CN206881157U - 凝汽源热泵驱动多效蒸馏溶液结晶净化装置 - Google Patents

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CN206881157U CN201621306214.2U CN201621306214U CN206881157U CN 206881157 U CN206881157 U CN 206881157U CN 201621306214 U CN201621306214 U CN 201621306214U CN 206881157 U CN206881157 U CN 206881157U
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侴乔力
陈江
侴雨宏
魏蔚
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Zhejiang Kemao energy saving and environmental protection engineering equipment Co.,Ltd.
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侴乔力
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Abstract

一种凝汽源热泵驱动多效蒸馏溶液结晶净化装置:利用凝汽源热泵不仅回收末效蒸发器的凝汽潜热,而且梯级回收凝水显热、油冷显热、套缸显热、过冷显热;利用凝汽源热泵和水蒸气压缩机,共同制取加热水蒸气,以实现独立驱动多效蒸馏溶液结晶净化工艺;多效蒸馏生产的高温盐水,再经螺旋沉降离心机的固液分离,而生产结晶盐和盐水;所生产的结晶盐由输送带送至收集池待用;所生产的盐水与补充海水混合后再送回多效蒸馏工艺中循环处理。

Description

凝汽源热泵驱动多效蒸馏溶液结晶净化装置 (一)
技术领域
[00°1]本发明涉及一种溶液的结晶和净化、海水的淡化和产盐、污水的处理再利用和物 料资源回收,亦即循环经济中零排放过程中,所要使用的凝汽源热泵驱动多效蒸馏溶液结 晶净化装置。 (二)
背景技术
[_2]多效蒸馏溶液结晶净化工艺:由多组蒸发器Dn及其预热器En,经多个工艺连接点串 联连接,组成多效蒸馏溶液结晶净化工艺,只需对首效蒸发器Dl及其预热器El输入加热水蒸 气,并回收凝水22;从此开始的每一效,均把本效蒸发器中所喷淋预热补充海水或喷淋 循环盐水时,回收前效水蒸气凝结潜热而蒸馏出本效二次蒸汽,并引入后效蒸发器Dn及其 预热器En,以在凝结成淡水的同时回收其凝结潜热,以分别作为后效循环喷淋盐水23的蒸 馏热源,以及后效补充海水的预热热源;前效蒸发器及其预热器中产生的凝水22和 循环喷淋盐水23,则利用前后效的压力差,分别引入后效蒸发器^的对应工艺连接点…… 如此重复进行,所产生的二次蒸汽逐级降压、降温,并重复回收凝结潜热,直到末效蒸发器 D„所蒸馈出的二次蒸汽,由于其温度降低而无法作为蒸馏热源,则引入冷凝器中凝结成淡 水,其凝结潜热则通过冷却海水而排放环境。
[0003] 上述工艺中:
[0004] (1)海水回收高温排放淡水热量而被预热后升温,以降低蒸馏驱动热量,然后进入 工艺中进行多效蒸馏处理;
[0005] (2)多效蒸馏生产的高温淡水由淡水泵驱动,而在预热器中放热、降温后收集、待 用;
[0006] (3)多效蒸馏生产的高温盐水,再经螺旋沉降离心机的固液分离,而生产结晶盐和 盐水;所生产的结晶盐由输送带送至收集池待用;
[0007] (4)所生产的盐水与补充海水混合后再送回多效蒸馏工艺中循环处理,以实现循 环经济中的零排放。
[0008] 通过多效而逐级降温蒸馏、凝结、预热的过程,可获得多倍于加热水蒸气流量的凝 水22。由于盐水的加热、蒸馏、增浓、饱和过程,是在蒸发器换热管表面同时、同地进行,因此 必然导致溶质析出、积淀、结垢于换热管表面,从而使得装置运行极不稳定,可靠性与安全 性较差。
[0009]多效蒸馏溶液结晶净化工艺的优点是生产的凝水达到饮用标准,但许多缺点也制 约其发展:
[0010] (1)工艺过程须补充冷凝器中二次蒸汽凝结潜热损失,补充热量折合为加热水蒸 气量f55-350kg/t,故而需由锅炉提供所需水蒸气,从而限制了装置的热能利用效率;
[0011] (2)换热管表面结垢严重,需采取防垢措施,并经常清洗;
[0012] ⑶耗电达7〜15kW*h/t,造水成本达Y20〜30/t。 (三)发明内容 _
[0013] 本发明目的是:系统集成凝汽源热泵与多效蒸馏溶液结晶净化工艺,是热泵行业 与溶液结晶净化行业的跨界产品;利用凝汽源热栗不仅回收末效蒸发器所蒸馏出凝汽的潜 热,而且梯级回收凝水显热、油冷显热、套缸显热、过冷显热;利用凝汽源热栗和水蒸气压缩 机,共同制取加热水蒸气,以实现独立驱动多效蒸馈溶液结晶净化工艺;多效蒸馏生产的高 温盐水,再经螺旋沉降离心机的固液分离,而生产结晶盐和盐水;所生产的结晶盐由输送带 送至收集池待用;所生产的盐水与补充海水混合后再送回多效蒸馈工艺中循环处理,以实 现循环经济中的零排放。
[0014] 按照附图1所示的凝汽源热杲驱动多效蒸馏溶液结晶净化装置,其由1-管内虹吸 循环逆流取热升膜蒸发器;1-1-凝汽进口; 1_2-分离腔;1-3-圆环分布垂直虹吸取热管簇; 1-4-分流腔;1-5-凝水出口; 1-6-液态热泵工质进口; 1-7-气态热泵工质出口; 1-8-吸油 口; 1-9-弓丨射器;1-10-两通阀;1-11-不凝气分离器;1-12-圆柱空间虹吸下降通道;1-13-凝水栗;1-14-凝水回热器;1-15-凝水进口; 2-凝汽;3-液位开关;4-膨胀阀;4-1-干燥过滤 器;5-压缩机;5-1-回油口; 5-2-驱动设备;5-3-套缸回热器;5-4-油分离器;5_5_油过滤 器;5-6-流量开关;5-7-电磁阀;5-8-油冷却器;5-9-手动球阀;5-10-过冷器;6-管内虹吸 循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器;6-1-软化补水进口; 6-2-分离腔;6-3-圆环分布垂直 虹吸放热管簇;6-4-分流腔;6-5-水蒸气出口; 6-6-气态热泵工质进口; 6-7-液态热栗工质 出口; 6-8-出气口; 6-9-圆柱空间虹吸下降通道;7-热栗工质;8-软化补水;9-软化补水流量 调节阀;10-水蒸气压缩机;11-高压水蒸气;12-压力开关;13-温度开关;14-真空栗;15-蒸 发器;15-1-蒸汽管;15-2-凝水管;15-3-储液罐;15-4-出液口; 15-5-布液器;15-6-进汽 口; 15-6-1-预热进汽口; 15-7-进水口; 15-8-出水口; 15-9-除沫器;15-10-出汽口; 15-11-进液口; 16-预热器;17-海水补充泵;18-循环喷淋栗;19-流量调节阀;20-盐水栗;21-海水; 22-凝水;23-盐水;24-低压水蒸气;25-加热水蒸气;26-流量控制阀;27-螺旋沉降离心机; 28-结晶盐组成,其特征在于:
[0015] 管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程顶部气态热泵工质出口 1-7通过管道连 接压缩机5、油分离器5-4、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程、干燥过滤器 4-1、过冷器5-10过冷侧、膨胀阀4、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程底部液态热泵 工质进口 1-6,组成热栗循环回路;
