CN208340134U - 一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，涉及一种物料蒸发浓缩系统。针对目前常规蒸发浓缩系统存在投资高占地大，稳定性差，节能有限的问题，提供了一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，主要包括物料蒸发罐(1)、物料蒸气管路(2)、物料蒸气冷凝罐(3)、制冷剂蒸气压缩机(11)、制冷剂冷凝器(12)、制冷剂节流装置(13)、制冷剂蒸发器(14)、中介水蒸发罐(21)、中介水蒸气管路(22)、中介水蒸气冷凝器(23)、中介水冷凝管路(24)、不凝性气体抽气装置(31)、抽气管路(32)、抽气阀门一(36)、以及抽气阀门二(38)。本实用新型应用于物料的蒸发浓缩过程，具有极好的节能性和经济性。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业混合物料、溶液、含盐废水的节能蒸发浓缩系统，具体涉及一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统。
背景技术
在工业生产中，经常需要将工业混合物料、溶液或者含盐废水中的溶剂(主要是水) 与溶质(主要是各类有用成分)进行分离，一种常用方法就是蒸发浓缩技术。目前常规的蒸发浓缩技术有多效蒸发技术(即Multiple Effect Evaporator，简称MEE技术)、热力蒸汽再压缩蒸发技术(即Thermal Vapor Re-compression，简称TVR技术)和机械蒸汽再压缩蒸发技术(即Mechanical Vapor Re-compression，简称MVR技术)。多效蒸发技术具有一定的节能性，但是投资高、占地大，系统复杂，运行维护工作量大；热力蒸汽再压缩蒸发技术节能率有限，运行稳定差；机械蒸汽再压缩蒸发技术具有极高的节能效率，但是由于水蒸气热物性决定，机械蒸汽再压缩蒸发系统运行稳定性差，特备是当蒸发温度低于90℃时，水蒸气压缩机体积庞大，制造困难，效率低下，基本不再具备技术可行性。大多数热敏物料的蒸发浓缩过程温度控制在45～80℃之间，此时机械蒸汽再压缩蒸发技术不再适用。
如上所述，常规蒸发浓缩机技术存在一定的技术缺陷，需要提出一种投资更省，运行更节能稳定的新型蒸发浓缩系统。
发明内容
本发明为了解决常规蒸发浓缩系统存在的投资高、占地大，节能有限，或者水蒸气压缩机运行稳定性差，温度适用范围窄的问题，提供了一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案是：
方案一、一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，包括物料蒸发罐(1)、物料蒸气管路(2)、物料蒸气冷凝罐(3)、稀物料进口(4)、浓物料出口(5)、冷凝液出口(6)、制冷剂蒸气压缩机(11)、制冷剂冷凝器(12)、制冷剂节流装置(13)、制冷剂蒸发器(14)、制冷剂蒸气管路(16)、制冷剂液体管路(17)、中介水蒸发罐(21)、中介水蒸气管路(22)、中介水蒸气冷凝器(23)、中介水冷凝管路(24)、不凝性气体抽气装置(31)、抽气管路 (32)、抽气支路一(37)、抽气阀门一(36)、抽气支路二(39)以及抽气阀门二(38)；物料蒸发罐(1)设有稀物料进口(4)、浓物料出口(5)，物料蒸气冷凝罐(3)上设有冷凝液出口(6)。
