厚度的方式控制所述原料液的供给量。该发明的装置没有有效的利用二次蒸汽，能耗过大。

MVR是机械蒸汽再压缩技术(MechanicalVaporRecompression)的简称，是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源需求的一项节能技术。机械蒸汽再压缩是一种蒸发工艺，是用机械方法将蒸发器产生的二次蒸汽再压缩，使其压力、温度上升，提高内能之后，再返回原蒸发器，取代生蒸汽作为热源使用，使二次蒸汽中的潜热得到充分利用，可以达到节能目的。机械蒸汽再压缩技术被广泛应用于化工、制药、食品、造纸、污水处理、海水淡化等行业。

MVR技术与多效蒸发技术相比，完全回收量二次蒸汽，摆脱了对蒸汽锅炉的依赖，并避免了冷却塔和冷却水的消耗、能耗。由于其显著的节能特性，MVR系统只需要注入少量能量就可维持系统运行。

如中国实用新型专利(CN204380287U)公开一种MVR蒸发器，包括汽水分离器、MVR装置和依次连接的预热器、加热器与蒸发器，所述蒸发器的蒸汽出口和加热器的冷凝水出口均与汽水分离器的入口连接，所述汽水分离器的气体出口与MVR装置的进口连接，所述汽水分离器的液体出口与预热器的热水入口连接，所述加热器的蒸汽入口与一次蒸汽管道和MVR装置的出口连接。

但是，现有的MVR技术还存在着一些缺陷，无论是横管还是列管的MVR蒸发部，其管路之间的缝隙都非常难清洗，容易造成管路结垢、物料污染等问题，给工业化应用生产带来不便。其次，传统的MVR蒸发系统通常仍需分离器对产生的二次蒸汽进行再分离。

发明内容

本实用新型提供了一种MVR离心薄膜蒸发浓缩系统，能够节能、高效浓缩物料的同时，更便于清洗。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案为：一种MVR离心薄膜蒸发浓缩系统，包括离心薄膜蒸发器、进料装置、出料装置和真空泵，进料装置与离心薄膜蒸发器的进料口连接，真空泵与离心薄膜蒸发器的通气口连接；离心薄膜蒸发器包括与进料口连接的布料装置、位于底部的蒸汽入口以及设置于布料装置外侧的储藏槽；布料装置带有设置于离心薄膜蒸发器中心能够沿着垂直方向旋转的蒸发面，储藏槽收集蒸发面上的浓缩料液；出料装置与储藏槽连接；MVR离心薄膜蒸发浓缩系统还包括水蒸汽压缩系统，离心薄膜蒸发器的蒸汽出口与水蒸汽压缩系统的蒸汽入口相连接，水蒸汽压缩系统的蒸汽出口与离心薄膜蒸发器的蒸汽入口连接。

离心薄膜蒸发器，能够在真空状态下从高速离心的溶液中快速蒸发出二次蒸汽，二次蒸汽进入水蒸汽压缩系统后，通过水蒸汽压缩系统使二次蒸汽的压力和温度升高，提高其熵值，并作为热源重复使用。离心薄膜蒸发浓缩系统的蒸汽出口和水蒸汽压缩系统的蒸汽入口相连，水蒸汽压缩系统的蒸汽出口与离心薄膜蒸发器的蒸汽入口相连。其中，离心薄膜蒸发浓缩系统可在完成对溶液的浓缩后，通过进料系统直接对蒸发器进行清洗，操作简单，清洗效果好，较好的解决了传统MVR蒸发系统清洁死角多、难清洗，管路结垢、物料污染等问题。

优选地，所述离心薄膜蒸发器为立式或卧式，可拆卸，易清洗。作为优选蒸发面为圆锥形蒸发面。进一步优选蒸发面为单膜或多膜。

进料装置包括储料罐和进料泵，所述的进料泵连接储料罐和离心薄膜蒸发器的进料口。进料速度可以通过进料泵进行控制，可以针对不同浓缩对象进行进料速度的控制，使得浓缩效果最佳。

出料装置为出料管，所述的出料管连接储藏槽和离心薄膜蒸发器的出料口。储藏槽收集蒸发面上的浓缩料液，浓缩料液聚集在储藏槽上，由于离心力的作用通过出料管排出离心薄膜蒸发器。

所述的储料罐还包括回料口，所述的离心薄膜蒸发器出料口与回料口连通。离心薄膜蒸发器出料口与回料口连接可以对浓缩料液进行二次浓缩，针对浓缩要求高的料液可以重复进行浓缩以达到要求。

离心薄膜蒸发器还包括位于底部的冷凝水流出管，所述的冷凝水流出管将离心薄膜蒸发器底部的冷凝水排除。由于料液本身的温度低于离心薄膜蒸发器内蒸汽的温度，在加热过程中有一部分的蒸汽会先凝结，为了提高浓缩料液的浓度，需要将冷凝水排出，使得浓缩效果进一步提高。

本实用新型的有益效果是：采用离心薄膜蒸发浓缩系统可大大地提高料液在加热面上的传送能力，提高了流速及传热系数，使产品质量有很大提高，特别是对热敏性物料效果更佳；另外，高速的离心作用使料液的汽液二相能很好的分离，不需另设分离装置；再结合MVR系统回收二次蒸汽，减少能源消耗，同时克服了常规MVR蒸发系统设备难清洗的缺点，使得该MVR离心薄膜蒸发浓缩系统可操作性更强，应用领域更广，能够满足多种生产需求。

附图说明

图1是本实用新型MVR离心薄膜蒸发浓缩系统的结构示意图。

其中，1、离心薄膜蒸发器；2、出料口；3、通气口；4、进料口；5、布料装置；6、蒸发面；7、储藏槽；8、真空泵；9、水蒸汽压缩系统；10、离心薄膜蒸发器的蒸汽出口；11、冷凝水流出管；12、离心薄膜蒸发器的蒸汽入口；13、进料泵；14、储料罐；15、回料口；16、出料管。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步说明。本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本实用新型的保护范围包括但不限于下述的实施例。