[0016]油分离器5-4底部出油口通过管道连接手动球阀5-9、油冷却器5-8润滑油侧、油 过滤器5-5、流量开关5-6、电磁阀5-7、手动球阀5-9、压缩机5回油口,组成油冷回热回路; [0017]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1壳程的顶部凝汽进口 1-1、中部圆环分布垂直 虹吸取热管簇1-3外侧、底部凝水出口 1-5、不凝气分离器卜^、凝水栗1-13、凝水回热器1 -14凝水侧,组成凝汽2放热凝水22回热回路;
[0018]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程的底部液态热栗工质进口 1-6、底部分流 腔1-4、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇1-3内侧、顶部分离腔1—2、顶部气态热泵工质出口 1 -7,组成热泵工质的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路,其中圆环分布垂直虹吸取热管 簇1-3为圆环分布、垂直设置的管簇,中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道1_12,而管簇 内壁的多个圆柱空间设为虹吸上升通道,虹吸下降通道与虹吸上升通道的流通面积大致相 等;
[0019] 管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1的外壳为垂直设置的圆柱面;
[0020] 管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程上部内壁设置液位开关3,依据热泵工 质液位信号闭环控制膨胀阀4的开度,而膨胀阀4的出口通过管道连接管内虹吸循环逆流取 热升膜蒸发器1管程底部液态热泵工质进口 1-6,组成热泵工质膨胀回路;
[0021] 管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程的顶部气态热栗工质进口 6-6、 中部圆环分布垂直虹吸放热管簇6-3外侧、底部液态热泵工质出口 6-7,组成热泵工质的逆 流放热回路;
[0022]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程的底部软化补水进口 6-1、底部 分流腔6-4、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇6-3内侧、顶部分离腔6-2、顶部水蒸气出口 6-5,组成软化补水的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路,其中圆环分布垂直虹吸放热管簇 6-3为圆环分布、垂直设置的管簇,中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道6-9,而管簇内壁的 多个圆柱空间设为虹吸上升通道,虹吸下降通道与虹吸上升通道的流通面积大致相等; [0023]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6的外壳为垂直设置的圆柱面;
[0024] 管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程上部内壁设置液位开关3,依据 软化补水8的水位信号闭环控制软化补水流量调节阀9的开度,而软化补水流量调节阀9的 出口通过管道连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程底部软化补水进口 6-1,以补充软化补水8,组成软化补水流量调节回路;
[0025]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程顶部水蒸气出口 6-5通过管道 连接水蒸气压缩机10,组成水蒸气压缩回路;
[0026]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程顶部分离腔6-2内壁设置压力 开关12和温度开关13各一只;
[0027]真空泵14的进气口连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1壳程底部凝水出口 1-5所连接的不凝气分离器1 -11出气口,组成不凝气排出回路;
[0028] 软化补水8通过管道连接凝水回热器1-14软化水侧、分流三通、油冷却器5-8软化 水侧、套缸回热器5-3软化水侧、过冷器5-10软化水侧、汇流三通、软化补水流量调节阀9的 进口,组成软化补水梯级回热预热回路;
[0029] 软化补水8通过管道连接分流三通、流量调节阀19、汇流三通,组成软化补水流量 调节回路;
[0030]每效蒸发器15及其预热器16的壳程通过上部蒸汽管15-1与下部凝水管15-2相互 连接,组成凝结回热回路;
[0031] 每效蒸发器15管程底部储液罐15-3的出液口 15-4,通过管道连接分液三通、循环 喷淋栗1S、蒸发器15管程顶部布液器15-5,组成盐水循环喷淋回路;
[0032] 每效蒸发器15壳程下部设置进汽口 15-6、进水口 15-7、出水口 15-8,与每效蒸发 器lf5管程底部除沫器15-9的上部出汽口 15-10,组成蒸发器15的水蒸气、凝水工艺连接点; [0033] 每效蒸发器15管程底部储液罐15-3的进液口 15-11、储液罐15-3的出液口 15-4所 连接分液三通,组成盐水工艺连接点;
[0034]每效蒸发器15壳程的水蒸气、凝水工艺连接点,管程的水蒸气、盐水工艺连接点, 分别通过管道与其前效、后效蒸发器15的对应工艺连接点相互串联连接,组成多效蒸馏溶 液结晶净化工艺;
[0035]海水21通过管道依次连接海水补充栗I7、各效预热器16、首效蒸发器15管程顶部 布液器15-5,组成海水补充、预热回路;
[0036]末效蒸发器I5管程底部储液罐15-3的出液口 15-4所连接分液三通,通过管道连接 盐水栗20、螺旋沉降离心机27、盐水循环管道及结晶盐管道,以分离出盐水23和结晶盐28, 组成盐水分离回路;
[0037]末效蒸发器15的管程出汽口 15-10与壳程出水口 15—8,通过管道分别连接管内虹 吸循环逆流取热升膜蒸发器1的凝汽进口 1-1和凝水进口 1-15,组成凝汽源回路;
[0038]水蒸气出口 6-5的全部低压水蒸气24通过管道直接连接首效蒸发器15壳程下部进 汽口 15-6,组成热泵加热回路;
[0039]高压水蒸气11通过流量控制阀26、管道连接首效蒸发器15壳程下部预热进汽口 15-6-1,组成高压水蒸气预热回路。
[0040]蒸发器15是竖管升膜蒸发器15;或是横管升膜蒸发器15;或是板式升膜蒸发器15; 或是竖管降膜蒸发器15;或是横管降膜蒸发器15。
[0041] 软化补水梯级回热预热回路中,油冷却器5-8软化水侧、套缸回热器5-3软化水侧、 过冷器5_10软化水侧,其通过管道串联连接的次序可以改变;其通过管道串联连接的台数 可以减少。
[0042] 水蒸气出口 6-5的全部低压水蒸气24通过水蒸气压缩机1〇压缩成为扩压、升温的 加热水蒸气25,再通过管道连接首效蒸发器15壳程下部进汽口 15-6,组成热栗与水蒸气压 缩机加热回路。
[0043]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程上部吸油口 1-8通过管道和两通阀1-10 连接引射器1-9的低压引射口,管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程上部出气 口6-8通过管道和两通阀1-10连接引射器1-9的高压进气口,压缩机5吸气管的回油口5-1 通过管道和两通阀1 -1 〇连接引射器1 -9的中压出气口,组成管内虹吸循环逆流取热升膜蒸 发器1的回油回路。