物料蒸气管路(2)将物料蒸发罐(1)与物料蒸气冷凝罐(3)连通，将中介水蒸气冷凝器(23)设置在物料蒸发罐(1)内，将制冷剂蒸发器(14)设置在物料蒸气冷凝罐 (3)内。要被蒸发浓缩的物料从稀物料进口(4)进入系统，在物料加热蒸发罐(3)内被加热蒸发浓缩之后，浓度提高，达到浓缩要求之后，从浓物料出口(5)流出系统。在物料蒸发罐(1)内，物料通过中介水蒸气冷凝器(23)被高温中介水蒸气的冷凝作用所加热，蒸发出来的物料蒸气通过物料蒸气管路(2)进入物料蒸气冷凝罐(3)，在物料蒸气冷凝罐(3)内，物料蒸气通过制冷剂蒸发器(14)被低温制冷剂的蒸发作用所冷却，冷凝下来的物料蒸气冷凝液从冷凝液出口(6)排出系统。从而实现物料的蒸发浓缩和冷凝液的分离排出。
将制冷剂冷凝器(12)设置在中介水蒸发罐(21)内，中介水蒸气管路(22)一端连通中介水蒸发罐(21)的上部，另一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的进口，中介水冷凝管路(24)一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的出口，另一端连通中介水蒸发罐(21)的下部。中介水为纯水。中介水在中介水蒸发罐(21)内，通过制冷剂冷凝器(12)被高温制冷剂蒸气的冷凝作用所加热，吸收制冷剂蒸气的冷凝热量，发生相变和蒸发，产生的中介水蒸气通过中介水蒸气管路(22)进入中介水蒸气冷凝器(23)发生相变和凝结放热，加热物料蒸发罐(1)内物料，使之蒸发浓缩。从中介水蒸气冷凝器(23)出来的液态中介水在重力的作用下，通过中介水冷凝管路(24)回流至中介水蒸发罐(21)，从而构成中介水的重力驱动工作循环。中介水的重力驱动工作循环实现了制冷剂蒸气冷凝热量向物料蒸发罐(1)的转移，用作物料蒸发浓缩的加热量。由于中介水在发生蒸发和冷凝时的温度几乎相等，减少了传热温差损失，达到了极好的传热效果。
制冷剂蒸气管路(16)上设置制冷剂蒸气压缩机(11)，一端连接制冷剂蒸发器(14)的出口，另一端连接制冷剂冷凝器(12)的进口；制冷剂液体管路(17)上设置制冷剂节流装置(13)，一端连接制冷剂蒸发器(14)的进口，另一端连接制冷剂冷凝器(12)的出口。通过制冷剂节流装置(13)节流后的低温制冷剂在制冷剂蒸发器(14)内发生相变和蒸发，吸收物料蒸气冷凝罐(3)内物料蒸气的冷凝热，而产生的制冷剂蒸气通过制冷剂蒸气压缩机(11)压缩，升温升压之后进入制冷剂冷凝器(12)发生相变和凝结放热，加热中介水蒸发罐(21)内中介水，使中介水发生相变和蒸发。制冷剂冷凝器(12)出来的液态制冷剂通过制冷剂节流装置(13)进行节流，降温降压之后在进入制冷剂蒸发器(14)，从而构成制冷剂的工作循环。制冷剂的工作循环实现了将物料蒸气的冷凝热量提升温度之后进行转移，用作中介水蒸发的加热量，中介水蒸气的冷凝热量再用作物料蒸发浓缩的加热量，实现了热量的循环利用，达到了极好的节能效果。
抽气管路(32)一端连接在不凝性气体抽气装置(31)上，另一端分成两个支路，分别是抽气支路一(37)和抽气支路二(39)，抽气支路一(37)上设置抽气阀门一(36)，另一端连通在中介水蒸发罐(21)上，抽气支路二(39)上设置抽气阀门二(38)，另一端连通在物料蒸气冷凝罐(3)上。开启抽气阀门一(36)和不凝性气体抽气装置(31)，可抽排中介水工作循环系统内的不凝性气体；开启抽气阀门二(38)和不凝性气体抽气装置(31)，可抽排物料蒸发浓缩系统内的不凝性气体；系统正常运行不抽排不凝性气体时，关闭抽气阀门一(36)、抽气阀门二(38)和不凝性气体抽气装置(31)。抽排系统内的不凝性气体，可极大的提高物料蒸发浓缩系统的传热效率和防腐蚀效果。
本方案里的制冷剂可以是R717、R134a、R245fa、R22、R32、R123、R404a，或者其它制冷剂。
