CN206995904U - 凝汽源热泵驱动多效横管降膜蒸馏塔 - Google Patents

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侴雨宏
王娜
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Abstract

一种凝汽源热泵驱动多效横管降膜蒸馏塔:系统集成凝汽源热泵、热管换热、横管降膜、多效蒸馏,是热泵行业、换热行业、蒸馏行业的跨界产品;通过凝汽源热泵直接回收末效二次蒸汽凝结潜热,实现冷凝器独立提供首效蒸馏所需热源;通过开放式多级热管叠加,实现逆流换热、横管降膜、单塔多效的蒸馏工艺,以逐效利用二次蒸汽凝结潜热;实现冷凝器、多效横管降膜蒸馏塔、蒸发器的一体化设计;实现凝汽源热泵驱动的多效横管降膜蒸馏工艺。

Description

凝汽源热泵驱动多效横管降膜蒸馏塔 (一)
技术领域
[0001] 本发明涉及一种海水淡化、食品加工、饮料生产、污水处理、净水处理、中水处理、 化工行业、家用水净化、商用水净化、家用电器所使用的凝汽源热泵驱动多效横管降膜蒸馈 丈合。 (二)
背景技术
[0002] 压汽蒸馈装置:海水在蒸发冷凝器的蒸发侧受热而蒸馈出二次蒸汽,被水蒸汽压 缩机压缩以提高压力和温度后,重新输入蒸发冷凝器的冷凝侧,作为加热蒸汽而在凝结成 为淡水的同时回收其凝结潜热,以为其蒸发侧提供海水蒸馏潜热,使得装置的驱动能耗降 至最低;此外,补充海水回收取用淡水和排放盐水中的显热,以使装置的热功效率进一步提 高。
[0003] 该装置的优点如下:(1)回收二次蒸汽凝结潜热以及取用淡水和排放盐水的显热, 以实现独立的蒸馈操作,其中水蒸汽压缩机的输入轴功恰好补偿装置热损;(2)装置驱动电 耗为11-66kW*h/t;⑶产品水质可达饮用标准。
[0004] 但是压汽蒸馈装置的缺点也制约其进一步发展:(1)水蒸汽压缩机的价格极其昂 贵,无油技术较为复杂,从而导致产品可靠性降低、维修困难;(2)装置属于大型化工设备, 因此难以实现小型化、家电化;(3)既无法避免二次蒸汽对水蒸汽压缩机的腐蚀,也无法避 免水蒸汽压缩机对二次蒸汽的腐蚀,无法处理腐蚀性溶液和热敏性物料、制取高标准注射 液、;⑷由于水的化学活跃度拐点为60°C,因此针对腐蚀性溶液或热敏性物料,必须采用60 °C以下的低温蒸馏工艺,而在真空时由于水蒸汽的密度过低,导致水蒸汽压缩机的吸气排 量和造价成百倍地高于热泵压缩机,使其经济性极差、交货期慢长、维修成本高昂;⑸无法 实现全温度范围、全容量范围的蒸馏工艺。 (三)
发明内容
[0005] 本发明目的是:系统集成凝汽源热栗、热管换热器、横管降膜技术、多效蒸馏工艺, 是热栗行业、换热行业、蒸馏行业的跨界产品;通过凝汽源热栗直接回收末效二次蒸汽凝结 潜热,实现冷凝器独立提供首效蒸馏所需热源;通过开放式多级热管叠加,实现逆流换热、 横管降膜、单塔多效的蒸馈工艺,以逐效利用二次蒸汽凝结潜热;实现冷凝器、多效横管降 膜蒸馏塔、蒸发器的一体化设计;实现凝汽源热泵驱动的多效横管降膜蒸馏工艺。
[0006]按照附图1所示的凝汽源热栗驱动多效横管降膜蒸馏塔,其由1-蒸发器;2-淡水 槽;2_1-淡水管;3_液位开关;4-膨胀阀;4-1-干燥过滤器;5-压缩机;5-1-驱动设备;5-2-缸 套回热器;5-3-过冷回热器;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_手动阀;6-多效横管降膜蒸馏塔;6_1-料液进口管;6-2-1-首效横管降 膜冷凝蒸馏器;6_2_11-二效横管降膜蒸馏器;6-2- 111-三效横管降膜蒸馏器;6-2-1V-四 效横管降膜蒸馏器;6_3_横置降膜管簇;6-4-喷嘴;6-5-布液器;6-6-气态热泵工质进口; 6-7_液态热泵工质出口;6-8-浓缩液罐;6-9-浓缩液出口;6-10-预热器;6-11-蒸馏器淡水 槽;6-12-不麵气排出口; 6—13—料液下降水封管;6_14—汽液分离器;6—15_储液槽;7_热泵工 质;8-料液;9-料液流量调节阀;i〇—淡水;u—浓缩液;丨2-压力开关;13-温度开关;14-真空 杲;15-淡水回热器;16-淡水栗;17—浓缩液回热器;18—浓缩液栗;19-料液栗;20_排气阀; 21-固液分离机;22-结晶物组成,其特征在于:
[0007]蒸发器1顶部气态热泵工质出口通过管道连接压缩机5、油分离器5-4、气态热泵 工质进口6-6、首效横管降膜冷凝蒸馏器6_2_U^横置降膜管簇6-3内侧、液态热泵工质出口 6_7、过冷回热器5-3、干燥过滤器4-1、膨胀阀4、蒸发器1底部液态热泵工质进口,组成热栗 循环回路;
[0008]油分离器5-4底部出油口通过管道连接手动阀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、手动阀5-9、压缩机5回油口,组成油冷放热回路;
[0009]多效横管降膜蒸馏塔6中,首效横管降膜冷凝蒸馏器6-2-1的横置降膜管簇6-3吸 热蒸馏外表面与二效横管降膜蒸馏器6—2-II的横置降膜管饞6-3放热凝结内表面,组成首 效热管式蒸馏室I;
[0010]二效横管降膜蒸馏器6-2-II的横置降膜管簇6-3吸热蒸馏外表面与三效横管降膜 蒸馏器6-^111的横置降膜管簇6-3放热凝结内表面,组成二效热管式蒸馏室n;
[0011]三效横管降膜蒸馏器6-2-III的横置降膜管簇6-3吸热蒸馏内表面与四效横管降 膜蒸馏器6-2-IV的横置降膜管簇6-3放热凝结内表面,组成三效热管式蒸馏室n工;
[0012]四效横管降膜蒸馏器6-2-IV的横置降膜管簇6-3吸热蒸馏外表面与蒸发器1的水 平换热管放热凝结外表面,组成四效热管式蒸馏室IV;