[0044]凝汽2是二次蒸汽2,或是废蒸汽2,或是乏蒸汽2。
[0045]驱动设备5-2是电动机,或是燃气驱动内燃发动机,或是汽油驱动内燃发动机,或 是柴油驱动内燃发动机,或是煤油驱动内燃发动机,或是斯特林外燃发动机,或是燃气驱动 燃气轮发动机,或是煤气驱动燃气轮发动机,或是蒸汽轮机。
[0046] 本发明的工作原理结合附图1说明如下:
[0047] 1、多效蒸馏溶液结晶净化工艺:由多组蒸发器15及其预热器16,经每效蒸发器15 壳程的水蒸气、凝水工艺连接点,管程的水蒸气、盐水工艺连接点,分别通过管道与其前效、 后效蒸发器15的对应工艺连接点相互串联连接,组成多效蒸馈溶液结晶净化工艺;只需对 首效蒸发器15及其预热器16的壳程输入低压水蒸气24和或加热水蒸气25和或高压水蒸气 11,并释放其凝结潜热、回收凝水22;从此开始的每一效,均把本效蒸发器15中喷淋预热补 充海水21或喷淋循环盐水23时,在回收前效水蒸气凝结潜热的同时,蒸馈出本效二次蒸 汽,并引入后效蒸发器15及其预热器16,在凝结成凝水22的同时重复回收凝结潜热,以分别 作为后效循环喷淋盐水23的蒸馏热源,以及后效补充海水21的预热热源;前效蒸发器15及 其预热器16中产生的凝水22和循环喷淋盐水23,则利用前后效压力差,分别引入后效蒸发 器I5的对应工艺连接点……如此重复进行,所产生的二次蒸汽逐级降温、降压,并重复回 收凝结潜热,直到末效蒸发器15蒸馏出的二次蒸汽由其出汽口 15-10流出,以及各效蒸发器 15及其预热器16中产生的凝水22由出水口 15-8流出,其温度已接近环境状态。
[°048] 2、预热补充海水21:海水21由海水补充泵17驱动,依次逆向流经各效预热器16、首 效蒸发器15管程顶部布液器15-5,以逆向逐级预热补充海水21。
[0049] 3、排放盐水:末效蒸发器15管程底部储液罐15-3的出液口 15-4所连接分液三通 的盐水23,由盐水泵20驱动而排放环境。
[0050] 4、二次蒸汽凝结放热:末效蒸发器15管程出汽口 15-10所排放的凝汽2通过顶部凝 汽进口 1-1,引入管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1壳程中,在中部圆环分布垂直虹吸取 热管簇1-3外侧凝结放热成为凝水22;末效蒸发器15壳程出水口 15-8所排放的凝水22通过 凝水进口 1-15,引入管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1壳程中,在圆环分布垂直虹吸取热 管簇1-3外侧放热后降温;并由热泵循环回收凝汽2的凝结潜热,以及凝水22的降温显热, 以提供热栗热源。
[0051] 5、热栗工质逆流取热升膜蒸发:管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程上部内 壁设置的液位开关3,依据热栗工质液位信号闭环控制膨胀阀4的开度,以使低压两相热泵 工质7从下至上流经管程底部液态热泵工质进口 1-6、底部分流腔1-4、中部圆环分布垂直虹 吸取热管簇1-3内侧、顶部分离腔1-2、顶部气态热泵工质出口 1-7,其中的热栗工质7在液态 热泵工质进口 1-6处受管道外压作用而直接流至分流腔1-4、圆环分布垂直虹吸取热管簇1-3内侧,然后以逆流方式提取凝汽源放热而升膜蒸发、比重减小,而在中央圆柱空间虹吸下 降通道1-12中,由于热泵工质7的温度较低、比重较大,因此受重力作用下沉,从而形成驱 动强化传热的虹吸循环。
[0052] 6、热泵循环:管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程顶部低压过热气态热栗工 质7被燃气内燃发动机驱动的压缩机5压缩成为高压过热气态热泵工质7,经油分离器5-4的 油分离之后,再送入管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6的壳程冷凝成为高压过 冷液态热栗工质7,流经液态热泵工质出口6-7、干燥过滤器4-1、过冷器5-10过冷侧,再经 膨胀阀4节流而成为低压两相热泵工质7,重新流入管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管 程,回收凝汽2的凝结潜热后,蒸发成为低压过热气态热泵工质7,以完成凝汽源热泵循环; 同时把冷凝热量释放给管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程的软化补水8。 [0053] 7、热栗工质冷凝放热:高压过热气态热泵工质7从上至下流经管内虹吸循环逆流 取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程顶部的气态热泵工质进口6-6、中部圆环分布垂直虹吸放热 管簇6-3外侧、底部液态热栗工质出口 6-7,然后以逆流方式分段释放其过热显热、冷凝潜 热、过冷显热,而冷凝成为高压过冷液态热泵工质7。
[0054] 8、凝水22放热:凝汽源放热后产生的凝水22,流经凝水出口 1-5、不凝气分离器1- 11、凝水泵1 -13、凝水回热器1 -14凝水侧,以释放其显热后降温。
[0055] 9、油冷放热:经油分离器5-4分离出的压缩机高温润滑油,依据压差流经其底部出 油口、手动球阀5-9、油冷却器5-8、油过滤器5-5、流量开关5-6、电磁阀5-7、手动球阀5-9、压 缩机5回油口,以释放其显热后降温。
[0056] 10、套缸放热:发动机的套缸循环冷却水及烟气循环冷却水流经套缸回热器5-3, 以释放其显热后降温。
[0057] 11、过冷放热:冷凝成为高压过冷的液态热栗工质7,流经液态热栗工质出口 6-7、 干燥过滤器4-1、过冷器5-10过冷侧,以释放其显热后降温。
[0058] 12、梯级回热:软化补水8流经凝水回热器1 -14软化水侧、分流三通、油冷却器5-8 软化水侧、套缸回热器5-3软化水侧、过冷器5-10软化水侧、汇流三通,以梯级回收凝水显 热、油冷显热、套缸显热、过冷显热,而充分预热软化补水至其蒸发温度。
[0059] 13、软化补水逆流取热升膜蒸发:管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管 程上部内壁设置的液位开关3,依据软化补水8的水位信号闭环控制软化补水流量调节阀9 的开度,使得软化补水8从下至上流经软化补水进口6-1、底部分流腔6-4、中部圆环分布垂 直虹吸放热管簇6-3内侧,然后以逆流方式提取热栗工质7的冷凝放热而升膜蒸发、比重减 小,而在中央圆柱空间虹吸下降通道6-9中,由于软化补水的温度较低、比重较大,因此受重 力作用下沉,从而形成驱动强化传热的虹吸循环;而产生的低压水蒸气24经顶部分离腔6-2 的分离后,再由顶部水蒸气出口 6-5排出。
[0060] 14、高压水蒸气预热工艺装置:由顶部分离腔6-2内壁设置的温度开关13通过流量 控制阀26控制高压水蒸气11的流量,使其通过管道流入首效蒸发器15壳程下部的预热进汽 口 15-6-1,以预热多效蒸馏溶液结晶净化工艺装置,直至其达到稳定运行状态之后,由温度 开关13关闭流量控制阀26以停止供应高压水蒸气11。
[0061] 15、低压水蒸气全部回用而以热栗加热工艺装置:水蒸气出口6-5的全部低压水 蒸气24通过管道直接流至首效蒸发器15壳程下部进汽口 15-6。
[0062] 16、加热水蒸气全部回用而以热泵与水蒸气压缩机共同加热工艺装置:由顶部分 离腔6-2内壁设置的压力开关12控制水蒸气压缩机10的水蒸气流量;以使水蒸气出口6-5 的全部低压水蒸气24可通过水蒸气压缩机10压缩成为扩压、升温的加热水蒸气25,再通过 管道连接首效蒸发器15壳程下部进汽口 15-6。
