CN206121195U - 一种多物料多效蒸发装置 - Google Patents

Abstract

一种多物料多效蒸发装置，包括蒸发器、分离器，所述蒸发器和分离器顺序联接，并和多段预热器连接形成蒸发分离单元；若干蒸发分离单元相连形成多物料多效蒸发装置。本实用新型涉及将多种物料在一套多效蒸发装置中同时进行蒸发，在保证各种物料工艺参数的情况下利用多效蒸发装置提高工艺集成度，减少设备投资并使能耗显著减少。

Description

一种多物料多效蒸发装置

技术领域

本实用新型涉及食品、化工、制药等行业，可用于将若干单效或多效蒸发组合到一台多效蒸发装置中，降低能耗，提高能量利用率。

背景技术

在蒸发行业中，在同一工段会有多种不同物料的蒸发，其蒸发量小或用单效或双效即可，厂家通常会选用多台低效数的蒸发器分别处理，每一套蒸发器分别由预热器、蒸发器、分离器、冷凝器及管路系统及控制系统等组成，这样大大增加了设备的投资和总的运行费用。

实用新型内容

本实用新型提供了一种多物料多效蒸发装置，将多种物料的蒸发集成到一套多效蒸发装置中，实现对多种物料的同时蒸发，并将蒸发后物料和冷凝水的热量在工艺中充分利用。在组合的过程要考虑前一效蒸发的二次蒸汽可以被后一效全部冷凝，后一效吸收前一效热量的同时自身的蒸发量可以达到要求，各效的面积还要保证本效的蒸发量、压降、传热量全部满足要求。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种多物料多效蒸发装置，包括蒸发器、分离器，所述蒸发器和分离器顺序联接，并和多段预热器连接形成蒸发分离单元；若干蒸发分离单元相连形成多物料多效蒸发装置；具体连接方式为：首效蒸发分离单元的分离器二次蒸汽出口与后效蒸发分离单元的蒸发器进口依次相连；各效的多段预热器和蒸发器进口连接；末效蒸发分离单元的分离器与冷凝器K相连，该冷凝器K设置有循环水进出口及真空泵且其冷凝水出口处设置冷凝水抽出泵；前效蒸发分离单元的蒸发器的冷凝水出口与后效蒸发分离单元的多段预热器相连；而末效蒸发分离单元的蒸发器的冷凝水出口与首效蒸发分离单元的多段预热器相连；各个蒸发分离单元的多段预热器具有物料进口、出口；前效蒸发分离单元的分离器的浓缩物料出口和后效蒸发分离单元的多段预热器热源入口连接；首效蒸发分离单元的蒸发器和引射器出口相连，而引射器被引射口与首效蒸发分离单元的分离器二次蒸汽出口连接，引射器入口与加热蒸汽管路连接。

当某段物料需使用两效或以上，则可根据需要设计为顺流、逆流或混流，同时略去这几效之间的预热器，将该段最终的出料以及这段物料对应蒸发器的冷凝水作为本段物料或下一段物料的预热器热源使用。

本实用新型的有益效果是：将多种物料的蒸发通过合理的集成，在一套多效蒸发装置中同时实现蒸发，并将物料和冷凝水出口的能量充分利用，在能耗上大大低于多套单效蒸发器，在成本上也有较大的降低。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图；其中：

A、C、E、G、I 各效蒸发器

B、D、F、H、J 各效分离器

M、N、O、P、Q 各效多段预热器

K 冷凝器， L 引射器

1、5、8、11、14 各效多段预热器物料入口

2、22第一、第二加热蒸汽入口

4 加热蒸汽冷凝水

6、9、12、15、17 各效多段预热器浓缩物料出口

3、7、10、13、16各效蒸发器冷凝水出口

18冷凝水抽出泵

20、21 循环水进、出口

图2为本实用新型实施例2结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

本实用新型将多种物料的蒸发集成到一套多效蒸发装置中。蒸汽侧采用串联，物料根据不同物料的进料量和蒸发量采用并联进料，同种物料根据工艺参数的不同选用多效蒸发中的一效或多效，多效可以是相邻的多效也可以是不相邻的多效。