[0013]各效蒸馏室的横置降膜管簇6-3需向蒸馏器淡水槽6-11设置倾斜角,蒸馏器淡水 槽6-11和淡水槽2的底部,通过淡水管2-1相互连接,组成淡水收集回路;
[00M]蒸发器1的底部液态热栗工质进口、水平换热管内侧、顶部气态热泵工质出口,组 成热泵工质的管内取热干式蒸发回路;
[0015]蒸发器1顶部气态热泵工质出口管外表面设置的感温包闭环控制膨胀阀4的开度, 而膨胀阀4的出口通过管道连接蒸发器i的底部液态热泵工质进口,组成热泵工质膨胀控制 回路;
[0016]首效横管降膜冷凝蒸馏器6-2-1的气态热栗工质进口 6-6、横置降膜管簇6-3内侧、 液态热泵工质出口 6-7,组成热泵工质的冷凝放热回路;
[0017]料液进口管6-1、料液喷嘴6-4、横置降膜管簇6-3外侧,四效横管降膜蒸馏器6-2-IV底部储液槽6-15的料液下降水封管6-13、电磁阀5-7、三效横管降膜蒸馏器6-2-III的布 液器6-5、横置降膜管簇6-3外侧,三效横管降膜蒸馏器6-2-III底部储液槽6-15的料液下 降水封管6-13、电磁阀5_7、二效横管降膜蒸馏器6-2-II的布液器6-5、横置降膜管簇6-3外 侧,二效横管降膜蒸馏器6-2_11底部储液槽6-15的料液下降水封管6-13、电磁阀5-7、首效 横管降膜冷凝蒸馏器6-2-1的布液器6-5、横置降膜管簇6-3外侧,组成料液的多效蒸馏及液 封阻汽回路;
[0018]横管降膜蒸馏器6-2壳程的上部喷嘴6-4或布液器6-5、中部横置降膜管簇6-3的外 侧、底部储液槽6-15,组成料液的横管外降膜蒸馏回路,其中横置降膜管簇6-3为交错均匀 分布、水平设置的管簇,其上部设置一个或一组布液器6-5;
[0019]多效横管降膜蒸馏塔6的外壳为垂直设置的方形或圆形柱面; 〇〇2〇]四效横管降膜蒸馏器6-2-IV壳程底部储液槽6—15内壁或外壁设置液位开关3依 据料液液位信号闭环控制料液流量调节阀9的开度,而料液流量调节阀9的出口通过管道 联连接排气阀20、料液进口管6-1,组成料液的排气与流量调节回路;
[°021]其余各效横管降膜蒸馏器6-2-I、II、ni壳程底部储液槽6-15内壁或外壁设置液 位开关3,依据料液液位彳目号闭环控制后效料液下降水封管6-1 g中电磁阀的开度,组成 各效蒸馏器的料液液位控制回路; ~
[0022]每效蒸馏室的上部内壁设置压力开关12和温度开关13各一只;
[0023]真空泵14的进气口通过并联管道连接各效蒸馏室顶部的电磁阀5-7和不凝气排 出口 6-12,并由每效蒸馏室上部内壁设置的压力开关i2和或温度开关13控制电磁阀5—7的 开度,组成蒸馏室不凝气排出及压力控制回路;
[0024]淡水收集回路的总管连接淡水回热器15的淡水1〇侧、淡水泵“,组成淡水的取用 放热回路; '
[0025]首效横管降膜冷凝蒸馏器6_2-1中浓缩液罐6-8底部浓缩液出口 6-9通过管道连 接浓缩液回热器17的浓缩液11侧、浓缩液杲18,组成浓缩液的排放、放热回路;
[0026]料液泵I9的出口通过管道连接分流三通、并联的淡水回热器is和浓缩液回热器 17的料液8侧、汇流三通、过冷回热器5-3的料液8侧、料液流量调节阀9的进口,组成料液回 热回路;
[0027]浓缩液罐6_8的内壁设置预热器6-10,组成浓缩液的启动预热回路。
[0028]浓缩液出口 6_9通过管道连接浓缩液回热器I7的浓缩液11侧、浓缩液栗18、固液分 离机21及其结晶物22出口、结晶物22,组成浓缩液与结晶物分离回路;而固液分离机21的浓 缩液11出口则通过管道连接料液泵I9的进口三通,组成浓缩液的结晶、分离、混合、循环回 路。
[0029]固液分离机21是螺旋沉降离心机;或是高速冷冻离心机;或是碟片式离心机;或是 管式离心机;或是倾桥式离心机;或是篮式离心机;或是板框式过滤机;或是平板过滤机;或 是真空旋转过滤机。
[0030] 驱动设备5-1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。
[0031] 料液泵19的出口通过管道连接分流三通、并联的淡水回热器15和浓缩液回热器 17的料液8侧、汇流三通、驱动设备5-1的缸套回热器5-2的料液8侧、油冷却器5-8的料液8 侧、过冷回热器5-3的料液8侧、料液流量调节阀9的进口,组成料液梯级回热回路。
[0032] 料液8是海水,或是城市中水,或是城市污水,或是盐水,或是酸水,或是碱水,或是 有机溶液,或是无机溶液,或是工业废水,或是矿井苦咸水,或是油田污水,或是化工污水中 的一种。
[0033] 淡水回热器15是套管式换热器,或是壳管式换热器,或是板式换热器,或是板翅式 换热器,或是盘管式换热器,或是螺旋板式换热器,或是板壳式换热器的取用淡水10预热补 充料液8的换热器。
[0034] 浓缩液回热器17是套管式换热器,或是壳管式换热器,或是板式换热器,或是板翅 式换热器,或是盘管式换热器,或是螺旋板式换热器,或是板壳式换热器的排放浓缩液11预 a,, n 作原51结合酬1说明如下: 效横管降膜蒸馏塔:多效横管降膜蒸馏塔6中,首效横管降膜冷凝蒸 =偷。的降膜管续6~3外表面释放出热泵冷凝热量,以把均勾喷淋和布液所形成的 馏出―二次蒸汽,经汽液分离器6—丨猶过滤后,赃二纖體膜蒸馈器 胃鶴6~3内表面,放热凝结成为淡水并按倾角方向排出,依重力落入其 狄水中^亥封闭蒸馈室构成二次蒸汽为工质的首级开放式热管; 7 一效横管降膜蒸馏器6-2-II的横置降膜管簇6-3外表面吸收首效70。(:二次蒸汽 =放?1 以把喷淋的料液8蒸馏出65。(:二次蒸汽,经汽液分离器6_14的过滤后,而在三 ’效横官降膜蒸馈器6-2—In的横置降膜管簇6—3内表面,放热凝结成为淡水并按倾角方响排 出,依重力落入其蒸馈器淡水槽中,该封闭蒸馏室构成二次蒸汽为工质的二级开放式 热管;