[0063] 17、生产结晶盐:多效蒸馏生产的高温盐水,再经螺旋沉降离心机的固液分离,而 生产结晶盐和盐水;所生产的结晶盐由输送带送至收集池待用。
[0064] 18、多效蒸馏循环处理:所生产的盐水与补充海水混合后再送回多效蒸馏工艺中 循环处理,以实现循环经济中的零排放。
[0065] 19、压缩机回油:管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程上部出气口 6-8的高压气态热泵工质7通过管道、两通阀1-10流经引射器1-9的高压进气口,并由其喷嘴 高速喷出,所形成的负压通过其低压引射口、管道、两通阀1-10、管内虹吸循环逆流取热升 膜蒸发器1管程上部的吸油口卜8而引射润滑油,并混合、扩压成为中压流体,再经其中压出 气口、管道、两通阀1-10,送回压缩机5的吸气管回油口5-1。
[0066] 20、排出不凝气:开启真空栗14,以从不凝气分离器1 -11抽出凝水22中的不凝气, 并排放环境。并排至环境。
[0067]因此与现有凝汽源热泵和多效蒸馏溶液结晶净化工艺相比较,本发明特点如下: [0068] (1)系统集成凝汽源热泵与多效蒸馏溶液结晶净化工艺,是热栗行业与溶液结晶 净化行业的跨界产品;
[0069] (2)利用凝汽源热泵不仅回收末效蒸发器所蒸馏出凝汽的潜热,而且梯级回收凝 水显热、油冷显热、套缸显热、过冷显热;
[0070] (3)利用凝汽源热栗和水蒸气压缩机,共同制取加热水蒸气,以实现独立驱动多效 蒸镏溶液结晶净化工艺;
[0071] ⑷多效蒸馏生产的高温盐水,再经螺旋沉降离心机的固液分离,而生产结晶盐和 盐水;所生产的结晶盐由输送带送至收集池待用;
[0072] (5)所生产的盐水与补充海水混合后再送回多效蒸馈工艺中循环处理,以实现循 环经济中的零排放。
[0073]因此与现有多效蒸馏溶液结晶净化工艺相比较,本发明技术优势如下:系统集成 凝汽源热泵与多效蒸馈溶液结晶净化工艺,是热栗行业与溶液结晶净化行业的跨界产品; 利用凝汽源热泵不仅回收末效蒸发器所蒸馏出凝汽的潜热,而且梯级回收凝水显热、油冷 显热、套缸显热、过冷显热;利用凝汽源热栗和水蒸气压缩机,共同制取加热水蒸气,以实现 独立驱动多效蒸馏溶液结晶净化工艺;多效蒸馏生产的高温盐水,再经螺旋沉降离心机的 固液分离,而生产结晶盐和盐水;所生产的结晶盐由输送带送至收集池待用;所生产的盐水 与补充海水混合后再送回多效蒸馏工艺中循环处理,以实现循环经济中的零排放。 (四)
附图说明
[0074]附图1为本发明的系统流程图。
[0075]如附图1所示,其中:1_管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器;1-1-凝汽进口; 1-2-分离腔;1-3-圆环分布垂直虹吸取热管簇;1-4-分流腔;1-5-凝水出口; 1-6-液态热栗工质 进口; 1-7-气态热栗工质出口; 1-8-吸油口; 1-9_引射器;1-10-两通阀;1-11-不凝气分离 器;1-12-圆柱空间虹吸下降通道;1-13-凝水泵;1-14-凝水回热器;1-15-凝水进口; 2-凝 汽;3-液位开关;4-膨胀阀;4-1-干燥过滤器;5-压缩机;5-1-回油口; 5-2-驱动设备;5-3-套缸回热器;5-4-油分离器;5-5-油过滤器;5-6-流量开关;5-7-电磁阀;5-8-油冷却器;5-9_手动球阀;5-10-过冷器;6-管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器;6-1-软化补水 进口; 6-2-分离腔;6-3-圆环分布垂直虹吸放热管簇;6-4-分流腔;6-5-水蒸气出口; 6-6-气态热栗工质进口;6-7-液态热泵工质出口;6-8-出气口;6-9-圆柱空间虹吸下降通道;7-热泵工质;8-软化补水;9-软化补水流量调节阀;10-水蒸气压缩机;11-高压水蒸气;12-压 力开关;13-温度开关;14-真空栗;15-蒸发器;lf5-l_蒸汽管;15-2-凝水管;15-3-储液罐; 15-4-出液口; 15-5-布液器;15-6-进汽口; 15-6-1-预热进汽口; 15-7-进水口; 15-8-出水 口; I5-9-除沫器;15-10-出汽口; 15-11-进液口; 16_预热器;17-海水补充泵;18-循环喷淋 泵;19-流量调节阀;20-盐水泵;21-海水;22-凝水;23-盐水;24-低压水蒸气;25-加热水蒸 气;26_流量控制阀;27-螺旋沉降离心机;28-结晶盐。 (五)
具体实施方式
[0076]本发明提出的凝汽源热栗驱动多效蒸馈溶液结晶净化装置实施例如附图1所示, 现说明如下:其由蒸发回热量4〇5〇kW、垂直设置、碳钢制造的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸 发器1;直径200mm/壁厚2.5mm/长度200ram的不锈钢管凝汽进口 1-1;直径1200mm/高度 800mm的圆柱形分离腔1_2;外包直径1200mm/内包直径840mm/高度2000mm/管径19mm的圆 环分布垂直虹吸取热管簇1-3;直径1200mm/高度3〇〇mm的圆柱形分流腔1-4;直径40mm/壁 厚1 • 5mm/长度60mm的不锈钢管凝水出口 1-5;直径6〇mm/壁厚1.5mm/长度60mm的紫铜管液态 热栗工质进口 1-6;直径120mm/壁厚1.5mm/长度120mm的紫铜管气态热栗工质出口 1-7;直径 12_/壁厚0 • 9麵/长度2〇mm的紫铜管吸油口 i-8;接口直径12mm/壁厚0 • 9mm/长度150mm的紫 铜管引射器1-9 ;接口直径12mm/壁厚0.9mm/长度150mm的黄铜两通球阀1-10;接口直径 9mm/壁厚0 • 9mm/长度2〇mm的不锈钢管不凝气分离器1-11;内径800mm/厚度3mm/高度 2000mm的圆柱空间虹吸下降通道卜12;流量12t/h、扬程15mH20的凝水栗1-13;回热量 517kW的凝水回热器1-14;接口直径9mm/壁厚0.9mm/长度20mm的不锈钢管凝水进口 1-15; 流量5.79t/h、温度50°C饱和凝汽2;高度120mm的不锈钢液位开关3;接口直径60mm/壁厚 1mm的黄铜膨胀阀4;接口直径6〇mm/壁厚1mm的紫铜管干燥过滤器4-1;吸气量4000m3/h的压 缩机5;直径12mm/壁厚0• 9mm/长度20mm的紫铜管回油口5-1;输出轴功率967kW的燃气内燃 发动机;套缸冷却及烟气回热量%7kW的套缸回热器5-3;油分效率99 %的油分离器5-4;接 口直径19mm/壁厚〇 • 9mm/长度120mm的紫铜油过滤器5-5;接口直径19mm/壁厚0.9mm/长度 120mm的黄铜流量开关5-6;接口直径19mm/壁厚0.9mm/长度120mm的黄铜电磁阀5-7;油冷量 170kW的油冷却器5_8;接口直径19mm/壁厚0.9mm/长度120mm的黄铜手动球阀5-9;过冷量 517kW的过冷器5-10;冷凝放热量5017kW的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6; 直径60mm/壁厚2 • 5mm/长度60mm的不锈钢管软化补水进口 6-1;直径1200mm/高度800mm的圆 柱形分离腔6-2;外包直径l2〇Omm/内包直径840mm/高度2000mm/管径19mm的圆环分布垂直 虹吸放热管簇6-3;直径1200mm/高度400mm的圆柱形分流腔6-4;直径200mm/壁厚2.5mm/长 度2〇Omm的不锈钢管水蒸气出口 