本方案里的中介水为纯水。
本方案里的制冷剂蒸气压缩机(11)可以是活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机、涡旋式压缩机，或者其它制冷剂蒸气压缩机。
本方案里的制冷剂冷凝器(12)可以是制冷剂管内冷凝，管外中介水浸没式蒸发的制冷剂冷凝器，可以是制冷剂管内冷凝，管外中介水喷淋式蒸发的制冷剂冷凝器，也可以是制冷剂管外冷凝，管内中介水降膜式蒸发的制冷剂冷凝器，还可以是其它形式的制冷剂冷凝器。
本方案里的制冷剂蒸发器(14)可以是制冷剂管内蒸发，物料蒸气管外冷凝的制冷剂蒸发器，也可以是制冷剂管外满液式蒸发，物料蒸气管内冷凝的制冷剂蒸发器，还可以是其它形式的制冷剂蒸发器。
本方案里的制冷剂节流装置(13)可以是热力节流膨胀阀、电子节流膨胀阀、节流孔板、毛细管，或者其它节流膨胀装置。
本方案里的中介水蒸气冷凝器(23)可以是中介水蒸气管内冷凝，管外物料浸没式蒸发的中介水蒸气冷凝器，也可以是中介水蒸气管外冷凝，管内物料降膜式蒸发的中介水蒸气冷凝器，还可以是其它形式的中介水蒸气冷凝器。
本方案里的不凝性气体抽气装置(31)可以是水环式真空泵、罗茨真空泵、滑阀式真空泵，或者其它形式的真空泵。
本方案里的物料蒸气可以是水、乙醇、或者其它有机蒸气。
方案二、一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，与方案一的区别在于，当物料蒸发罐(1)与中介水蒸发罐(21)在高度布置上存在困难，不能满足冷凝下来的液态中介水在重力作用下回流至中介水蒸发罐(21)时，在中介水冷凝管路(24)上依次设置中介水储罐(26)和中介水泵(27)，依靠中介水泵(27)的驱动作用，实现中介水的流动和循环，从而构成中介水的水泵驱动工作循环。其它工作流程与原理与方案一相同。
方案三、一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，包括物料蒸发罐(1)、物料蒸气管路(2)、物料蒸气冷凝罐(3)、稀物料进口(4)、浓物料出口(5)、冷凝液出口(6)、物料回流管路(7)、物料循环泵(8)、物料加热罐(9)、物料循环管路(10)、制冷剂蒸气压缩机(11)、制冷剂冷凝器(12)、制冷剂节流装置(13)、制冷剂蒸发器(14)、制冷剂蒸气管路(16)、制冷剂液体管路(17)、中介水蒸发罐(21)、中介水蒸气管路(22)、中介水蒸气冷凝器(23)、中介水冷凝管路(24)、中介水储罐(26)、中介水泵(27)、不凝性气体抽气装置(31)、抽气管路(32)、抽气支路一(37)、抽气阀门一(36)、抽气支路二(39)以及抽气阀门二(38)。
物料蒸气管路(2)将物料蒸发罐(1)与物料蒸气冷凝罐(3)连通，将中介水蒸气冷凝器(23)设置在物料加热罐(9)内，将制冷剂蒸发器(14)设置在物料蒸气冷凝罐 (3)内。稀物料进口(4)设置在物料蒸发罐(1)的中部，浓物料出口(5)设置在物料蒸发罐(1)的下部。物料回流管路(7)上设置物料循环泵(8)，其一端连通物料蒸发罐(1)的下部，另一端连通物料加热罐(9)的物料进口。物料循环管路(10)一端连通物料加热罐(9)的物料出口，另一端连通物料蒸发罐(1)的上部。
将制冷剂冷凝器(12)设置在中介水蒸发罐(21)内，中介水蒸气管路(22)一端连通中介水蒸发罐(21)的上部，另一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的进口，中介水冷凝管路(24)一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的出口，另一端连通中介水蒸发罐(21)的下部。在中介水冷凝管路(24)上依次设置中介水储罐(26)和中介水泵(27)。