[0038]、三效横管降膜蒸馏器6-2-III的横置降膜管簇6-3外表面吸收二效65。(:二次蒸汽 的凝,放^二以把喷淋的料液8蒸馏出6〇 r二次蒸汽,经汽液分离器6_i 4的过滤后,而在四 效横售5降^馏器6-2_1¥的横置降膜管簇6—3内表面,放热凝结成为淡水并按倾角方响排 出,依重力落入其蒸馏器淡水槽中,该封闭蒸馏室构成二次蒸汽为工质的三级开放式 热管;
[0039]四效横管降膜蒸馏器6—2_1¥的横置降膜管簇6—3外表面吸收三效6〇。(:二次蒸汽 的凝结放热,以把喷淋的料液8蒸馏出55r:次蒸汽,经汽液分离器6_14的过滤后,而在蒸 发器1的水平换热管外表面,放热凝结成为淡水并排出,依重力落入其淡水槽2中,并为热泵 提供热源,该封闭蒸馏室构成二次蒸汽为工质的四级开放式热管;
[0040]各效蒸馏室的蒸馏器淡水槽6-11和淡水槽2的底部,通过淡水管2-1相互连接,收 集淡水并排出。
[0041] 2、热泵循环:蒸发器1顶部的低压过热气态热栗工质7被燃气内燃发动机所驱动的 压缩机5压缩成为高压过热气态热泵工质7,再送入首效横管降膜冷凝蒸馈器6-2—;[的横置 降膜管簇6-3内侧而冷凝成为高压过冷液态热栗工质7,流经过冷回热器5—3、干燥过滤器4 -1,再经膨胀阀4节流而成为低压两相热泵工质7,重新流入蒸发器丨的管内侧以完成热泵循 环,同时把冷凝热量释放给首效横管降膜冷凝蒸馏器6-2-1的横置降膜管簇6_3外表面上 均匀喷淋和布液所形成的料液8降膜,以提供首效蒸馏潜热。
[0042] 3、热泵工质蒸发:蒸发器丨顶部气态热泵工质出口管外表面设置的感温包闭环控 制膨胀阀4的开度,以使低压两相热栗工质7从下至上流经底部液态热栗工质进口、蒸发器工 的水平换热管内侧、顶部气态热泵工质出口,以提取四效蒸馏出二次蒸汽的凝结潜热而干 式蒸发成为低压过热气体。
[0043] 4、热泵工质冷凝放热:高压过热气态热杲工质7流经气态热栗工质进口 6-6、首效 横管降膜冷凝蒸馏器6-2-1的横置降膜管簇6-3内侧、液态热泵工质出口 6-7,其中分段释放 其过热显热、冷凝潜热、过冷显热,而凝结成为高压过冷液态热泵工质7。
[0044] 5、缸套放热:驱动设备5-1的缸套循环冷却水及烟气循环冷却水流经缸套回热器 5-2冷却水侧,以释放其显热后降温。
[0045] 6、油冷放热:经油分离器5-4所分离出的压缩机高温润滑油,依据压差流经其底部 LD仙口、卞灿h 々邱研0-〇偶倌洲则、洇33;源器5—5、流量开关5_6、电磁阀5_7、手动阀 5-9、压缩机5的回油口,以释放其显热后降温。
[0046] 7、过冷放热:冷凝成为高压过冷的液态热栗工质7,流经液态执泵工质出口 6—7、过 冷回热器5-3热泵工质侧,以释放其显热后降温过冷。
[0047] 8、料液梯级回热:四效横管降膜蒸馏器6-2-IV壳程下部内壁设置的液位开关3,依 据料液的液位信号闭环控制料液流量调节阀9的开度,以使由料液泵丨9所驱动的料液8,先 被并联的淡水回热器15和浓缩液回热器17初步回热升温后,再梯级回收缸套回热器5—2的 缸套显热、油冷却器5 - 8的油冷显热、过冷回热器5 - 3的过冷显热,以被梯级回执至四效基馈 所需温度。 —........
[0048] 9、料液逐效蒸馏、浓缩:梯级回热升温后的料液8再经排气阀2〇的气液分离,而从 料液进口管6-1流入多效横管降膜蒸馏塔e的顶部,然后依重力作用从上至下流经四效横管 降膜蒸馏器6-2-IV的喷嘴6-4、横置降膜管簇6-3、储液槽6-15,及其料液下降水封管6_13和 电磁阀5_7;三效横管降膜蒸馏器6-2-III的布液器6-5、横置降膜管簇6—3、储液槽6—15,及 其料液下降水封管6-13和电磁阀5-7;二效横管降膜蒸馏器6-2-II的布液器6-5、横置降膜 管簇6-3、储液槽6-15,及其料液下降水封管6-13和电磁阀5-7;首效横管降膜冷凝蒸馏器6-2-1的布液器6-5、横置降膜管簇6-3、浓缩液罐6-8;各效横管降膜蒸馏器6-2壳程底部内壁 设置的液位开关3,依据料液的液位信号闭环控制后效料液下降水封管6_丨3中电磁阀5_7的 开度,以控制各效横管降膜蒸馏器6-2的底部料液液位,实现料液8的逐效下降、升温、蒸馏、 浓缩。
[0049] 10、料液的降膜蒸馏:经过上部后效的料液下降水封管6—13或料液进口管6—丨而向 下流入每效喷嘴6-4或布液器6-5的料液8,向下均匀喷淋至该效横置降膜管簇6-3外表面, 以提取下部前效二次蒸汽的凝结放热或热泵工质7的冷凝放热而降膜蒸馏出该效二次蒸 汽;蒸馈后的浓缩液11再通过储液槽6-15底部的料液下降水封管6-13和电磁阀5-7向下继 续流至前效布液器6-5。
[0050] 11、各效蒸馈室的不凝气排出及压力控制:开启真空栗14,并由各效蒸馈室上部内 壁设置的压力开关12和或温度开关13控制不凝气排出口 6-12上的电磁阀5-7开度,以在排 出不凝气的同时控制各效蒸馏室压力。
[0051] 12、淡水放热降温:各效蒸馏室的蒸馏器淡水槽^^和淡水槽2中的淡水1〇由淡 水栗16驱动,流经淡水回热器15的淡水1〇侧,以在取用淡水10的同时,向料液8释放其显热 而降温。
[0052] 13、浓缩液放热降温:从浓缩液出口 6-9流出的浓缩液11再由浓缩液泵18驱动,流 经浓缩液回热器17的浓缩液11侧,以在排放浓缩液n的同时,向料液8释放其显热而降温。 [0053] 14、分离结晶物:向料液8释放其显热而降温至常温的浓缩液11,经固液分离机21 而固液分离出结晶物22与浓缩液11,结晶物22则由输送带送至收集池待用。