6-5;直径120mm/壁厚1.5mm/长度120mm的紫铜管气态热泵 工质进口 6-6 ;直径60mm/壁厚1 • 5mm/长度60mm的紫铜管液态热泵工质出口 6-7;直径 12mm/壁厚0 • 9mm/长度20mm的紫铜管出气口6-8;内径800mm/厚度3圓/高度2000圓的圆柱 空间虹吸下降通道6_9;R124热泵工质7;进口温度2(TC、流量7t/h的软化补水8;接口直径 60mm/壁厚2.5mm/长度60mm的不锈钢软化补水流量调节阀9;绝压0 • 7bar、流量7t/h的水蒸 气压缩至绝压0_9bar的水蒸气压缩机10;绝压9bar、流量7t/h的高压水蒸气ll;〇.2bar-1.5bar的压力开关12;0°C-12(TC的温度开关13;抽气流量3m3/min的真空栗14;蒸发量 5017kW的蒸发器15;直径100mm/壁厚2.5mm/长度500mm的不锈钢蒸汽管15-1;直径60mm/壁 厚2 • 0mm/长度500mm的不锈钢凝水管15-2;容积4m3的储液罐15-3;直径200mm/壁厚2.5mm/ 长度2〇Omm的不镑钢出液口 lf5-4 ;直径1100mm/壁厚2 • 5mm的不锈钢布液器15-5 ;直径 200mm/壁厚2 • 5mm/长度200mm的不锈钢进汽口 15-6和预热进汽口 15-6-1;直径60mm/壁厚 2• 0mm/长度60mm的不镑钢进水口 15-7;直径60mm/壁厚2.0mm/长度60mm的不锈钢出水口 15-8; 80目的除沫器15-9;直径200mm/壁厚2.5mm/长度200mm的不锈钢出汽口 15-10;直径 60mm/壁厚2.0mm/长度60mm的不诱钢进液口 15-11;回热量400kW的预热器16;流量18t/h、扬 程20mH20的海水补充泵17;流量35t/h、扬程10mH20的循环喷淋栗18;接口直径200mm/壁厚 2 • 5ram/长度200mm的不锈钢流量调节阀19;流量6t/h、扬程15mH20的盐水泵20;温度2(TC、 流量18t/h的海水21;温度25°C、流量12t/h的凝水22;温度4(TC、流量6t/h的盐水23;绝压 0.7bar、流量7t/h的低压水蒸气24;绝压〇.9bar、流量7t/h的加热水蒸气25;直径200mm/壁 厚2 • 5mm/长度400mm的不锈钢流量控制阀26;盐水处理流量6t/h的螺旋沉降离心机27;温度 30°C、质量浓度85%、流量4t/h的结晶盐28组成。
[0077]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程顶部气态热泵工质出口丨-7通过管道连 接压缩机5、油分离器5-4、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程、干燥过滤器 4-1、过冷器5-10过冷侧、膨胀阀4、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程底部液态热栗 工质进口 1-6,组成热栗循环回路;
[0078]油分离器5-4底部出油口通过管道连接手动球阀5-9、油冷却器5-8润滑油侧、油 过滤器5-5、流量开关5-6、电磁阀5-7、手动球阀5-9、压缩机5回油口,组成油冷回热回路; [0079]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1壳程的顶部凝汽进口卜丨、中部圆环分布垂直 虹吸取热管簇1-3外侧、底部凝水出口 1-5、不凝气分离器1-11、凝水栗1-13、凝水回热器1 -14凝水侧,组成凝汽2放热凝水22回热回路;
[0080]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程的底部液态热栗工质进口 1-6、底部分流 腔1-4、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇1-3内侧、顶部分离腔1-2、顶部气态热栗工质出口 1-7,组成热泵工质的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路,其中圆环分布垂直虹吸取热管 簇1-3为圆环分布、垂直设置的管簇,中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道1-12,而管簇 内壁的多个圆柱空间设为虹吸上升通道,虹吸下降通道与虹吸上升通道的流通面积大致相 等;
[0081]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1的外壳为垂直设置的圆柱面;
[0082]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程上部内壁设置液位开关3,依据热泵工 质液位信号闭环控制膨胀阀4的开度,而膨胀阀4的出口通过管道连接管内虹吸循环逆流取 热升膜蒸发器1管程底部液态热泵工质进口 1-6,组成热泵工质膨胀回路;
[0083]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程的顶部气态热泵工质进口 6-6、 中部圆环分布垂直虹吸放热管簇6-3外侧、底部液态热泵工质出口 6-7,组成热栗工质的逆 流放热回路;
[0084]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程的底部软化补水进口 6-1、底部 分流腔6-4、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇6-3内侧、顶部分离腔6-2、顶部水蒸气出口6-5,组成软化补水的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路,其中圆环分布垂直虹吸放热管簇 6-3为圆环分布、垂直设置的管簇,中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道6-9,而管簇内壁的 多个圆柱空间设为虹吸上升通道,虹吸下降通道与虹吸上升通道的流通面积大致相等; [0085] 管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6的外壳为垂直设置的圆柱面;
[0086]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程上部内壁设置液位开关3,依据 软化补水8的水位信号闭环控制软化补水流量调节阀9的开度,而软化补水流量调节阀9的 出口通过管道连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程底部软化补水进口 6-1,以补充软化补水8,组成软化补水流量调节回路;
[0087]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程顶部水蒸气出口 6-5通过管道 连接水蒸气压缩机10,组成水蒸气压缩回路;
[0088]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程顶部分离腔6-2内壁设置压力 开关12和温度开关13各一只;
[0089]真空栗14的进气口连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1壳程底部凝水出口 1-5所连接的不凝气分离器1-11出气口,组成不凝气排出回路;
[0090] 软化补水8通过管道连接凝水回热器1-14软化水侧、分流三通、油冷却器5-8软化 水侧、套缸回热器5-3软化水侧、过冷器5-10软化水侧、汇流三通、软化补水流量调节阀9的 进口,组成软化补水梯级回热预热回路;
