CN207119153U - 一种热循环蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热循环蒸发系统，包括料液罐、膨胀阀、蒸发室、加热器、冷凝器、分离器、凝液泵和真空泵，料液罐的上端连接有第一管路，料液罐的底部出液口通过第二管路与进料泵进口相连，进料泵的出口通过第三管路与蒸发室的料液进口相连，进料泵的一端设有变频器，蒸发室的顶部二次蒸汽出口通过第四管路与冷凝器上的二次蒸汽进口相连，冷凝器的冷凝液出口通过第五管路与分离器上的冷凝液顶部进口相连。蒸发系统结构紧凑不需要充装大量的制冷剂且充装方便，构造简单，系统COP能效比高，不改变原有蒸发工艺，在技术上具有完全可替代性。

Description

一种热循环蒸发系统

技术领域

本实用新型属于蒸发系统技术领域，具体为一种热循环蒸发系统。

背景技术

节能环保已成为全人类发展方向。目前在我国制药行业中，药企如何减少运行费用降低药品生产成本，提升产品市场竞争力，成为首要目标同时也关系到企业的长远发展。目前药厂对易燃易爆类有机溶剂的蒸发浓缩主要使用传统单效浓缩器设备，其能耗大，溶媒损耗率高。如何研发一台能耗低、可以浓缩易燃易爆溶液、溶媒回收率高并且安全可靠、运行稳定的蒸发系统显得尤为重要。现有单效MVR蒸发装置可以解决传统以蒸汽作为热源，其蒸发停留时间长，浓缩比低，蒸发能耗及成本均高等问题，但对含有易燃易爆类溶剂的蒸发浓缩如果使用单效MVR蒸发装置的话，由于易燃易爆溶剂蒸汽与高速运转的压缩机叶轮接触，会有不安全因素的存在。

综上所述，针对现有的单效MVR蒸发装置的不足和缺陷，特别需要一种能耗低、浓缩比高、可以浓缩易燃易爆溶液并且安全可靠、运行稳定的蒸发系统，该蒸发系统还适用于热敏性强的物料蒸发浓缩，已解决上述问题。

实用新型内容

为解决现有技术存在的单效MVR蒸发装置可以解决传统以蒸汽作为热源，其蒸发停留时间长，浓缩比低，蒸发能耗及成本均高的缺陷，本实用新型提供一种热循环蒸发系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种热循环蒸发系统，包括料液罐、膨胀阀、蒸发室、加热器、冷凝器、分离器、凝液泵和真空泵，所述料液罐的上端连接有第一管路，所述料液罐的底部出液口通过第二管路与进料泵进口相连，所述进料泵的出口通过第三管路与蒸发室的料液进口相连，所述进料泵的一端设有变频器，所述蒸发室的顶部二次蒸汽出口通过第四管路与冷凝器上的二次蒸汽进口相连，所述冷凝器的冷凝液出口通过第五管路与分离器上的冷凝液顶部进口相连，所述分离器底部的冷凝液出口通过第六管路与凝液泵的进口相连，所述凝液泵的一端通过第七管路与排出管相连，所述分离器的顶部开设有抽真空口，抽真空口通过第八管路与真空泵相连，所述真空泵的顶端通过第九管路与外界排出管相连，所述冷凝器上的制冷剂进口通过第十管路与膨胀阀的出液端相连，所述膨胀阀的进液口通过第十一管路与加热器上的制冷剂出口相连，所述加热器上的制冷剂进口通过第十二管路与压缩机的排气口相连，所述加热器底部的制冷剂出口通过第十三管路与出料泵的出料进口相连，所述出料泵的顶部通过第十四管路与外界排出管相连。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第二管路上设有气动开关阀门。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第八管路上设有手动破空阀和真空调节阀。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第十四管路上设有线密度计和流量计。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述进料泵、出料泵、流量计及气动开关阀组成自动控制系统，且在PLC控制柜上显示及控制。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述压缩机与加热器、冷凝器、膨胀阀和控制柜等采用了集成模块式安装。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述冷凝器的管壳程分别为液态制冷剂与料液二次蒸汽。

本实用新型的有益效果是：

(1)、蒸发系统结构紧凑不需要充装大量的制冷剂且充装方便；

(2)、构造简单，系统COP能效比高；

(3)、不改变原有蒸发工艺，在技术上具有完全可替代性；

(4)、蒸发有机溶剂能耗约为传统单效浓缩器的30～40％，溶媒回收率高；

(5)、过程仅少量的锅炉蒸汽及工业冷却水，响应国家节能减排；

(6)、采用单级真空蒸发，蒸发温度低，特别适合热敏性较强的物料，不易使物料变性。

(7)、自动化程度高，蒸发系统采用工控机和PLC控制系统以及变频技术，完全实现了无人值守的全自动运行。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型一种热循环蒸发系统的工作流程结构示意图。