制冷剂蒸气管路(16)上设置制冷剂蒸气压缩机(11)，一端连接制冷剂蒸发器(14)的出口，另一端连接制冷剂冷凝器(12)的进口；制冷剂液体管路(17)上设置制冷剂节流装置(13)，一端连接制冷剂蒸发器(14)的进口，另一端连接制冷剂冷凝器(12)的出口。
抽气管路(32)一端连接在不凝性气体抽气装置(31)上，另一端分成两个支路，分别是抽气支路一(37)和抽气支路二(39)，抽气支路一(37)上设置抽气阀门一(36)，另一端连通在中介水蒸发罐(21)上，抽气支路二(39)上设置抽气阀门二(38)，另一端连通在物料蒸气冷凝罐(3)上。
本方案与方案二的区别主要在于：物料在物料加热罐(9)内被中介水蒸气冷凝器(12) 加热，但是不发生相变和蒸发，被加热之后的物料通过物料循环管路(10)进入物料蒸发罐(1)之后，再发生闪蒸，闪蒸出来的物料蒸气通过物料蒸气管路(2)进入物料蒸气冷凝罐(3)进行冷却冷凝。在物料蒸发罐(1)内，闪蒸后达到浓缩要求的浓物料，一部分从浓物料出口(5)排出系统，另一部分与从稀物料进口(4)进入系统的新物料进行混合，再由物料循环泵(8)通过物料回流管路(7)送入物料加热罐(9)被中介水蒸气冷凝器 (23)进行加热，从而完成物料的蒸发浓缩过程。其它工作流程与原理与方案一相同。本方案适用于黏度较大物料的蒸发浓缩。
本方案里的制冷剂可以是R717、R134a、R245fa、R22、R32、R123、R404a，或者其它制冷剂。
本方案里的中介水为纯水。
本方案里的制冷剂蒸气压缩机(11)可以是活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机、涡旋式压缩机，或者其它制冷剂蒸气压缩机。
本方案里的制冷剂冷凝器(12)可以是制冷剂管内冷凝，管外中介水浸没式蒸发的制冷剂冷凝器，可以是制冷剂管内冷凝，管外中介水喷淋式蒸发的制冷剂冷凝器，也可以是制冷剂管外冷凝，管内中介水降膜式蒸发的制冷剂冷凝器，还可以是其它形式的制冷剂冷凝器。
本方案里的制冷剂蒸发器(14)可以是制冷剂管内蒸发，物料蒸气管外冷凝的制冷剂蒸发器，也可以是制冷剂管外满液式蒸发，物料蒸气管内冷凝的制冷剂蒸发器，还可以是其它形式的制冷剂蒸发器。
本方案里的制冷剂节流装置(13)可以是热力节流膨胀阀、电子节流膨胀阀、节流孔板、毛细管，或者其它节流膨胀装置。
本方案里的中介水蒸气冷凝器(23)可以是中介水蒸气管内冷凝，管外物料充没式加热的中介水蒸气冷凝器，也可以是中介水蒸气管外冷凝，管内物料流动加热的中介水蒸气冷凝器，还可以是其它形式的中介水蒸气冷凝器。
本方案里的不凝性气体抽气装置(31)可以是水环式真空泵、罗茨真空泵、滑阀式真空泵，或者其它形式的真空泵。
本方案里的物料蒸气可以是水、乙醇、或者其它有机蒸气。
方案四、一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，所述一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统包括物料蒸发罐(1)、物料蒸气管路(2)、物料蒸气冷凝罐(3)、稀物料进口(4)、浓物料出口(5)、冷凝液出口(6)、制冷剂蒸气压缩机(11)、制冷剂冷凝器(12)、制冷剂节流装置(13)、制冷剂蒸发器(14)、制冷剂蒸气管路(16)、制冷剂液体管路(17)、中介水蒸发罐(21)、中介水蒸气管路(22)、中介水蒸气冷凝器(23)、中介水冷凝管路(24)、中介水储罐(26)、中介水泵(27)、中介水回流管路(25)、中介水上升管路(28)、中介水喷淋器(29)、不凝性气体抽气装置(31)、抽气管路(32)、抽气支路一(37)、抽气阀门一(36)、抽气支路二(39)以及抽气阀门二(38)；