[0091] 软化补水8通过管道连接分流三通、流量调节阀19、汇流三通,组成软化补水流量 调节回路;
[0092]每效蒸发器15及其预热器ie的壳程通过上部蒸汽管^—丨与下部凝水管15-2相互 连接,组成凝结回热回路;
[0093]每效蒸发器15管程底部储液罐15-3的出液口 15-4,通过管道连接分液三通、循环 喷淋泵18、蒸发器15管程顶部布液器15-5,组成盐水循环喷淋回路;
[0094]每效蒸发器15壳程下部设置进汽口 15-6、进水口 15-7、出水口 15-8,与每效蒸发 器I5管程底部除沫器15-9的上部出汽口 15-10,组成蒸发器15的水蒸气、凝水工艺连接点; [0095]每效蒸发器15管程底部储液罐15-3的进液口 15-11、储液罐15-3的出液口 15-4所 连接分液三通,组成盐水工艺连接点;
[00½]每效蒸发器15壳程的水蒸气、凝水工艺连接点,管程的水蒸气、盐水工艺连接点, 分别通过管道与其前效、后效蒸发器I5的对应工艺连接点相互串联连接,组成多效蒸馏溶 液结晶净化工艺;
[0097]海水21通过管道依次连接海水补充泵17、各效预热器16、首效蒸发器15管程顶部 布液器15-5,组成海水补充、预热回路;
[0098]末效蒸发器I5管程底部储液罐I5-3的出液口 15-4所连接分液三通,通过管道连接 盐水栗20、螺旋沉降离心机27、盐水循环管道及结晶盐管道,以分离出盐水23和结晶盐28, 组成盐水分离回路;
[0099]末效蒸发器15的管程出汽口 15-10与壳程出水口 15-8,通过管道分别连接管内虹 吸循环逆流取热升膜蒸发器1的凝汽进口 1 -1和凝水进口 1 -15,组成凝汽源回路;
[0100]水蒸气出口 6-f5的全部低压水蒸气24通过管道直接连接首效蒸发器15壳程下部进 汽口 15-6,组成热栗加热回路;
[0101]高压水蒸气11通过流量控制阀26、管道连接首效蒸发器15壳程下部预热进汽口 15-6-1,组成高压水蒸气预热回路。
[0102] 蒸发器15是竖管降膜蒸发器15。
[0103] 软化补水梯级回热预热回路中,油冷却器5-8软化水侧、套缸回热器5-3软化水侧、 过冷器5-10软化水侧,其通过管道串联连接的次序可以改变;其通过管道串联连接的台数 可以减少。
[0104]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程上部吸油口 1-8通过管道和两通阀1-10 连接引射器1-9的低压引射口,管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程上部出气 口6-8通过管道和两通阀1-10连接引射器1-9的高压进气口,压缩机5吸气管的回油口5-1 通过管道和两通阀1-1〇连接引射器1-9的中压出气口,组成管内虹吸循环逆流取热升膜蒸 发器1的回油回路。
[0105] 凝汽2是二次蒸汽2。
[0106] 驱动设备5-2是燃气驱动内燃发动机。
[0107] 本发明实施例中:
[0108]由多组蒸发器15及其预热器16,经每效蒸发器15壳程的水蒸气、凝水工艺连接点, 管程的水蒸气、盐水工艺连接点,分别通过管道与其前效、后效蒸发器15的对应工艺连接点 相互串联连接,组成多效蒸馏溶液结晶净化工艺;只需对首效蒸发器15及其预热器16的壳 程输入低压水蒸气24和或加热水蒸气25和或高压水蒸气11,并释放其凝结潜热、回收凝水 22;从此开始的每一效,均把本效蒸发器15中喷淋预热补充海水21或喷淋循环盐水23时,在 回收前效水蒸气凝结潜热的同时,蒸馏出本效二次蒸汽,并引入后效蒸发器15及其预热器 16,在凝结成凝水22的同时重复回收凝结潜热,以分别作为后效循环喷淋盐水23的蒸馏热 源,以及后效补充海水21的预热热源;前效蒸发器15及其预热器16中产生的凝水22和循环 喷淋盐水23 ,则利用前后效压力差,分别引入后效蒸发器15的对应工艺连接点......如此重 复进行,所产生的二次蒸汽逐级降温、降压,并重复回收凝结潜热,直到末效蒸发器15蒸馏 出的二次蒸汽由其出汽口 15_10流出,以及各效蒸发器15及其预热器16中产生的凝水22由 出水口 15-8流出,其温度已接近环境状态。
[°109]海水21由海水补充泵17驱动,依次逆向流经各效预热器16、首效蒸发器15管程顶 部布液器15-5,以逆向逐级预热补充海水21。 末效蒸发器15管程底部储液罐15-3的出液口 15-4所连接分液三通的盐水23,由盐 水泵20驱动而排放环境。 末效蒸发器15管程出汽口 15-10所排放的流量5.79t/h、温度50°C凝汽2通过顶部 凝汽进口 1-1,引入管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1壳程中,在中部圆环分布垂直虹吸 取热管簇1-3外侧凝结放热成为凝水22;末效蒸发器15壳程出水口 15-8所排放的凝水22通 过凝水进口 1-15,引入管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1壳程中,在圆环分布垂直虹吸 取热管簇1-3外侧放热后降温;并由热栗循环回收凝汽2的凝结潜热,以及凝水22的降温显 热,以提供热泵热源。
[0112]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程上部内壁设置的液位开关3,依据热栗工 质液位信号闭环控制膨胀阀4的开度,以使低压两相热泵工质7从下至上流经管程底部液态 热栗工质进口 1-6、底部分流腔1-4、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇1-3内侧、顶部分离腔 1-2、顶部气态热泵工质出口 1-7,其中的热泵工质7在液态热栗工质进口 1-6处受管道外压 作用而直接流至分流腔1-4、圆环分布垂直虹吸取热管簇1-3内侧,然后以逆流方式提取 4050kW凝汽源放热而升膜蒸发、比重减小,而在中央圆柱空间虹吸下降通道1-12中,由于热 泵工质7的温度较低、比重较大,因此受重力作用下沉,从而形成驱动强化传热的虹吸循环。 [0113]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程顶部低压过热气态热泵工质7被燃气内 燃发动机驱动的压缩机5压缩成为高压过热气态热泵工质7,经油分离器5-4的油分离之后, 再送入管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6的壳程冷凝成为高压过冷液态热泵工 质7,流经液态热栗工质出口 6-7、干燥过滤器4-1、过冷器5-10过冷侧,再经膨胀阀4节流而 成为低压两相热栗工质7,重新流入管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程,回收凝汽2的 凝结潜热后,蒸发成为低压过热气态热泵工质7,以完成凝汽源热泵循环;同时把5017kW的 冷凝热量释放给管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程进口温度20°C、流量 7t/h的软化补水8。
[0114] 高压过热气态热栗工质7从上至下流经管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝 器6壳程顶部的气态热栗工质进口6-6、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇6-3外侧、底部液态 热栗工质出口 6-7,然后以逆流方式分段释放其过热显热、冷凝潜热、过冷显热,而冷凝成为 高压过冷液态热栗工质7。