[0054] 15、循环处理:由固液分离机21所分离出的浓缩液11流经料液泵19的进口三通而 与补充料液8混合,再由料液泵19驱动返回多效横管降膜蒸镏塔6中循环处理,以实现循环 经济中的零排放。
[0055] 16、启动预热:为了稳定运行多效横管降膜蒸馏塔6,先启动浓缩液罐6-8内壁设置 的预热器6-10,以预热浓缩液11至首效蒸馏温度并实现第一轮蒸馏;再由热泵蒸发器1回收 第一轮的四效二次蒸汽凝结潜热,并由首效横管降膜冷凝蒸馏器6-2-1的横置降膜管簇6-3 外表面提供第二轮首效蒸馏潜热,同时关闭预热器6-10。因此与现有多效蒸馏工艺相比较, 本发明技术优势如下:
[0056] (1)系统集成凝汽源热泵、热管换热器、横管降膜技术、多效蒸馏工艺,是热泵行 业、换热行业、蒸馏行业的跨界产品;
[0057] (2)通过凝汽源热栗直接回收末效二次蒸汽凝结潜热,实现冷凝器独立提供首效 蒸馏所需热源;
[0058] (3)通过开放式多级热管叠加,实现逆流换热、横管降膜、单塔多效的蒸馏工艺,以 逐效利用二次蒸汽凝结潜热;
[0059] ⑷实现冷凝器、多效横管降膜蒸馏塔、蒸发器的一体化设计;
[0060] (5)实现凝汽源热泵驱动的多效横管降膜蒸馏工艺。
[0061]因此与现有压汽蒸馏装置相比较,本发明技术优势如下:系统集成凝汽源热栗、热 管换热器、横管降膜技术、多效蒸馏工艺,是热泵行业、换热行业、蒸馏行业的跨界产品;通 过凝汽源热泵直接回收末效二次蒸汽凝结潜热,实现冷凝器独立提供首效蒸馏所需热源; 通过开放式多级热管叠加,实现逆流换热、横管降膜、单塔多效的蒸馏工艺,以逐效利用二 次蒸汽凝结潜热;实现冷凝器、多效横管降膜蒸馏塔、蒸发器的一体化设计;实现凝汽源热 泵驱动的多效横管降膜蒸馏工艺。(四)附图说明 [0062]附图1为本发明的系统流程图。
[0063]如附图1所示,其中:1-蒸发器;2-淡水槽;2-1-淡水管;3-液位开关;4-膨胀阀;4-卜干燥过滤器;5-压缩机;5-1-驱动设备;5-2-缸套回热器;5-3-过冷回热器;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-手动阀;6-多效横管降 膜蒸馏塔;6-1-料液进口管;6-2-1-首效横管降膜冷凝蒸馏器;6-2- II-二效横管降膜蒸馏 器;6_2_111-三效横管降膜蒸馈器;6_2_IV-四效横管降膜蒸馏器;6-3—横置降膜管簇;6_4-喷嘴;6_5-布液器;6_6_气态热栗工质进口;6-7_液态热泵工质出口;6—8-浓缩液罐;6-9-浓缩液出口; 6-10-预热器;6-11-蒸馈器淡水槽;6-12-不凝气排出口; 6-13-料液下降水封 管;6_14_汽液分离器;6_15_储液槽;7-热栗工质;8_料液;g-料液流量调节阀;10—淡水;丄卜 浓缩液;12-压力开关;I3-温度开关;14-真空泵;15-淡水回热器;ie-淡水泵;17-浓缩液回 热器;18_浓缩液泵;I9-料液泵;20-排气阀;21_固液分离机;22-结晶物。 (五)具体实施方式
[0064]本发明提出的凝汽源热栗驱动多效横管降膜蒸馏塔实施例如附图1所示,现说明 如下:其由蒸发取热量664kW、水平设置、紫铜管制造的蒸发器1 3m3的淡水槽2;直径 10mm/壁厚1mm/总长l6〇Omm的不镑钢管淡水管2-1;闻程l〇〇mm的不诱钢液位开关3.接口直 径6〇mm/壁厚1mm的紫铜热力膨胀阀4;接口直径60mm/壁厚1mm的紫铜干燥过滤器;吸气 量6〇Om3/h的压缩机5;输出轴功率109kW的燃气内燃发动机;缸套冷却及烟气回热量w9kff 的缸套回热器5—2;回热量3:3kW的过冷回热器5-3;回热量9kW的油分离器5-4;接口直径 l9mm/壁厚1mm的紫铜油过滤器5-5;接口直径19mm/壁厚1mm的紫铜流量开关5—6;接口直径 l9mm/壁厚lram的紫铜电磁阀5-7;接口直径l9mra/壁厚lmra/冷却量gkW的紫铜油冷却器5-8. 接口直径lQmm/壁厚1mm的紫铜手动阀5_9;多效横管降膜蒸馏塔e;直径6〇mm/壁厚2.5mm/长 度6〇Omm的不锈钢管料液进口管6—i;直径1200mm/高度12mm/冷凝放热量773kW的首效横管 降膜冷凝蒸馏器6_2_1;直径l2〇〇mm/高度12mm/冷凝放热量772kW的二效横管降膜蒸馏器6-2-II;直径120〇mm/高度12臟/冷凝放热量7?lkw的三效横管降膜蒸馏器6—2_111;直径 l2〇Omm/高度l2mm/冷凝放热量打饨胃的四效横管降膜蒸馏器6_2_IV;宽度12〇〇mm/高度 l2〇Omm/长度l2〇0mm/管径…画的首效、二效、三效、四效横置降膜管簇6—3;喷嘴6_4;布液器 6-5 ;直径90mm/壁厚1 • 5mm/长度200mm的紫铜管气态热栗工质进口 6-6 ;直径40mm/壁厚 1 • 5_/长度100mm的紫铜管液态热栗工质出口 6—7;容积lm3的浓缩液罐6-8;直径45mm/壁厚 1 • 5mm/长度150mm的不锈钢管浓缩液出口 6-9;电加热功率200kW的预热器6-10;长度 1000mm/高度100mm的正方柱形蒸馏器淡水槽6-11;接口直径9mm/壁厚0.9ram/长度150mm的 紫铜管不凝气排出口 6-12;直径l5mm/壁厚2• 5mm/长度800mm的不锈钢管料液下降水封管 6-13;^形、丝网式汽液分离器6-14;0.51113的储液槽6_15;R134a热泵工质7;进口温度2〇 C、▲里11 • 58t/h、浓度35000ppm的海水8;接口直径60mm/壁厚2 • 5mm/长度150mm的不锈钢 料液流里调阀9;出口温度25 C、流量5.79t/h、浓度50ppm的淡水10;出口温度25°C、流量 5 • 79t/h、浓度70000ppm的盐水11; 〇. 5bar-2 • Obar的压力开关12; (TC-12(TC的温度开关 13;抽气流量3m3/min的真空栗14;回热量200kW的套管式淡水回热器15;流量5.79t/h、扬程 5mH20的淡水泵16;回热量2〇〇kW的套管式浓缩液回热器17;流量5.79t/h、扬程5mH20的浓 缩液泵18;流量11 • 58 t/h、扬程5mH20的料液泵19;接口直径60ram/壁厚2.5mm/长度160mm的 不锈钢管排气阀20;浓缩液处理流量5 • 79t/h的螺旋沉降离心机21;温度25°C、质量浓度 85%、流量lt/h的结晶盐22组成。