物料蒸气管路(2)将物料蒸发罐(1)与物料蒸气冷凝罐(3)连通，将中介水蒸气冷凝器(23)设置在物料蒸发罐(1)内，将制冷剂蒸发器(14)设置在物料蒸气冷凝罐 (3)内；
将制冷剂冷凝器(12)设置在中介水蒸发罐(21)内，将中介水喷淋器(29)设置在中介水蒸发罐(21)上部，中介水蒸气管路(22)一端连通中介水蒸发罐(21)的上部，另一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的进口，中介水冷凝管路(24)一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的出口，另一端连通中介水储罐(26)，中介水回流管路(25)一端连通中介水蒸发罐(21)的下部，另一端连通中介水储罐(26)，中介水上升管路(28)一端连通中介水储罐(26)，另一端连通中介水喷淋器(29)，在中介水上升管路(28)上设置中介水泵(27)；
制冷剂蒸气管路(16)上设置制冷剂蒸气压缩机(11)，一端连接制冷剂蒸发器(14)的出口，另一端连接制冷剂冷凝器(12)的进口；制冷剂液体管路(17)上设置制冷剂节流装置(13)，一端连接制冷剂蒸发器(14)的进口，另一端连接制冷剂冷凝器(12)的出口；
抽气管路(32)一端连接在不凝性气体抽气装置(31)上，另一端分成两个支路，分别是抽气支路一(37)和抽气支路二(39)，抽气支路一(37)上设置抽气阀门一(36)，抽气支路一(37)的另一端连通在中介水蒸发罐(21)上，抽气支路二(39)上设置抽气阀门二(38)，抽气支路二(39)的另一端连通在物料蒸气冷凝罐(3)上；
物料蒸发罐(1)设有稀物料进口(4)、浓物料出口(5)，物料蒸气冷凝罐(3)上设有冷凝液出口(6)。
本方案里的制冷剂可以是R717、R134a、R245fa、R22、R32、R123、R404a，或者其它制冷剂。本方案里的中介水为纯水。
所述的制冷剂蒸气压缩机(11)可以是活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机，涡旋式压缩机，或者其它制冷剂蒸气压缩机；
所述的制冷剂冷凝器(12)可以是制冷剂管内冷凝，管外中介水喷淋式蒸发的制冷剂冷凝器，也可以是制冷剂垂直管外冷凝，垂直管内中介水降膜式蒸发的制冷剂冷凝器，还可以是其它形式的中介水喷淋式的制冷剂冷凝器；
所述的制冷剂蒸发器(14)可以是制冷剂管内蒸发，物料蒸气管外冷凝的制冷剂蒸发器；也可以制冷剂管外满液式蒸发，物料蒸气管内冷凝的制冷剂蒸发器；还可以是其它形式的制冷剂蒸发器；
所述的制冷剂节流装置(13)可以是热力节流膨胀阀、电子节流膨胀阀、节流孔板、毛细管，或者其它节流膨胀装置；
所述的中介水蒸气冷凝器(23)可以是中介水蒸气管内冷凝，管外物料浸没式蒸发的中介水蒸气冷凝器；也可以是中介水蒸气管外冷凝，管内物料降膜式蒸发的中介水蒸气冷凝器；还可以是其它形式的中介水蒸气冷凝器；
所述的不凝性气体抽气装置(31)可以是水环式真空泵、罗茨真空泵、滑阀式真空泵或者其它形式的真空泵。
所述的物料蒸气可以是水、乙醇、或者其它有机蒸气。
发明具有以下有益效果：
一、本发明采用制冷剂作为中介载热介质，相比水蒸气，制冷剂蒸气具有良好的压缩性；相比水蒸气压缩机，制冷剂蒸气的机械压缩机技术成熟，性能稳定，效率高。本发明采用制冷剂作为中介载热介质，并采用机械压缩的形式实现热量的循环利用，保证了一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统具有极好的节能率。