[0115] 凝汽源放热后产生的凝水22,流经凝水出口 1-5、不凝气分离器1-11、凝水泵1-13、 凝水回热器1-14凝水侧,以释放其显热后降温。
[0116] 经油分离器5-4分离出的压缩机高温润滑油,依据压差流经其底部出油口、手动球 阀5-9、油冷却器5-8、油过滤器5-5、流量开关5-6、电磁阀5-7、手动球阀5-9、压缩机5回油 口,以释放其显热后降温。
[0117] 发动机的套缸循环冷却水及烟气循环冷却水流经套缸回热器5-3,以释放其显热 后降温。
[0118] 冷凝成为高压过冷的液态热泵工质7,流经液态热栗工质出口 6-7、干燥过滤器4-1、过冷器5-10过冷侧,以释放其显热后降温。
[0119] 软化补水8流经凝水回热器1-14软化水侧、分流三通、油冷却器5-8软化水侧、套 缸回热器5-3软化水侧、过冷器5-10软化水侧、汇流三通,以梯级回收凝水显热、油冷显热、 套缸显热、过冷显热,而充分预热软化补水至其蒸发温度。
[0120]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程上部内壁设置的液位开关3,依 据软化补水8的水位信号闭环控制软化补水流量调节阀9的开度,使得进口温度8(TC、流量 7t/h的软化补水8从下至上流经软化补水进口 6-1、底部分流腔6-4、中部圆环分布垂直虹吸 放热管簇6_3内侧,然后以逆流方式提取热栗工质7的5017kW冷凝放热而升膜蒸发、比重减 小,而在中央圆柱空间虹吸下降通道6-9中,由于软化补水的温度较低、比重较大,因此受重 力作用下沉,从而形成驱动强化传热的虹吸循环;而产生的绝压〇.8bar、流量7t/h的低压水 蒸气24经顶部分离腔6-2的分离后,再由顶部水蒸气出口6-5排出。
[0121]由顶部分离腔6-2内壁设置的温度开关13通过流量控制阀26控制绝压9bar、流量 7t/h的高压水蒸气11的流量,使其通过管道流入首效蒸发器15壳程下部的预热进汽口 15-6-1,以预热多效蒸馏溶液结晶净化工艺装置,直至其达到稳定运行状态之后,由温度开关 13关闭流量控制阀26以停止供应高压水蒸气11。
[0122] 水蒸气出口6-5的全部绝压〇.8bar、流量12t/h的低压水蒸气24通过管道直接流 至首效蒸发器15壳程下部进汽口 15-6。
[0123]由顶部分离腔6-2内壁设置的压力开关12控制水蒸气压缩机10的水蒸气流量;以 使水蒸气出口 6-5的全部低压水蒸气24可通过水蒸气压缩机10压缩成为扩压、升温的加热 水蒸气25,再通过管道连接首效蒸发器15壳程下部进汽口 15-6。
[0124]多效蒸馏生产的高温盐水,再经螺旋沉降离心机的固液分离,而生产结晶盐和盐 水;所生产的结晶盐由输送带送至收集池待用。
[0125]所生产的盐水与补充海水混合后再送回多效蒸馏工艺中循环处理,以实现循环经 济中的零排放。
[0126]管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程上部出气口 6-8的高压气态热 泵工质7通过管道、两通阀1-10流经引射器1-9的高压进气口,并由其喷嘴高速喷出,所形成 的负压通过其低压引射口、管道、两通阀1-10、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程上 部的吸油口 1而引射润滑油,并混合、扩压成为中压流体,再经其中压出气口、管道、两通 阀1-10,送回压缩机5的吸气管回油口 5-1。
[0127]开启真空栗14,以从不凝气分离器i-u抽出凝水22中的不凝气,并排放环境。并排 至环境。

Claims (7)

1. 一种凝汽源热栗驱动多效蒸馏溶液结晶净化装置,其由管内虹吸循环逆流取热升膜 蒸发器(1);凝汽进口(1-1);分离腔(1_2);圆环分布垂直虹吸取热管簇(1-3);分流腔(1-4);凝水出口(1-5);液态热栗工质进口(1-6);气态热泵工质出口(1-7);吸油口(1-8);引射 器(1-9);两通阀(1-10);不凝气分离器(1-11);圆柱空间虹吸下降通道(1-12);凝水栗(1-13);凝水回热器(1-14);凝水进口(1 -15);凝汽(2);液位开关⑶;膨胀阀⑷;干燥过滤器 (4-1);压缩机(5);回油口(5-1);驱动设备(5-2);套缸回热器(5_3);油分尚器(5_4);油过 滤器(5-5);流量开关(5-6);电磁阀(5-7);油冷却器(5-8);手动球阀(5-9);过冷器(5-10); 管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6);软化补水进口(6-1);分离腔(6-2);圆环 分布垂直虹吸放热管簇(6-3);分流腔(6-4);水蒸气出口(6-5);气态热泵工质进口(6-6); 液态热栗工质出口(6_7);出气口(6_8);圆柱空间虹吸下降通道(6-9);热泵工质(7);软化 补水(8);软化补水流量调节阀(9);水蒸气压缩机(10);高压水蒸气(11);压力开关(12);温 度开关(13);真空泵(14);蒸发器(15);蒸汽管(15-1);凝水管(15-2);储液罐(15-3);出液 口(15-4);布液器(15-5);进汽口(15-6);预热进汽口(15-6-1);进水口(15-7);出水口(15-8);除沫器(15-9);出汽口(15-10);进液口(15-11);预热器(16);海水补充泵(17);循环喷 淋泵(18);流量调节阀(19);盐水栗(20);海水(21);凝水(22);盐水(23);低压水蒸气(24); 加压水蒸气(25);流量控制阀(26);螺旋沉降离心机(27);结晶盐(28)组成,其特征在于:管 内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程顶部气态热栗工质出口(1-7)通过管道连接压缩 机(5)、油分离器(5-4)、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)壳程、干燥过滤器 (4-1)、过冷器(5_10)过冷侧、膨胀阀(4)、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程底部 液态热栗工质进口(1-6),组成热泵循环回路;油分离器(5_4)底部出油口通过管道连接手 动球阀(5-9)、油冷却器(5-8)润滑油侧、油过滤器(5-5)、流量开关(5-6)、电磁阀(5-7)、手 动球阀(5_9)、压缩机(5)回油口,组成油冷回热回路;管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器 (1)壳程的顶部凝汽进口(1-1)、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇(1-3)外侧、底部凝水出口 (1_5)、不凝气分离器(1-11)、凝水泵(1 -13)、凝水回热器(1-14)凝水侧,组成凝汽⑵放热 凝水(22)回热回路;管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程的底部液态热栗工质进口 (1_6)、底部分流腔(1-4)、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇(1-3)内侧、顶部分离腔(1-2)、 顶部气态热栗工质出口(1_7),组成热栗工质的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路,其中 圆环分布垂直虹吸取热管簇(1-3)为圆环分布、垂直设置的管簇,中央设置一个圆柱空间虹 吸下降通道(1-1¾,而管簇内壁的多个圆柱空间设为虹吸上升通道;管内虹吸循环逆流取 