如图1所示，一种MVR离心薄膜蒸发浓缩系统，包括离心薄膜蒸发器1、进料装置、出料装置和真空泵8，进料装置与离心薄膜蒸发器1的进料口4连接，真空泵8与离心薄膜蒸发器1的通气口3连接；离心薄膜蒸发器1包括与进料口4连接的布料装置5、位于底部的蒸汽入口12以及设置于布料装置5外侧的储藏槽7；布料装置5带有设置于离心薄膜蒸发器1中心能够沿着垂直方向旋转的蒸发面6，储藏槽7收集蒸发面6上的浓缩料液；出料装置与储藏槽7连接；MVR离心薄膜蒸发浓缩系统还包括水蒸汽压缩系统9，离心薄膜蒸发器的蒸汽出口10与水蒸汽压缩系统9的蒸汽入口相连接，水蒸汽压缩系统9的蒸汽出口与离心薄膜蒸发器的蒸汽入口12连接。

蒸发面6为圆锥形蒸发面，蒸发面6为多膜。进料装置包括储料罐14和进料泵13，进料泵13连接储料罐14和离心薄膜蒸发器1的进料口4。出料装置为出料管16，出料管16连接储藏槽7和离心薄膜蒸发器出料口2。储料罐14还包括回料口15，离心薄膜蒸发器出料口2与回料口15连通。离心薄膜蒸发器1还包括位于底部的冷凝水流出管11，冷凝水流出管11将离心薄膜蒸发器1底部的冷凝水排除。

本实用新型实施例提供的离心薄膜蒸发浓缩系统采用的是立式多膜离心薄膜蒸发器，从离心薄膜蒸发器1的蒸汽入口12通入一次蒸汽，系统通过一次蒸汽预热启动后，进料泵13将储料罐14中料液导入离心薄膜蒸发器1，通过布料装置5将料液导入到圆锥形蒸发面6上，在真空泵8抽真空状态下对高速离心的溶液进行蒸发得二次蒸汽，二次蒸汽经蒸汽压缩系统9，提高其压力和温度，并重新输入离心薄膜蒸发浓缩系统，作为蒸发热源，极大的避免了资源浪费，节约了成本。浓缩后的料液，在高速离心力的作用下聚集在储藏槽7，储藏槽7内的浓缩料液通过出料管16回流至储液罐14或直接导入浓缩液储罐中。离心薄膜蒸发器可大大地提高料液在加热面上的传送能力，提高了流速及传热系数，在提高蒸发效率的同时，使产品质量有很大提高，特别是对热敏性物料效果更佳；而且，在真空状态下高速旋转所形成的动能既能使加热蒸汽达到滴状冷凝来获得极高的给热系数；又使料液的汽液二相能很好的分离，不需另设分离装置；离心薄膜蒸发器的蒸发面平坦、无清洁死角，克服了常规MVR蒸发系统设备难清洗的缺点，使得该MVR离心薄膜蒸发系统可操作性更强，应用领域更广，能够满足多种生产需求。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (7)

1.一种MVR离心薄膜蒸发浓缩系统，包括离心薄膜蒸发器(1)、进料装置、出料装置和真空泵(8)，所述的进料装置与离心薄膜蒸发器(1)的进料口(4)连接，所述的真空泵(8)与离心薄膜蒸发器(1)的通气口(3)连接；

所述的离心薄膜蒸发器(1)包括与进料口(4)连接的布料装置(5)、位于底部的蒸汽入口(12)以及设置于布料装置(5)外侧的储藏槽(7)；所述的布料装置(5)带有设置于离心薄膜蒸发器(1)中心能够沿着垂直方向旋转的蒸发面(6)，所述的储藏槽(7)收集蒸发面(6)上的浓缩料液；所述的出料装置与储藏槽(7)连接；

其特征在于，所述的MVR离心薄膜蒸发浓缩系统还包括水蒸汽压缩系统(9)，所述的离心薄膜蒸发器的蒸汽出口(10)与水蒸汽压缩系统(9)的蒸汽入口相连接，所述的水蒸汽压缩系统(9)的蒸汽出口与离心薄膜蒸发器的蒸汽入口(12)连接。

2.根据权利要求1所述的MVR离心薄膜蒸发浓缩系统，其特征在于，所述的蒸发面(6)为圆锥形蒸发面。

3.根据权利要求1或2所述的MVR离心薄膜蒸发浓缩系统，其特征在于，所述的蒸发面(6)为单膜或多膜。

4.根据权利要求1所述的MVR离心薄膜蒸发浓缩系统，其特征在于，所述的进料装置包括储料罐(14)和进料泵(13)，所述的进料泵(13)连接储料罐(14)和离心薄膜蒸发器(1)的进料口(4)。

5.根据权利要求4所述的MVR离心薄膜蒸发浓缩系统，其特征在于，所述的出料装置为出料管(16)，所述的出料管(16)连接储藏槽(7)和离心薄膜蒸发器(1)的出料口(2)。

6.根据权利要求5所述的MVR离心薄膜蒸发浓缩系统，其特征在于，所述的储料罐(14)还包括回料口(15)，所述的离心薄膜蒸发器(1)的出料口(2)与回料口(15)连通。

7.根据权利要求1所述的MVR离心薄膜蒸发浓缩系统，其特征在于，所述的离心薄膜蒸发器(1)还包括位于底部的冷凝水流出管(11)，所述的冷凝水流出管(11)将离心薄膜蒸发器(1)底部的冷凝水排除。