[0065]蒸发器1顶部气态热栗工质出口通过管道连接压缩机5、油分离器5-4、气态热泵 工质进口 6-6、首效横管降膜冷凝蒸馏器6—2—〗的横置降膜管簇6_3内侧、液态热栗工质出口 6-7、过冷回热器5-3、干燥过滤器4-1、膨胀阀4、蒸发器1底部液态热泵工质进口,组成热泵 循环回路;
[0066]、,分离器5—4底部出油口通过管道连接手动阀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、手动阀5-9、压缩机5回油口,组成油冷放热回路;
[00^7]多效横管降膜蒸馏塔6中,首效横管降膜冷凝蒸馏器6-2-1的横置降膜管簇6-3吸 热蒸馈外表面与二效横管降膜蒸馏器6-2-11的横置降膜管簇6-3放热凝结内表面,组成首 效热管式蒸馏室I; f〇68]二效横管降膜蒸馏器6-2_11的横置降膜管簇6-3吸热蒸馏外表面与三效横管降膜 蒸馏器6-^I 11的横置降膜管簇6_3放热凝结内表面,组成二效热管式蒸馏室j;
[=]三效横管降膜蒸馏器6-2-III的横置降膜管簇6-3吸热蒸馏内表面与四效横管降 膜蒸馏器61-IV的横置降膜管饞e—3放热凝结内表面,组成三效热管式蒸馈室〗j工;
[0070] &四效横管降膜蒸馏器v的横置降膜管簇6-3吸热蒸馏外表面与蒸发器丨的水 平换热管放热凝结外表面,组成四效热管式蒸镏室IV;
[OO71]各效蒸馈室的横置降膜管簇6_3需向蒸馏器淡水槽e-n设置倾斜角,蒸馏器淡水 槽6_11和^水槽2的底部,通过淡水管2-1相互连接,组成淡水收集回路;
[0072]蒸发器1的底部液态热泵工质进口、水平换热管内侧、顶部气态热泵工质出口,组 成热栗工质的管内取热干式蒸发回路;
[0073]蒸发器1顶部气态热泵工质出口管外表面设置的感温包闭环控制膨胀阀4的开度, m胲胝阀4的出口通过官道连接蒸发器i的底部液态热泵工质进口,组成热栗工质膨胀控制 回路; '
[0074]首效横管降膜冷凝蒸馏器6-2-1的气态热泵工质进口 6_6、横置降膜管簇6-3内侧、 液态热泵工质出口 6-7,组成热泵工质的冷凝放热回路;
[0075^料液进口管6—丨、料液喷嘴6—4、横置降膜管族6_3外侧,四效横管降膜蒸馈器6_2_ IV底部储液槽6-15的料液下降水封管6_13、电磁阀5_7、三效横管降膜蒸馏器6—2_ni的布 液器6_5、横置降膜管簇6—3外侧,三效横管降膜蒸馏器6—2_ni底部储液槽6—15的料液下 降水封管6-13、电磁阀5_7、二效横管降膜蒸馏器^卜^的布液器&&横置降膜管簇6_3外 侧,二效横管降膜蒸馏器e—2-n底部储液槽6_15的料液下降水封管6_13、电磁阀5_7、首效 横管降膜冷凝蒸馏器6-2—;[的布液器6_5、横置降膜管簇6_3外侧,组成料液的多 封阻汽回路; “
[0076]横管降膜蒸馏器6-2壳程的上部喷嘴6-4或布液器6_5、中部横置降膜管簇6_3的外 侧、底部储液槽6_15,组成料液的横管外降膜蒸馏回路,其中横置降膜管簇6—3为交错均匀 分布、水平设置的管簇,其上部设置一个或一组布液器6_5;
[0077]多效横管降膜蒸馏塔6的外壳为垂直设置的方形或圆形柱面;
[0078]四效横管降膜蒸馏器6-2-IV壳程底部储液槽6_15内壁或外壁设置液位开关3,依 据料液液位彳目号闭环控制料液流量调节阀9的开度,而料液流量调节阀9的出口通过管道串 联连接排气阀20、料液进口管e-l,组成料液的排气与流量调节回路;
[007幻其余各效横管降膜蒸馏器6-2-1、II、III壳程底部储液槽6-15内壁或外壁设置液 位开关3,依据料液液位信号闭环控制后效料液下降水封管6-u中电磁阀5—7的开度,组成 各效蒸馏器的料液液位控制回路; ~
[00S0]每效蒸馏室的上部内壁设置压力开关12和温度开关13各一只;
[0081]真空栗14的进气口通过并联管道连接各效蒸馏室顶部的电磁阀5-7和不凝气排 出口6-12,并由每效蒸馏室上部内壁设置的压力开关u和或温度开关ls控制电磁阀5_7的 开度,组成蒸馏室不凝气排出及压力控制回路;
[0082]淡水收集回路的总管连接淡水回热器15的淡水10侧、淡水泵16,组成淡水的取用 放热回路; '
[0083]首效横管降膜冷凝蒸馏器6-2-1中浓缩液罐e-8底部浓缩液出口 e—g通过管道连接 浓缩液回热器I7的浓缩液11侧、浓缩液泵18,组成浓缩液的排放、放热回路;
[0084]料液栗19的出口通过管道连接分流三通、并联的淡水回热器15和浓缩液回热器 17的料液8侧、汇流二通、驱动设备5-1的缸套回热器5-2的料液8侧、油冷却器5-8的料液8 侧、过冷回热器5-3的料液8侧、料液流量调节阀9的进口,组成料液梯级回热回路 [0085] 浓缩液罐6-8的内壁设置预热器6-10,组成浓缩液的启动预热回路。’
[0086]浓缩液出口 6-9通过管道连接浓缩液回热器17的浓缩液11侧、浓缩液栗丨8、固液分 离机21及其结晶物22出口、结晶物22,组成浓缩液与结晶物分离回路;而固液分离机21的浓 缩液11出口则通过管道连接料液泵19的进口三通,组成浓缩液的结晶、分离、混合、循环回 路。 '
