CN205379813U - 带热回收器的热泵膜蒸馏装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带热回收器的热泵膜蒸馏装置。压缩机(4)、加热器(1)的热泵介质侧、节流件(8)和冷却器(6)的热泵介质侧依次通过管路连接组成热泵循环回路，回路中充装有热泵介质；加热器(1)的料液侧、料液泵(2)、膜蒸馏组件(3)的料液侧和热回收器(7)的料液侧通过管路连接组成料液循环回路；膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧、冷凝液泵(5)、热回收器(7)的冷凝液侧和冷却器(6)的冷凝液侧通过管路连接组成冷凝液循环回路。本实用新型的有益效果是通过热回收器(7)实现进热泵循环回路前料液与冷凝液之间的热量交换，降低热泵负荷和能耗。
Description
技术领域
本实用新型属于化工、食品或制药等领域的膜蒸馏装置。
背景技术
膜蒸馏是基于疏水多孔膜只允许水蒸汽通过的特性，将料液中的水分与其它成分分离的技术，可用于化工、食品、制药等领域的料液浓缩、高纯水制取、废水处理等场合。
膜蒸馏组件工作时，料液侧需要热源来提供水分汽化所需的热量，穿过膜壁微孔到达膜另一侧的水蒸汽则需要冷源不断把水蒸汽冷却为冷凝液。
热泵是消耗少量电能可同时制取多倍冷量和热量的装置，热泵与膜蒸馏组件结合，构成热泵膜蒸馏装置，热泵可同时为膜蒸馏组件提供热源和冷源，使热泵膜蒸馏装置具有结构紧凑、能耗低的特点。
但热泵膜蒸馏装置工作时，料液在膜蒸馏组件中由于水分汽化吸热而温度下降，冷凝液在膜蒸馏组件中则由于穿膜孔过来的水蒸汽凝结放热而温度上升，出膜蒸馏组的料液和冷凝液直接进入热泵循环回路中的加热器和冷却器时，存在热泵负荷较大，能耗也较大的问题。
发明内容
鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种可实现料液和冷凝液进入热泵循环回路前进行热量交换的带热回收器的热泵膜蒸馏装置。
本实用新型的结构原理示意如附图所示。压缩机(4)、加热器(1)的热泵介质侧、节流件(8)和冷却器(6)的热泵介质侧依次通过管路连接组成热泵循环回路，回路中充装有热泵介质；加热器(1)的料液侧、料液泵(2)、膜蒸馏组件(3)的料液侧和热回收器(7)的料液侧通过管路连接组成料液循环回路；膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧、冷凝液泵(5)、热回收器(7)的冷凝液侧和冷却器(6)的冷凝液侧通过管路连接组成冷凝液循环回路。
进一步的，热回收器(7)可为板式换热器，也可为套管式换热器，也可为壳管式换热器。
进一步的，加热器(1)的料液侧出口与膜蒸馏组件(3)的料液侧进口之间通过管路连接，膜蒸馏组件(3)的料液侧出口与热回收器(7)的料液侧进口之间通过管路连接，热回收器(7)的料液侧出口与加热器(1)的料液侧进口之间通过管路连接；料液泵(2)可设置在加热器(1)的料液侧出口与膜蒸馏组件(3)的料液侧进口之间的管路上，也可设置在膜蒸馏组件(3)的料液侧出口与热回收器(7)的料液侧进口之间的管路上，也可设置在热回收器(7)的料液侧出口与加热器(1)的料液侧进口之间的管路上。
进一步的，膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧出口与热回收器(7)的冷凝液侧进口之间通过管路连接，热回收器(7)的冷凝液侧出口与冷却器(6)的冷凝液侧进口之间通过管路连接，冷却器(6)的冷凝液侧出口与膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧进口之间通过管路连接；冷凝液泵(5)可设置在膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧出口与热回收器(7)的冷凝液侧进口之间的管路上，也可设置在热回收器(7)的冷凝液侧出口与冷却器(6)的冷凝液侧进口之间的管路上，也可设置在冷却器(6)的冷凝液侧出口与膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧进口之间的管路上。
本实用新型的有益效果是：通过热回收器(7)实现进热泵循环回路前料液与冷凝液之间的热量交换，降低热泵负荷和能耗。
附图说明
附图是本实用新型的结构原理示意图；
图中：
1为加热器2为料液泵3为膜蒸馏组件4为压缩机
5为冷凝液泵6为冷却器7为热回收器8为节流件
具体实施方式
如附图所示，本实用新型为带热回收器的热泵膜蒸馏装置。压缩机(4)、加热器(1)的热泵介质侧、节流件(8)和冷却器(6)的热泵介质侧依次通过管路连接组成热泵循环回路，回路中充装有热泵介质；加热器(1)的料液侧、料液泵(2)、膜蒸馏组件(3)的料液侧和热回收器(7)的料液侧通过管路连接组成料液循环回路；膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧、冷凝液泵(5)、热回收器(7)的冷凝液侧和冷却器(6)的冷凝液侧通过管路连接组成冷凝液循环回路；热回收器(7)可为板式换热器，也可为套管式换热器，也可为壳管式换热器；加热器(1)的料液侧出口与膜蒸馏组件(3)的料液侧进口之间通过管路连接，膜蒸馏组件(3)的料液侧出口与热回收器(7)的料液侧进口之间通过管路连接，热回收器(7)的料液侧出口与加热器(1)的料液侧进口之间通过管路连接；料液泵(2)可设置在加热器(1)的料液侧出口与膜蒸馏组件(3)的料液侧进口之间的管路上，也可设置在膜蒸馏组件(3)的料液侧出口与热回收器(7)的料液侧进口之间的管路上，也可设置在热回收器