二、本发明与多效蒸发系统相比，减少了配套的热源系统和冷却系统，而且换热器数目更少，系统结构简单，成本更低，占地更小，具有极大的投资节省优势。
三、本发明采用中介水(纯水)作为中介载热介质，通过中介水的蒸发相变和冷凝相变实现热量转移，由于中介水在发生蒸发和冷凝时的温度几乎相等，减少了传热温差损失，达到了极好的传热效果，同时保障了制冷剂循环系统更高的能效比。
四、本发明所涉及的传热过程均为相变传热过程，即蒸发相变或凝结相变，相比无相变的传热过程，传热系数更高，泵耗更低，传热更稳定，保证了一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统具有极好的节能率。
本发明应用于物料的蒸发浓缩过程，具有极好的节能性和经济性。
附图说明
图1是本发明的具体实施方式一的系统结构示意图，图中：
1-物料蒸发罐 21-中介水蒸发罐
2-物料蒸汽管路 22-中介水蒸汽管路
3-物料蒸汽冷凝罐 23-中介水蒸汽冷凝器
4-稀物料进口 24-中介水冷凝管路
5-浓物料出口
6-冷凝液出口 31-不凝性气体抽气装置
32-抽气管路
11-制冷剂蒸汽压缩机 36-抽气阀门一
12-制冷剂冷凝器 37-抽气支路一
13-制冷剂节流装置 38-抽气阀门二
14-制冷剂蒸发器 39-抽气支路二
16-制冷剂蒸汽管路
17-制冷剂液体管路
图2是本发明的具体实施方式二的系统结构示意图，图中：
1-物料蒸发罐 21-中介水蒸发罐
2-物料蒸汽管路 22-中介水蒸汽管路
3-物料蒸汽冷凝罐 23-中介水蒸汽冷凝器
4-稀物料进口 24-中介水冷凝管路
5-浓物料出口 26-中介水储罐
6-冷凝液出口 27-中介水泵
11-制冷剂蒸汽压缩机 31-不凝性气体抽气装置
12-制冷剂冷凝器 32-抽气管路
13-制冷剂节流装置 36-抽气阀门一
14-制冷剂蒸发器 37-抽气支路一
16-制冷剂蒸汽管路 38-抽气阀门二
17-制冷剂液体管路 39-抽气支路二
图3是本发明的具体实施方式三的系统结构示意图，图中：
1-物料蒸发罐 21-中介水蒸发罐
2-物料蒸汽管路 22-中介水蒸汽管路
3-物料蒸汽冷凝罐 23-中介水蒸汽冷凝器
4-稀物料进口 24-中介水冷凝管路
5-浓物料出口 26-中介水储罐
6-冷凝液出口 27-中介水泵
7-物料回流管路
8-物料循环泵 31-不凝性气体抽气装置
9-物料加热罐 32-抽气管路
10-物料循环管路 36-抽气阀门一
37-抽气支路一
11-制冷剂蒸汽压缩机 38-抽气阀门二
12-制冷剂冷凝器 39-抽气支路二
13-制冷剂节流装置
14-制冷剂蒸发器
16-制冷剂蒸汽管路
17-制冷剂液体管路
图4是本发明的具体实施方式四的系统结构示意图，图中：
1-物料蒸发罐 21-中介水蒸发罐
2-物料蒸汽管路 22-中介水蒸汽管路
3-物料蒸汽冷凝罐 23-中介水蒸汽冷凝器
4-稀物料进口 24-中介水冷凝管路
5-浓物料出口 25-中介水回流管路
6-冷凝液出口 26-中介水储罐
27-中介水泵
11-制冷剂蒸汽压缩机 28-中介水上升管路
12-制冷剂冷凝器 29-中介水喷淋器
13-制冷剂节流装置
14-制冷剂蒸发器 31-不凝性气体抽气装置
16-制冷剂蒸汽管路 32-抽气管路
17-制冷剂液体管路 36-抽气阀门一
37-抽气支路一
38-抽气阀门二
39-抽气支路二
图5是本发明的具体实施方式五的系统结构示意图，图中：
1-物料蒸发罐 21-中介水蒸发罐
2-物料蒸汽管路 22-中介水蒸汽管路
3-物料蒸汽冷凝罐 23-中介水蒸汽冷凝器
4-稀物料进口 24-中介水冷凝管路