[0087]固液分离机21是螺旋沉降离心机。
[0088]驱动设备5-1是燃气驱动内燃发动机。 科'/仪《是拇水。
[0090]淡水回热器I5是套管式换热器。
[0091]浓缩液回热器I7是套管式^执! _2]本发明实施例中:H
[0093] 1、热栗驱动多效横管降膜蒸馏塔:多效横管降膜蒸馏塔6中,首效横管降膜冷凝蒸 馈器6』-1的|黄置降膜管簇6勺外表面释放出热栗冷凝热量,以把均勾喷淋和布液 所形成p料f 8降膜,蒸馏出70 X:、流量丨.丨6t/h的二次蒸汽,经汽液分离器6_丨4的过滤后, 而在一效横官降膜蒸馏器6-2-11的横置降膜管簇6_3内表面,放热凝结成为淡水并按倾角 方向排出,依重力落入其蒸馏器淡水槽6—^中,该封闭蒸馈室构成二次蒸汽为工质的首级 7〇°C、换热量77:BkW的开放式热管;
[0094]、:效横管降膜蒸馏器6-2_11的横置降膜管簇6-3外表面吸收首效7(rC二次蒸汽 772kW的凝结放热,以把喷淋的料液8蒸馏出65<>c、流量uet/h的二次蒸汽,经汽液分离器 6-14的过滤后,而在三效横管降膜蒸馏器6—2_[11的横置降膜管簇6_3内表面,放热凝结成 为淡水并按倾角方响排出,依重力落入其蒸馏器淡水槽6_丨i中,该封闭蒸馏室构成二次蒸 汽为工质的二级65°C、换热量772kW的开放式热管;
[0095]三效横管降膜蒸馏器6-2-III的横置降膜管簇6-3外表面吸收二效65°C二次蒸汽 771kW的凝结放热,以把喷淋的料液8蒸馏出6(rc、流量的二次蒸汽,经汽液分离器 6 -14的过滤后,而在四效横管降膜蒸馏器6—2—1¥的横置降膜管簇6—3内表面,放热凝结成为 淡水并按倾角方响排出,依重力落入其蒸馏器淡水槽6_n中,该封闭蒸馏室构成二次蒸汽 为工质的三级60°C、换热量771kW的开放式热管;
[00%]四效横管降膜蒸馏器6-2-IV的横置降膜管簇6-3外表面吸收三效6(TC二次蒸汽 770kW的凝结放热,以把喷淋的料液8蒸馏出55r、流量丨.16t/h的二次蒸汽,经汽液分离器 6-14的过滤后,而在蒸发器1的水平换热管外表面,放热凝结成为淡水并排出,依重力落入 其淡水槽2中,并为热泵提供热源,该封闭蒸馏室构成二次蒸汽为工质的四级55r、换热量 770kW的开放式热管;
[0097]各效蒸馏室的蒸馏器淡水槽6-11和淡水槽2的底部,通过淡水管2-1相互连接,收 集淡水并排出。
[0098] 2、热泵循环:蒸发器1顶部的低压过热气态热泵工质7被输出轴功率109kW的燃气 内燃发动机所驱动的压缩机5压缩成为高压过热气态热栗工质7,再送入首效横管降膜冷凝 蒸馏器6-2-1的横置降膜管簇6-3内侧而冷凝成为高压过冷液态热泵工质7,流经过冷回热 器5-3、干燥过滤器4-1,再经膨胀阀4节流而成为低压两相热泵工质7,重新流入蒸发器1的 管内侧以完成热栗循环,同时把773kW的冷凝热量释放给首效横管降膜冷凝蒸馏器6-2-1的 横置降膜管簇6-3外表面上均匀喷淋和布液所形成的温度67°C、流量11.58t/h的料液8降 膜,以提供首效蒸馏潜热。
[0099] 3、热泵工质蒸发:蒸发器1顶部气态热泵工质出口管外表面设置的感温包闭环控 制膨胀阀4的开度,以使低压两相R134a热泵工质7从下至上流经底部液态热泵工质进口、 蒸发器1的水平换热管内侧、顶部气态热栗工质出口,以提取四效蒸馏出二次蒸汽的凝结潜 热而干式蒸发成为低压过热气体。
[0100] 4、热泵工质冷凝放热:高压过热气态热泵工质7流经气态热泵工质进口 6-6、首效 恹官陴腴疔铖蒸诵益b_2-L的横罝降膜管簇6_3内侧、液态热泵工质出口 6—7,其中分段释放 其过热显热、冷凝潜热、过冷显热,而凝结成为高压过冷液态热泵工质7。
[0101] 5、缸套放热:驱动设备5—1的缸套循环冷却水及烟气循环冷却水流经缸套回热器 5-2冷却水侧,以释放其显热后降温。
[0102] 6、油冷放热:经油分离器5—4所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、手动阀 5-9、压缩机5的回油口,以释放其显热后降温。
[0103] 7、过冷放热:冷凝成为高压过冷的液态热泵工质7,流经液态热泵工质出口 6_7、过 冷回热器5-3热栗工质侧,以释放其显热后降温过冷。
[0104] 8、料液梯级回热:四效横管降膜蒸馏器6-2-IV壳程下部内壁设置的液位开关3,依 据料液的液位信号闭环控制料液流量调节阀9的开度,以使由料液栗丨9所驱动进口温度2〇 °C、流量11 • 58t/h、盐浓度35000ppm的料液8,先被并联的淡水回热器丨5和浓缩液回热器丄7 初步回热升温后,再梯级回收缸套回热器5_2的109kW缸套显热、油冷却器5-8的9kW油冷显 热、过冷回热器5-3的33kW过冷显热,以被梯级回热至四效蒸馏所需67r。
[0105] 9、料液逐效蒸馏、浓缩:梯级回热升温后的料液8再经排气阀2〇的气液分离,而从 料液进口管6_1流入多效横管降膜蒸馏塔6的顶部,然后依重力作用从上至下流经四效横管 降膜蒸馏器6-2-IV的喷嘴6-4、横置降膜管簇6-3、储液槽6-15,及其料液下降水封管6-13和 电磁阀5_7;三效横管降膜蒸馏器6_2-III的布液器6-5、横置降膜管簇6-3、储液槽6-15,及 其料液下降水封管6-13和电磁阀5-7;二效横管降膜蒸馏器6—2-n的布液器6-5、横置降膜 管簇6-3、储液槽6-15,及其料液下降水封管6_13和电磁阀5—7;首效横管降膜冷凝蒸馏器6_ 2-1的布液器6-5、横置降膜管簇6-3、浓缩液罐6-8;各效横管降膜蒸馏器6-2壳程底部内壁 设置的液位开关3,依据料液的液位信号闭环控制后效料液下降水封管64 3中电磁阀5-7的 开度,以控制各效横管降膜蒸馏器6-2的底部料液液位,实现料液8的逐效下降、升温、蒸馏、 浓缩。
