CN205832645U - 介质循环型热泵蒸发装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种介质循环型热泵蒸发装置。包括热泵和一个以上的介质循环蒸发器；热泵由加热器的工质侧、压缩机、最后一个介质循环蒸发器内冷却器的工质侧和膨胀阀通过管路依次连接构成；介质循环蒸发器由外壳、喷头、风机、中隔板、冷却器和下隔板组成，中隔板与外壳之间构成介质循环通道，下隔板把外壳的下部分为料液侧和冷凝水侧；喷头、风机、冷却器位于介质循环通道内，喷头位于料液侧的上方，冷却器位于冷凝水侧的上方；加热器的料液侧和第一个介质循环蒸发器之间通过管路连接形成料液循环回路，前后介质循环蒸发器之间也通过管路连接形成料液循环回路，各料液循环回路中均设有料液泵。本实用新型可在常压下实现料液的低温低能耗浓缩。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于化工、食品、生物、制药等领域料液浓缩的蒸发装置，特别涉及一种介质循环型热泵蒸发装置。
背景技术
在化工、食品、生物、制药等领域的生产过程中，料液蒸发浓缩是基本环节之一。其中有众多料液属于热敏性料液，其蒸发浓缩需在低温下进行。传统的低温蒸发装置一般采用真空型低温蒸发装置，即通过真空装置降低料液的蒸发压力，从而降低料液的沸点，使其在低温下蒸发浓缩，但该类装置不但需配备适宜的真空装置，且对管道和部件的耐压和密封均有较高要求，使装置的投资远高于常压蒸发装置；此外，传统蒸发装置料液蒸发所需的热能通常由燃烧燃料获得，使料液蒸发浓缩的能耗较高。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种可在常压下实现料液的低温蒸发浓缩，且能耗较低的介质循环型热泵蒸发装置。
本实用新型的结构原理示意如附图1所示。包括热泵和一个以上的介质循环蒸发器；热泵由加热器(1)的工质侧、压缩机(2)、最后一个介质循环蒸发器内冷却器(7)的工质侧和膨胀阀(10)通过管路依次连接构成；介质循环蒸发器由外壳(3)、喷头(4)、风机(5)、中隔板(6)、冷却器(7)和下隔板(8)组成，中隔板(6)固定在外壳(3)的中部，与外壳(3)之间构成介质循环通道，下隔板(8)固定在外壳(3)的下部，把外壳(3)的下部分为料液侧和冷凝水侧；喷头(4)、风机(5)、冷却器(7)位于介质循环通道内，喷头(4)位于料液侧的上方，冷却器(7)位于冷凝水侧的上方；加热器(1)的料液侧和第一个介质循环蒸发器之间通过管路连接形成料液循环回路，前后介质循环蒸发器之间也通过管路连接形成料液循环回路，各料液循环回路中均设有料液泵(9)。
所述的加热器(1)为壳管式换热器或板式换热器。
所述的冷却器(7)为翅片管式换热器。
所述的膨胀阀(10)为热力膨胀阀或电子膨胀阀。
本实用新型的有益效果是：可在常压下实现料液的低温低能耗浓缩。
附图说明
附图1是本实用新型的结构原理示意图；
图中：
1为加热器 2为压缩机 3为外壳 4为喷头
5为风机 6为中隔板 7为冷却器 8为下隔板
9为料液泵 10为膨胀阀
具体实施方式
如附图1所示，本实用新型为介质循环型热泵蒸发装置，包括热泵和一个以上的介质循环蒸发器；热泵由加热器(1)的工质侧、压缩机(2)、最后一个介质循环蒸发器内冷却器(7)的工质侧和膨胀阀(10)通过管路依次连接构成，其中充注有热泵工质；介质循环蒸发器由外壳(3)、喷头(4)、风机(5)、中隔板(6)、冷却器(7)和下隔板(8)组成，中隔板(6)固定在外壳(3)的中部，与外壳(3)之间构成介质循环通道，下隔板(8)固定在外壳(3)的下部，把外壳(3)的下部分为料液侧和冷凝水侧；喷头(4)、风机(5)、冷却器(7)位于介质循环通道内，喷头(4)位于料液侧的上方，冷却器(7)位于冷凝水侧的上方；加热器(1)的料液侧和第一个介质循环蒸发器之间通过管路连接形成料液循环回路，前后介质循环蒸发器之间也通过管路连接形成料液循环回路，各料液循环回路中均设有料液泵(9)；加热器(1)为壳管式换热器或板式换热器；冷却器(7)为翅片管式换热器；膨胀阀(10)为热力膨胀阀或电子膨胀阀；介质循环蒸发器内的循环介质为空气或氮气。
以最后一个介质循环蒸发器为例，料液在常压下实现低于沸点的低温蒸发浓缩的工作过程为：当介质循环蒸发器下部左侧的料液需要蒸发浓缩时，介质循环蒸发器内的料液被料液泵(9)送入前一个介质循环蒸发器，冷却其中的循环介质，料液则吸热升温并通过喷头(4)喷淋落下，与逆向流动的常压循环介质进行热质交换，温度低于沸点的料液液滴表面水蒸气的压力高于循环介质内水蒸气的压力，料液中的水分气化并进入循环介质，料液温度和水分含量降低，循环介质的温度和含湿量则上升；高温高湿循环介质在风机(5)的吹送下流过冷却器(7)的外表面，被冷却器(7)内的低温热泵工质冷却，循环介质携带的水蒸气凝结为液滴排出，低温低湿循环介质再进入料液上方与喷淋下的料液液滴进行热质交换，如此通过介质循环，不断把低于沸点的料液中的水分带出，实现料液在常压低温下的蒸发浓缩。