一种多物料多效蒸发装置，包括蒸发器、分离器，所述蒸发器和分离器顺序联接，并和多段预热器连接形成蒸发分离单元；若干蒸发分离单元相连形成多物料多效蒸发装置；具体连接方式为：首效蒸发分离单元的分离器二次蒸汽出口与后效蒸发分离单元的蒸发器进口依次相连；各效的多段预热器和蒸发器进口连接；末效蒸发分离单元的分离器与冷凝器K相连，该冷凝器K设置有循环水进出口20、21及真空泵19且其冷凝水出口处设置冷凝水抽出泵18；前效蒸发分离单元的蒸发器的冷凝水出口与后效蒸发分离单元的多段预热器相连；而末效蒸发分离单元的蒸发器的冷凝水出口与首效蒸发分离单元的多段预热器相连；各个蒸发分离单元的多段预热器具有物料进口、出口；前效蒸发分离单元的分离器的浓缩物料出口和后效蒸发分离单元的多段预热器热源入口连接；首效蒸发分离单元的蒸发器和引射器出口相连，而引射器被引射口与首效蒸发分离单元的分离器二次蒸汽出口连接，引射器入口与加热蒸汽管路 22连接。

加热蒸汽（新鲜的或者未使用的蒸汽）由第二加热蒸汽入口22进入引射器L并与被引射的二次蒸汽混合后进入首效蒸发分离单元的蒸发器作为热源。引射器L可以将首效蒸发的低品味二次蒸汽吸入后与高品味的加热蒸汽进行混合，混合后的蒸汽可作为首效热源使用。通过引射器L可以将二次蒸汽再利用，减少加热蒸汽耗量。

所述引射器L为一效引射或二效引射。一效引射被引射蒸汽为一效蒸发的二次蒸汽，二效引射被引射二次蒸汽为二效蒸发的二次蒸汽。被引射的效数越靠后，生蒸汽耗量越低，但效数越靠后，二次蒸汽温度越低，混合后的温度也越低，温度低则难以满足头效蒸发热源的要求，因此引射的位置要根据蒸发情况选择。

所述冷凝器K型式为板式、管式、大气冷凝式或直接混合式。冷凝器为多物料多效蒸发装置最末端设备，是保证系统真空度的关键系统。冷凝器要保证末效的蒸汽全部冷凝，否则会使二次蒸汽聚集，造成系统温度升高，最后无法正常运行。

所述真空泵19为水环式或机械喷射式。水环真空泵为大多数蒸发装置配套的真空系统，设备简单，但极限真空低。机械喷射真空泵可以达到比真空泵更高的真空度，在需高真空蒸发工况合理优先。

所述蒸发器采用管式或板式。管式可在高温度、高压力下运行，应用很广泛，但堵塞后难以清洗，难以修复。板式特别是可拆板式蒸发器，传热系数高、占地面积小，板片可多次拆装，清洗方便，主要弊端是耐压、耐温低。不同的蒸发类型根据工况的不同合理优选。

所述蒸发器采用升膜、降膜、升降膜或强制循环型式。升膜、降膜、升降膜统称为膜式蒸发，物料通过布料器或其他方式在蒸发面上形成膜式分布，利用液膜的高湍流和薄膜的高传热率增加蒸发效率。膜式蒸发非常适合洁净物料。对于废水等成分复杂、结垢性强、结晶的物料需通过强制循环提高流速，提高传热效率及降低结垢的倾向。在结晶的工况，牺牲面积牺牲传热效率获得稳定的过饱和度也需要强制循环蒸发器。

若某段物料需使用两效或以上，则可根据需要设计为顺流、逆流或混流，同时略去这几效之间的预热器，将该段最终的出料以及这段物料对应蒸发器的冷凝水作为本段物料或下一段物料的预热器热源使用（图2所示），头效和二效为一种物料，将二效的预热器省去，头效和二效的冷凝水混合后作为三效的热源。物料使用的多效蒸发器可以为相邻的或不相邻的几效，图2所示，三效和五效为一种物料，省去五效的预热器，将三效和四效的冷凝水做为四效的热源。

下面以五效装置为例具体说明本实用新型。

实施例1，如图1所示，多物料多效蒸发装置，首效、二效、三效、四效、五效蒸发器A、C、E、G、I分别与首效、二效、三效、四效、五效分离器B、D、F、H、J顺序相连，各分离器二次蒸汽与下一效蒸发器相连，末效分离器J二次蒸汽与冷凝器K相连。首效、二效、三效、四效、五效物料进口1、5、8、11、14分别对应经过首效、二效、三效、四效、五效多段预热器M、N、O、P、Q进入对应的蒸发器，经过蒸发、分离后的物料成品由二效多段预热器N的出口6、三效多段预热器O的出口9、四效多段预热器P的出口12、五效多段预热器Q的出口15（经过出口17）排出。

加热蒸汽由第二加热蒸汽进口22进入并与引射器L引射的二次蒸汽混合后进入首效蒸发器A作为热源，被引射的二次蒸汽可以为首效或其他效蒸发出的二次蒸汽。末效分离器J分离的二次蒸汽进入冷凝器K冷凝，冷凝水由冷凝水抽出泵18抽出，未冷凝物由真空泵19抽出。