[0106] 1〇、料液的降膜蒸馏:经过上部后效的料液下降水封管6-13或料液进口管6-1而向 下流入每效喷嘴6_4或布液器6-5的料液8,向下均匀喷淋至该效横置降膜管簇6-3外表面, 以提取下部前效二次蒸汽的773kW凝结放热或热泵工质7的冷凝放热而降膜蒸馏出该效流 量1 • 16 t/h的二次蒸汽;蒸馏后的浓缩液11再通过储液槽6-15底部的料液下降水封管6-13 和电磁阀5-7向下继续流至前效布液器6-5。
[0107] 11、各效蒸馏室的不凝气排出及压力控制:开启抽气流量3m3/min的真空泵14,并 由各效蒸馏室上部内壁设置的压力开关12和或温度开关13控制不凝气排出口 6-12上的电 磁阀5-7开度,以在排出不凝气的同时控制各效蒸馏室压力。
[0108] 12、淡水放热降温:各效蒸馏室的蒸馏器淡水槽6-11和淡水槽2中温度63。(:、盐浓 度50ppm的淡水10由流量5 • 79t/h的淡水泵16驱动,流经淡水回热器15的淡水10侧,以在取 用淡水10的同时,向料液8释放其显热而降温至25°C。
[0109] 13、浓缩液放热降温:从浓缩液出口6_9流出温度66。(:、盐浓度70000ppm的浓缩液 11再由流量5.79t/h的浓缩液栗18驱动,流经浓缩液回热器17的浓缩液11侧,以在排放浓缩 液11的同时,向料液8释放其显热而降温至25°C。 14、分离结晶物:向料液8释放其显热而降温至25°C的浓缩液11,经浓缩液处理流 量5.79t/h的螺旋沉降离心机21而固液分离出温度25°C、质量浓度85%、流量lt/h的结晶 物22与温度25°C、质量浓度I5%、流量4• 79t/h的浓缩液1 i,结晶物22则由输送带送至收集 池待用。 I5、循环处理:由螺旋沉降离心机21所分离出温度25。(:、质量浓度15%、流量 4 • 79t/h的浓缩液11流经料液泵19的进口三通而与补充料液8混合,再由料液栗19驱动返回 多效横管降膜蒸馏塔6中循环处理,以实现循环经济中的零排放。
[0112] I6、启动预热:为了稳定运行多效横管降膜蒸馏塔6,先启动浓缩液罐6-8内壁设置 的预热器6_1〇,以预热浓缩液11至首效蒸馏温度并实现第一轮蒸馏;再由热泵蒸发器丨回收 第一轮的四效一次黑汽凝结潜热,并由首效横管降膜冷凝蒸馈器6—2—的横置降膜管簇6 一3 外表面提供第二轮首效蒸馏潜热,同时关闭预热器6_1〇。 〜

Claims (8)

1.一种凝汽源热泵驱动多效横管降膜蒸馏塔,其由蒸发器(1);淡水槽(2);淡水管(2-1);液位开关(3);膨胀阀(4);干燥过滤器(4-D ;压缩机(5);驱动设备(5-1);缸套回热器 (5_2);过冷回热器(5-3);油分离器(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);手动阀(5-9);多效横管降膜蒸馈塔(6);料液进口管(6—D ;首效横管降膜 冷凝蒸馏器仿_2-1);二效横管降膜蒸馏器(6-2-11);三效横管降膜蒸馏器(6-2-1II);四效 横管降膜蒸馏器(6_2_IV);横置降膜管簇(6一3);喷嘴(6一4);布液器(6一5);气态热栗工质进 口(6_6);液态热栗工质出口(6_7);浓缩液罐(6-8);浓缩液出口(6-9);预热器(6-10);蒸馏 器淡水槽(6-11);不凝气排出口(6-1¾ ;料液下降水封管(6—13);汽液分离器(6-14);储液 槽(6-15);热栗工质⑺;料液⑻;料液流量调节阀⑼;淡水⑽;浓缩液(n);压力开关 (1¾ ;温度开关(13);真空泵(14);淡水回热器(15);淡水泵(16);浓缩液回热器(17);浓缩 液泵(18);料液栗(I9);排气阀(20);固液分离机(21);结晶物(22)组成,其特征在于:蒸发 器⑴顶部气态热泵工质出口通过管道连接压缩机(5)、油分离器(5_4)、气态热栗工质进口 (6—6)、首效横管降膜冷凝蒸馏器(6-2-1)的横置降膜管簇(6-3)内侧、液态热栗工质出口 (6-7)、过冷回热器(5-3)、干燥过滤器(4-1)、膨胀阀(4)、蒸发器⑴底部液态热泵工质进 口,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)、手动阀(5-9)、压缩机⑸回 油口,组成油冷放热回路;多效横管降膜蒸馏塔(6)中,首效横管降膜冷凝蒸馏器(6—2—工) 的横置降膜管簇(6_3)吸热蒸馏外表面与二效横管降膜蒸馏器(6一2_n)的横置降膜管簇 f:3)放热凝结内表面,组成首效热管式蒸馏室1;二效横管降膜蒸馏器(6_2_n)的横置降 月^管簇(6-3)吸热蒸馏外表面与三效横管降膜蒸馏器(6_2_m)的横置降膜管簇(6—3)放热 凝结内表面,组成二效热管式蒸馏室II;三效横管降膜蒸馏器(6_2-III)的横置降膜管簇 (6_3)吸热^馏内表面与四效横管降膜蒸馏器(6_2-IV)的横置降膜管簇(6—幻放热凝结内 表面,组成三效热管式蒸馏室III;四效横管降膜蒸馏器(6_2_IV)的横置降膜管簇(6_3)吸 ^蒸馏外表面与蒸发器(1)的水平换热管放热凝结外表面,组成四效热管式蒸馏室IV;各效 蒸馏室的横置降膜管簇(6-3)需向蒸馏器淡水槽(6-11)设置倾斜角,蒸馏器淡水槽(64〇 和淡水槽(¾的底部,通过淡水管(2-D相互连接,组成淡水收集回路;蒸发器(1)的底部液 ^热泵工质进口、水平换热管内侧、顶部气态热泵工质出口,组成热泵工质的管内取热干式 蒸发回路;蒸发器(1)顶部气态热泵工质出口管外表面设置的感温包闭环控制膨胀阀⑷的 