热泵由压缩机(2)消耗少量电能驱动热泵工质运行，热泵工质在加热器(1)内放热，在冷却器(7)内吸热；加热器(1)内的热泵工质作为第一个介质循环蒸发器内料液加热的热源，第一个介质循环蒸发器内产生的高温高湿循环介质作为后一个介质循环蒸发器内料液加热的热源，依此类推，直到最后一个介质循环蒸发器，从而实现热能的多次利用；冷却器(7)内的热泵工质作为最后一个介质循环蒸发器中高温高湿循环介质冷却的冷源，被冷却后的循环介质与料液热质交换后产生的低温料液进入前一个介质循环蒸发器，作为前一个介质循环蒸发器内高温高湿循环介质冷却的冷源，依次类推，直到第一个介质循环蒸发器，从而实现冷能的多次利用；通过热泵消耗少量电能同时制取热能和冷能，再通过热能和冷能在前后介质循环蒸发器之间的梯级多次利用，可实现料液的低能耗常压低温蒸发浓缩。
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)
1.一种介质循环型热泵蒸发装置，其特征在于，包括热泵和一个以上的介质循环蒸发器；热泵由加热器(1)的工质侧、压缩机(2)、最后一个介质循环蒸发器内冷却器(7)的工质侧和膨胀阀(10)通过管路依次连接构成；介质循环蒸发器由外壳(3)、喷头(4)、风机(5)、中隔板(6)、冷却器(7)和下隔板(8)组成，中隔板(6)固定在外壳(3)的中部，与外壳(3)之间构成介质循环通道，下隔板(8)固定在外壳(3)的下部，把外壳(3)的下部分为料液侧和冷凝水侧；喷头(4)、风机(5)、冷却器(7)位于介质循环通道内，喷头(4)位于料液侧的上方，冷却器(7)位于冷凝水侧的上方；加热器(1)的料液侧和第一个介质循环蒸发器之间通过管路连接形成料液循环回路，前后介质循环蒸发器之间也通过管路连接形成料液循环回路，各料液循环回路中均设有料液泵(9)。
2.如权利要求1所述的介质循环型热泵蒸发装置，其特征在于，加热器(1)为壳管式换热器或板式换热器。
3.如权利要求1所述的介质循环型热泵蒸发装置，其特征在于，冷却器(7)为翅片管式换热器。
4.如权利要求1所述的介质循环型热泵蒸发装置，其特征在于，膨胀阀(10)为热力膨胀阀或电子膨胀阀。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620552718.6U CN205832645U (zh) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | 介质循环型热泵蒸发装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201620552718.6U CN205832645U (zh) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | 介质循环型热泵蒸发装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN205832645U true CN205832645U (zh) | 2016-12-28 |
Family
ID=57623586
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| CN201620552718.6U Expired - Fee Related CN205832645U (zh) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | 介质循环型热泵蒸发装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN205832645U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110182874A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-08-30 | 宁波大学 | 一种超低能耗闪蒸浓缩脱硫废水及工业含盐废水零排放系统 |
-
2016
- 2016-06-07 CN CN201620552718.6U patent/CN205832645U/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| CN110182874A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-08-30 | 宁波大学 | 一种超低能耗闪蒸浓缩脱硫废水及工业含盐废水零排放系统 |
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