图中：1、料液罐；2、膨胀阀；3、蒸发室；4、加热器；5、冷凝器；6、分离器；7、出料泵；8、凝液泵；9、真空泵；10、压缩机；11、进料泵；101、第一管路；102、第二管路；103、第三管路；104、第十三管路；105、第十四管路；201、第四管路；202、第五管路；203、第六管路；204、第七管路；301、第十二管路；302、第十一管路；303、第十管路；401、第八管路；402、第九管路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：如图1所示，本实用新型一种热循环蒸发系统，包括料液罐1、膨胀阀2、蒸发室3、加热器4、冷凝器5、分离器6、凝液泵8和真空泵9，料液罐1的上端连接有第一管路101，料液罐1的底部出液口通过第二管路102与进料泵11进口相连，进料泵11的出口通过第三管路103与蒸发室3的料液进口相连，进料泵13的一端设有变频器，蒸发室3的顶部二次蒸汽出口通过第四管路201与冷凝器5上的二次蒸汽进口相连，冷凝器5的冷凝液出口通过第五管路202与分离器6上的冷凝液顶部进口相连，分离器6底部的冷凝液出口通过第六管路203与凝液泵8的进口相连，凝液泵8的一端通过第七管路204与排出管相连，分离器6的顶部开设有抽真空口，抽真空口通过第八管路401与真空泵9相连，真空泵9的顶端通过第九管路402与外界排出管相连，冷凝器5上的制冷剂进口通过第十管路303与膨胀阀2的出液端相连，膨胀阀2的进液口通过第十一管路302与加热器4上的制冷剂出口相连，加热器4上的制冷剂进口通过第十二管路301与压缩机10的排气口相连，加热器4底部的制冷剂出口通过第十三管路104与出料泵7的出料进口相连，出料泵7的顶部通过第十四管路105与外界排出管相连。

进一步，第二管路102上设有气动开关阀门，进行实时计量进料量。

进一步，第八管路401上设有手动破空阀和真空调节阀，对系统的真空度进行很好的调节。

进一步，第十四管路105上设有线密度计和流量计，能够实时的检测控制浓缩液出料密度和流量。

进一步，进料泵11、出料泵7、流量计及气动开关阀组成自动控制系统，且在PLC控制柜上显示及控制。

进一步，压缩机10与加热器4、冷凝器5、膨胀阀2和控制柜等采用了集成模块式安装，结构紧凑，制冷剂的使用量大大减少且充装方便。

进一步，冷凝器5的管壳程分别为液态制冷剂与料液二次蒸汽，液态制冷剂与料液二次蒸汽在冷凝器中进行热交换都是相互完全隔离的，这样就可以避免易燃易爆溶剂在蒸发浓缩时所产生的不安全因素。

具体的，在使用时，易燃易爆的料液经料液罐1由进料泵11泵入蒸发室3中，料液进入加热器4管程中吸收壳程制冷剂的热量，然后在一定的真空度下蒸发，料液蒸发产生大量二次蒸汽进入冷凝器5壳程中，用于加热冷凝器5管程低温低压液态制冷剂，二次蒸汽放热后变成冷凝液进入分离器6中收集起来，然后由凝液泵8排出界外，分离器6顶部连接真空泵9，压缩机10排出高温高压气态制冷剂进入加热器4壳程用于加热管程中的热水，高温高压气态制冷剂放热后冷凝下来变成高温高压液态制冷剂，然后再通过膨胀阀2节流减压变为低温低压液态制冷剂，低温低压液态制冷剂进入冷凝器5管程中吸收壳程料液二次蒸汽的热量，然后汽化进入压缩机10吸气口。整个加热系统是闭合的，能量没有流失，只需要提供低温低压气态制冷剂汽由压缩机压缩后变为高温高压气态制冷剂所需的那部分能量。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种热循环蒸发系统，包括料液罐(1)、膨胀阀(2)、蒸发室(3)、加热器(4)、冷凝器(5)、分离器(6)、凝液泵(8)和真空泵(9)，其特征在于，所述料液罐(1)的上端连接有第一管路(101)，所述料液罐(1)的底部出液口通过第二管路(102)与进料泵(11)进口相连，所述进料泵(11)的出口通过第三管路(103)与蒸发室(3)的料液进口相连，所述进料泵(13)的一端设有变频器，所述蒸发室(3)的顶部二次蒸汽出口通过第四管路(201)与冷凝器(5)上的二次蒸汽进口相连，所述冷凝器(5)的冷凝液出口通过第五管路(202)与分离器(6)上的冷凝液顶部进口相连，所述分离器(6)底部的冷凝液出口通过第六管路(203)与凝液泵(8)的进口相连，所述凝液泵(8)的一端通过第七管路(204)与排出管相连，所述分离器(6)的顶部开设有抽真空口，抽真空口通过第八管路(401)与真空泵(9)相连，所述真空泵(9)的顶端通过第九管路(402)与外界排出管相连，所述冷凝器(5)上的制冷剂进口通过第十管路(303)与膨胀阀(2)的出液端相连，所述膨胀阀(2)的进液口通过第十一管路(302)与加热器(4)上的制冷剂出口相连，所述加热器(4)上的制冷剂进口通过第十二管路(301)与压缩机(10)的排气口相连，所述加热器(4)底部的制冷剂出口通过第十三管路(104)与出料泵(7)的出料进口相连，所述出料泵(7)的顶部通过第十四管路(105)与外界排出管相连。

2.根据权利要求1所述的一种热循环蒸发系统，其特征在于，所述第二管路(102)上设有气动开关阀门。

3.根据权利要求1所述的一种热循环蒸发系统，其特征在于，所述第八管路(401)上设有手动破空阀和真空调节阀。

4.根据权利要求1所述的一种热循环蒸发系统，其特征在于，所述十四管路(105)上设有线密度计和流量计。

5.根据权利要求1所述的一种热循环蒸发系统，其特征在于，所述进料泵(11)、出料泵(7)、流量计及气动开关阀组成自动控制系统，且在PLC控制柜上显示及控制。

6.根据权利要求1所述的一种热循环蒸发系统，其特征在于，所述压缩机(10)与加热器(4)、冷凝器(5)、膨胀阀(2)和控制柜等采用了集成模块式安装。

7.根据权利要求1所述的一种热循环蒸发系统，其特征在于，所述冷凝器(5)的管壳程分别为液态制冷剂与料液二次蒸汽。