开度,而膨胀阀(4)的出口通过管道连接蒸发器(1)的底部液态热泵工质进口,组成热泵工 ^膨胀控制回路;首效横管降膜冷凝蒸馏器(6^)的气态热栗工质进口(6_6)、横置降膜 管簇(6-3)内侧、液态热栗工质出口(6_7),组成热栗工质的冷凝放热回路;料液进口管(6一 1)、料液喷嘴(6-4)、横置降膜管簇(6-3)外侧,四效横管降膜蒸馏器(6-2-IV)底部储液槽 (6-15)的料液下降水封管出-丨3)、电磁阀(5_7)、三效横管降膜蒸馏器仿―2—m)的布液^ (6一5)、横置降膜管簇(6_3)外侧,三效横管降膜蒸馏器(6-2_111)底部储液槽¢4¾的料液 I降水封管(6-13)、电磁阀(f5-7)、二效横管降膜蒸馏器¢-2-11)的布液器(6_5)、横置降膜 曾簇(6-3)外侧,二效横管降膜蒸馏器(6-2_„)底部储液槽(6_1S)的料液下降水封管(6一 13)、电磁阀(5-7)、首效横管降膜冷凝蒸馏器(6—24)的布液器(6—5)、横置降膜管簇(6一 外侧、,组成料液的多效蒸馏及液封阻汽回路;横管降膜蒸馏器(6-2)壳程的上部喷嘴(6-4) 或布液器(6一5)、中部横置降膜管簇(6_3)的外侧、底部储液槽(6_15),组成料液的横管外降 腴黑1•田凹峨,共甲横置降爿旲官簇(6—3)为交错均匀分布、水平设置的管簇,其上部设置一个 或二组器(6-5);多效横管降膜蒸馏塔(6)的外壳为垂直设置的方形或圆形柱面;四效 横膜蒸馏器(6-2、-IV)壳程底部储液槽(6_15)内壁或外壁设置液位开关(3),依据料液 液位信号闭环控制料液流量调节阀⑼的开度,而料液流量调节阀⑼的出口通过管道串联 ,接排气阀(20)、料液进口管(6-D,组成料液的排气与流量调节回路;其余各效横管降膜 器(6-2-1、II jll)壳程底部储液槽(6_15)内壁或外壁设置液位开关⑶,依据料液液 位信号闭环控制后效料液下降水封管(6一13)中电磁阀(5_7)的开度,组成各效蒸馏器的料 液液位控制回路;每效蒸馏室的上部内壁设置压力开关(12)和温度开关(13)各一只;真空 泵(14)的进^气^通过并联管道连接各效蒸馈室顶部的电磁阀(5_7)和不凝气排出口(6_ 12),并由^蒸馏室上部内壁设置的压力开关(12)和或温度开关(13)控制电磁阀(5_7)的 开度,组成蒸馏室不凝气排出及压力控制回路;淡水收集回路的总管连接淡水回热器(15) 的淡水(10)侧、淡水泵(16),组成淡水的取用、放热回路;首效横管降膜冷凝蒸馏器(6-2—工) 的浓缩液罐(6-8)底部浓缩液出口(6-9)通过管道连接浓缩液回热器7)的浓缩液(丨丨)侧、 浓缩液栗(18),组成浓缩液的排放、放热回路;料液泵(19)的出口通过管道连接分流三通、 并联的淡水回热器(15)和浓缩液回热器(17)的料液(8)侧、汇流三通、过冷回热器(5-3)的 料液⑻侧、料液流量调节阀⑼的进口,组成料液回热回路;浓缩液罐(6_8)的内壁设置预 热器(6-10),组成浓缩液的启动预热回路。
2.按照权利要求1所述的凝汽源热栗驱动多效横管降膜蒸馏塔,其特征在于:浓缩液出 口(6-9)通过管道连接浓缩液回热器(I7)的浓缩液(丨丨)侧、浓缩液泵(18)、固液分离机(21) 及其结晶物(22)出口、结晶物(2¾,组成浓缩液与结晶物分离回路;而固液分离机(21)的浓 缩液(11)出口则通过管道连接料液栗(I9)的进口三通,组成浓缩液的结晶、分离、混合、循 环回路。
3.按照权利要求1所述的凝汽源热泵驱动多效横管降膜蒸馏塔,其特征在于:固液分离 机(21)是螺旋沉降离心机;或是高速冷冻离心机;或是碟片式离心机;或是管式离心机;或 是倾桥式离心机;或是篮式离心机;或是板框式过滤机;或是平板过滤机;或是真空旋转过 滤机。
4.按照权利要求1所述的凝汽源热栗驱动多效横管降膜蒸馏塔,其特征在于:驱动设备 (5-1)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。
5. 按照权利要求1所述的凝汽源热泵驱动多效横管降膜蒸馏塔,其特征在于:料液泵 (19)的出口通过管道连接分流三通、并联的淡水回热器(15)和浓缩液回热器(17)的料液 ⑻侧、汇流三通、驱动设备(5-1)的缸套回热器(5-2)的料液⑻侧、油冷却器(5-8)的料液 (8)侧、过冷回热器(5-3)的料液⑻侧、料液流量调节阀⑼的进口,组成料液梯级回热回 路。
6. 按照权利要求1所述的凝汽源热泵驱动多效横管降膜蒸馏塔,其特征在于:料液(8) 是海水,或是城市中水,或是城市污水,或是盐水,或是酸水,或是碱水,或是有机溶液,或是 无机溶液,或是工业废水,或是矿井苦咸水,或是油田污水,或是化工污水中的一种。
7. 按照权利要求1所述的凝汽源热杲驱动多效横管降膜蒸馏塔,其特征在于:淡水回热 器(15)是套管式换热器,或是壳管式换热器,或是板式换热器,或是板翅式换热器,或是盘 管式换热器,或是螺旋板式换热器,或是板壳式换热器的取用淡水(10)预热补充料液(8)的 换热器。
8.按照权利要求1所述的凝汽源热栗驱动多效横管降膜蒸馏塔,其特征在于:浓缩液回 热器(17)是套管式换热器,或是壳管式换热器,或是板式换热器,或是板翅式换热器,或是 盘管式换热器,或是螺旋板式换热器,或是板壳式换热器的排放浓缩液(11)预热补充料液 ⑻的换热器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109701291A (zh) * 2018-12-26 2019-05-03 无锡市一星热能装备有限公司 一种基于热泵循环的双效低温蒸发浓缩碱液的循环系统

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