本实用新型的工作过程：首效物料1经过首效预热器M预热后进入首效蒸发器A；首效预热器M第一段热源采用末效蒸发器I的冷凝水，第二段热源采用第一加热蒸汽2。蒸发分离后的首效物料由泵抽出，也可对物料进行部分循环。例如，物料经过首效蒸发即出料则可作为二效多段预热器N进料的第一段热源，首效的冷凝水作为二效多段预热器N的预热热源；如物料还需进入二效蒸发器C继续蒸发则直接进入二效蒸发器C，由二效分离器D分离出的物料由于温度高可作为三效多段预热器O的加热热源；前两效的冷凝水也可作为三效多段预热器O的加热热源。

实施例2，如图1所示，除首效以外的物料，若每效物料均不相同。以第二效为例，物料首先进入预热器N，预热器N一段热源采用前一效物料，第二段采用前一效冷凝水，第三段在需要的情况下采用第一加热蒸汽2。物料在预热至对应泡点进入蒸发器C(否则需放大蒸发面积)，蒸发、分离后排出作为下一效预热器O热源，冷凝水作为下一效预热器O第二段热源。

实施例3，如图2所示，若某段物料需使用两效以上。以一、二效串联为例，物料由物料入口1经过预热器M进入一效蒸发器A经过分离器B后直接进入二效蒸发器C，由二效分离器D出的物料可作为三效预热器O的热源，一效和二效的冷凝水混合后作为三效预热器O的热源。

实施例4，如图2所示，以三、五效混流为例，物料由物料入口8经过预热器O进入三效蒸发器E经过分离器F后直接进入五效蒸发器I，由五效分离器J出的物料由于温度较低，不再做预热使用，三效和五效的冷凝水作为四效预热器P)的热源。在进行物料和冷凝水预热使用时，要根据各股流体的温度合理匹配，做到能量的最大利用。

实施例5，如图1、图2所示，多段物料可以在多效蒸发中工艺任意组合，如需要两效以上则可省去此两效之间的预热器，出料和冷凝水出口携带的热量可以根据工艺需要合理利用，最大程度的提高能量使用率。

上述方案中，不同物料效数的选择需根据各物料的工艺参数以及物料的物性合理选择。

上述方案中，不同物料在进入蒸发器时可能需要预热，可根据各效物料、冷凝水所具有的焓值，合理选择作为物料预热热源。

Claims (7)

1.一种多物料多效蒸发装置，包括蒸发器、分离器，其特征在于：所述蒸发器和分离器顺序联接，并和多段预热器连接形成蒸发分离单元；若干蒸发分离单元相连形成多物料多效蒸发装置；具体连接方式为：首效蒸发分离单元的分离器二次蒸汽出口与后效蒸发分离单元的蒸发器进口依次相连；各效的多段预热器和蒸发器进口连接；末效蒸发分离单元的分离器与冷凝器K相连，该冷凝器K设置有循环水进出口（20、21）及真空泵（19）且其冷凝水出口处设置冷凝水抽出泵(18)；前效蒸发分离单元的蒸发器的冷凝水出口与后效蒸发分离单元的多段预热器相连；而末效蒸发分离单元的蒸发器的冷凝水出口与首效蒸发分离单元的多段预热器相连；各个蒸发分离单元的多段预热器具有物料进口、出口；前效蒸发分离单元的分离器的浓缩物料出口和后效蒸发分离单元的多段预热器热源入口连接；首效蒸发分离单元的蒸发器和引射器出口相连，而引射器被引射口与首效蒸发分离单元的分离器二次蒸汽出口连接，引射器入口与加热蒸汽管路 (22)连接。

2.根据权利要求1所述的一种多物料多效蒸发装置，其特征在于：

当某段物料需使用两效或以上，则可根据需要设计为顺流、逆流或混流，同时略去这几效之间的预热器，将该段最终的出料以及这段物料对应蒸发器的冷凝水作为本段物料或下一段物料的预热器热源使用。

3.根据权利要求1所述的一种多物料多效蒸发装置，其特征在于：所述冷凝器K型式为板式、管式、大气冷凝式或直接混合式。

4.根据权利要求1所述的一种多物料多效蒸发装置，其特征在于：所述真空泵（19）为水环式或机械喷射式。

5.根据权利要求1所述的种多物料多效蒸发装置，其特征在于：所述蒸发器采用管式或板式。

6.根据权利要求1所述的一种多物料多效蒸发装置，其特征在于：所述蒸发器采用升膜、降膜、升降膜或强制循环型式。

7.根据权利要求1所述的一种多物料多效蒸发装置，其特征在于：所述引射器L为一效引射或二效引射。