热升膜蒸发器⑴的外壳为垂直设置的圆柱面;管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程 上部内壁设置液位开关(3),依据热栗工质液位信号闭环控制膨胀阀⑷的开度,而膨胀阀 (4)的出口通过管道连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程底部液态热泵工质进 口(I-6),组成热泵工质膨胀回路;管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器⑹壳程的 顶部气态热泵工质进口(64)、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇(6-3)外侧、底部液态热栗 工质出口(6-7),组成热栗工质的逆流放热回路;管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝 器(6)管程的底部软化补水进口(6_1)、底部分流腔(6-4)、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇 (6-3)内侧、顶部分离腔¢-2)、顶部水蒸气出口(6-5),组成软化补水的管内虹吸循环逆流 取热升膜蒸发回路,其中圆环分布垂直虹吸放热管簇(6-3)为圆环分布、垂直设置的管簇, 中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道(6_9),而管簇内壁的多个圆柱空间设为虹吸上升通 道;管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器⑹的外壳为垂直设置的圆柱面;管内虹吸 循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)管程上部内壁设置液位开关(3),依据软化补水(8) 的水位信号闭环控制软化补水流量调节阀(9)的开度,而软化补水流量调节阀⑼的出口通 过管道连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器⑹管程底部软化补水进口(6-1), 以补充软化补水(8),组成软化补水流量调节回路;管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷 凝器(6)管程顶部水蒸气出口(6-5)通过管道连接水蒸气压缩机(10),组成水蒸气压缩回 路;管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器¢3)管程顶部分离腔(6-2)内壁设置压力开 关(12)和温度开关(13)各一只;真空栗(14)的进气口连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发 器(1)壳程底部凝水出口(1-5)所连接的不凝气分离器(1-11)出气口,组成不凝气排出回 路;软化补水⑻通过管道连接凝水回热器(1-14)软化水侧、分流三通、油冷却器(5-8)软化 水侧、套缸回热器(5-3)软化水侧、过冷器(5-10)软化水侧、汇流三通、软化补水流量调节阀 ⑼的进口,组成软化补水梯级回热预热回路;软化补水(8)通过管道连接分流三通、流量调 节阀(19)、汇流三通,组成软化补水流量调节回路;每效蒸发器(15)及其预热器(16)的壳程 通过上部蒸汽管(15-1)与下部凝水管(15-2)相互连接,组成凝结回热回路;每效蒸发器 (15)管程底部储液罐(15-3)的出液口(15-4),通过管道连接分液三通、循环喷淋泵(18)、蒸 发器(15)管程顶部布液器(15-5),组成盐水循环喷淋回路;每效蒸发器(15)壳程下部设置 进汽口(15-6)、进水口(15-7)、出水口(15-8),与每效蒸发器(15)管程底部除沫器(15-9)的 上部出汽口(15_10),组成蒸发器(15)的水蒸气、凝水工艺连接点;每效蒸发器(15)管程底 部储液罐(15-3)的进液口(15-11)、储液罐(15-3)的出液口(15-4)所连接分液三通,组成盐 水工艺连接点;每效蒸发器(15)壳程的水蒸气、凝水工艺连接点,管程的水蒸气、盐水工艺 连接点,分别通过管道与其前效、后效蒸发器(15)的对应工艺连接点相互串联连接,组成多 效蒸馏工艺;海水(21)通过管道依次连接海水补充栗(17)、各效预热器(16)、首效蒸发器 (15)管程顶部布液器(15-5),组成海水补充、预热回路;末效蒸发器(15)管程底部储液罐 (15_3)的出液口(15-4)所连接分液三通,通过管道连接盐水栗(20)、螺旋沉降离心机(27)、 盐水循环管道及结晶盐管道,以分离出盐水(23)和结晶盐(28),组成盐水分离回路;末效蒸 发器(15)的管程出汽口(15_10)与壳程出水口(15-8),通过管道分别连接管内虹吸循环逆 流取热升膜蒸发器(1)的凝汽进口(1-1)和凝水进口(1-15),组成凝汽源回路;水蒸气出口 (6_5)的全部低压水蒸气(24)通过管道直接连接首效蒸发器(15)壳程下部进汽口(15-6), 组成热泵加热回路;高压水蒸气(11)通过流量控制阀(26)、管道连接首效蒸发器(15)壳程 下部预热进汽口(15-6-1),组成高压水蒸气预热回路。
2.按照权利要求1所述的凝汽源热泵驱动多效蒸馏溶液结晶净化装置,其特征在于:蒸 发器(1¾是竖管升膜蒸发器(15);或是横管升膜蒸发器(15);或是板式升膜蒸发器(15);或 是竖管降膜蒸发器(15);或是横管降膜蒸发器(15)。
3.按照权利要求1所述的凝汽源热泵驱动多效蒸馏溶液结晶净化装置,其特征在于:软 化补水梯级回热预热回路中,油冷却器(5-S)软化水侧、套缸回热器(5—3)软化水侧、过冷器 (5-10)软化水侧,其通过管道串联连接的次序可以改变;其通过管道串联连接的台数可以 减少。
4.按照权利要求1所述的凝汽源热栗驱动多效蒸馏溶液结晶净化装置,其特征在于:水 蒸气出口(6-5)的全部低压水蒸气(24)通过水蒸气压缩机(10)压缩成为扩压、升温的加压 水蒸气(25),再通过管道连接首效蒸发器(15)壳程下部进汽口(15_6),组成热栗与水蒸气 压缩机加热回路。
5. 按照权利要求1所述的凝汽源热泵驱动多效蒸馏溶液结晶净化装置,其特征在于:管 内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程上部吸油口(1-8)通过管道和两通阀(1-10)连接 引射器(1-9)的低压引射口,管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器⑹壳程上部出气 口(6-8)通过管道和两通阀(1-10)连接引射器(1-9)的高压进气口,压缩机(5)吸气管的回 油口(5-1)通过管道和两通阀(1-10)连接引射器(1-9)的中压出气口,组成管内虹吸循环逆 流取热升膜蒸发器⑴的回油回路。
6. 按照权利要求1所述的凝汽源热泵驱动多效蒸馏溶液结晶净化装置,其特征在于:凝 汽(2)是二次蒸汽,或是废蒸汽,或是乏蒸汽。
7. 按照权利要求1所述的凝汽源热泵驱动多效蒸馏溶液结晶净化装置,其特征在于:驱 动设备(5-2)是电动机,或是燃气驱动内燃发动机,或是汽油驱动内燃发动机,或是柴油驱 动内燃发动机,或是煤油驱动内燃发动机,或是斯特林外燃发动机,或是燃气驱动燃气轮发 动机,或是煤气驱动燃气轮发动机,或是蒸汽轮机。
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TWI744655B (zh) * 2019-06-27 2021-11-01 慶婍工業有限公司 離心式濾油機

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