(7)的料液侧出口与加热器(1)的料液侧进口之间的管路上；膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧出口与热回收器(7)的冷凝液侧进口之间通过管路连接，热回收器(7)的冷凝液侧出口与冷却器(6)的冷凝液侧进口之间通过管路连接，冷却器(6)的冷凝液侧出口与膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧进口之间通过管路连接；冷凝液泵(5)可设置在膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧出口与热回收器(7)的冷凝液侧进口之间的管路上，也可设置在热回收器(7)的冷凝液侧出口与冷却器(6)的冷凝液侧进口之间的管路上，也可设置在冷却器(6)的冷凝液侧出口与膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧进口之间的管路上。
料液需要浓缩或分离时，压缩机(4)、料液泵(2)、冷凝液泵(5)启动，热泵介质在热泵循环回路中运行，料液在料液循环回路中运行，冷凝液在冷凝液循环回路中运行；热泵介质在冷却器(6)中吸收冷凝液的热量，使膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧温度降低；热泵介质在加热器(1)中放热给料液，使膜蒸馏组件(3)的料液侧温度升高；温度较高的料液在膜表面产生的水蒸汽压力高于膜另一侧温度较低的冷凝液侧的水蒸汽压力，水蒸汽由料液侧穿膜孔流至冷凝液侧，实现料液中水分与其它成分的分离；料液在膜蒸馏组件(3)中由于水分汽化吸热，出膜蒸馏组件(3)时温度变得较低；冷凝液因在膜蒸馏组件(3)中由于吸收穿膜过来的水蒸汽的凝结热，出膜蒸馏组件(3)时温度变得较高；出膜蒸馏组件(3)的温度较低的料液与温度较高的冷凝液进入热回收器(7)，在热回收器(7)中通过冷凝液与料液之间的热交换，料液被预热，冷凝液被预冷；被预热的料液出热回收器(7)后，进入加热器(1)并被升温至设定温度后再送入膜蒸馏组件(3)；被预冷的冷凝液出热回收器(7)后，进入冷却器(6)并被降温至设定温度后再送入膜蒸馏组件(3)。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (4)
1.一种带热回收器的热泵膜蒸馏装置，其特征在于，压缩机(4)、加热器(1)的热泵介质侧、节流件(8)和冷却器(6)的热泵介质侧依次通过管路连接组成热泵循环回路，回路中充装有热泵介质；加热器(1)的料液侧、料液泵(2)、膜蒸馏组件(3)的料液侧和热回收器(7)的料液侧通过管路连接组成料液循环回路；膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧、冷凝液泵(5)、热回收器(7)的冷凝液侧和冷却器(6)的冷凝液侧通过管路连接组成冷凝液循环回路。
2.如权利要求1所述的带热回收器的热泵膜蒸馏装置，其特征在于，热回收器(7)可为板式换热器，也可为套管式换热器，也可为壳管式换热器。
3.如权利要求1所述的带热回收器的热泵膜蒸馏装置，其特征在于，加热器(1)的料液侧出口与膜蒸馏组件(3)的料液侧进口之间通过管路连接，膜蒸馏组件(3)的料液侧出口与热回收器(7)的料液侧进口之间通过管路连接，热回收器(7)的料液侧出口与加热器(1)的料液侧进口之间通过管路连接；料液泵(2)可设置在加热器(1)的料液侧出口与膜蒸馏组件(3)的料液侧进口之间的管路上，也可设置在膜蒸馏组件(3)的料液侧出口与热回收器(7)的料液侧进口之间的管路上，也可设置在热回收器(7)的料液侧出口与加热器(1)的料液侧进口之间的管路上。
4.如权利要求1所述的带热回收器的热泵膜蒸馏装置，其特征在于，膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧出口与热回收器(7)的冷凝液侧进口之间通过管路连接，热回收器(7)的冷凝液侧出口与冷却器(6)的冷凝液侧进口之间通过管路连接，冷却器(6)的冷凝液侧出口与膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧进口之间通过管路连接；冷凝液泵(5)可设置在膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧出口与热回收器(7)的冷凝液侧进口之间的管路上，也可设置在热回收器(7)的冷凝液侧出口与冷却器(6)的冷凝液侧进口之间的管路上，也可设置在冷却器(6)的冷凝液侧出口与膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧进口之间的管路上。
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| CN201620086477.0U CN205379813U (zh) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | 带热回收器的热泵膜蒸馏装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI606859B (zh) * | 2016-09-01 | 2017-12-01 | 復盛股份有限公司 | 多熱源真空蒸餾裝置及其控制方法 |
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2016
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