5-浓物料出口 25-中介水回流管路
6-冷凝液出口 26-中介水储罐
27-中介水泵
11-制冷剂蒸汽压缩机 28-中介水上升管路
12-制冷剂冷凝器 29-中介水喷淋器
13-制冷剂节流装置
14-制冷剂蒸发器 31-不凝性气体抽气装置
16-制冷剂蒸汽管路 32-抽气管路
17-制冷剂液体管路 36-抽气阀门一
37-抽气支路一
38-抽气阀门二
39-抽气支路二
图6是本发明的具体实施方式六的系统结构示意图，图中：
1-物料蒸发罐 21-中介水蒸发罐
2-物料蒸汽管路 22-中介水蒸汽管路
3-物料蒸汽冷凝罐 23-中介水蒸汽冷凝器
4-稀物料进口 24-中介水冷凝管路
5-浓物料出口 25-中介水回流管路
6-冷凝液出口 26-中介水储罐
27-中介水泵
11-制冷剂蒸汽压缩机 28-中介水上升管路
12-制冷剂冷凝器 29-中介水喷淋器
13-制冷剂节流装置
14-制冷剂蒸发器 31-不凝性气体抽气装置
16-制冷剂蒸汽管路 32-抽气管路
17-制冷剂液体管路 36-抽气阀门一
37-抽气支路一
38-抽气阀门二
39-抽气支路二
图7是本发明的具体实施方式七的系统结构示意图，图中：
1-物料蒸发罐 21-中介水蒸发罐
2-物料蒸汽管路 22-中介水蒸汽管路
3-物料蒸汽冷凝罐 23-中介水蒸汽冷凝器
4-稀物料进口 24-中介水冷凝管路
5-浓物料出口 25-中介水回流管路
6-冷凝液出口 26-中介水储罐
27-中介水泵
11-制冷剂蒸汽压缩机 28-中介水上升管路
12-制冷剂冷凝器 29-中介水喷淋器
13-制冷剂节流装置
14-制冷剂蒸发器 31-不凝性气体抽气装置
16-制冷剂蒸汽管路 32-抽气管路
17-制冷剂液体管路 36-抽气阀门一
37-抽气支路一
38-抽气阀门二
39-抽气支路二
图8是本发明的具体实施方式八的系统结构示意图，图中：
1-物料蒸发罐 21-中介水蒸发罐
2-物料蒸汽管路 22-中介水蒸汽管路
3-物料蒸汽冷凝罐 23-中介水蒸汽冷凝器
4-稀物料进口 24-中介水冷凝管路
5-浓物料出口 26-中介水储罐
6-冷凝液出口 27-中介水泵
7-物料回流管路
8-物料循环泵 31-不凝性气体抽气装置
9-物料加热罐 32-抽气管路
10-物料循环管路 36-抽气阀门一
37-抽气支路一
11-制冷剂蒸汽压缩机 38-抽气阀门二
12-制冷剂冷凝器 39-抽气支路二
13-制冷剂节流装置
14-制冷剂蒸发器
16-制冷剂蒸汽管路
17-制冷剂液体管路
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统为重力驱动式，所述蒸发浓缩系统包括物料蒸发罐1、物料蒸气管路2、物料蒸气冷凝罐3、稀物料进口4、浓物料出口5、冷凝液出口6、制冷剂蒸气压缩机 11、制冷剂冷凝器12、制冷剂节流装置13、制冷剂蒸发器14、制冷剂蒸气管路16、制冷剂液体管路17、中介水蒸发罐21、中介水蒸气管路22、中介水蒸气冷凝器23、中介水冷凝管路24、不凝性气体抽气装置31、抽气管路32、抽气支路一37、抽气阀门一36、抽气支路二39以及抽气阀门二38。
物料蒸气管路2将物料蒸发罐1与物料蒸气冷凝罐3连通，将中介水蒸气冷凝器23设置在物料蒸发罐1内，将制冷剂蒸发器14设置在物料蒸气冷凝罐3内。
将制冷剂冷凝器12设置在中介水蒸发罐21内，中介水蒸气管路22一端连通中介水蒸发罐21的上部，另一端连通中介水蒸气冷凝器23的进口，中介水冷凝管路24一端连通中介水蒸气冷凝器23的出口，另一端连通中介水蒸发罐21的下部。
制冷剂蒸气管路16上设置制冷剂蒸气压缩机11，一端连接制冷剂蒸发器14的出口，另一端连接制冷剂冷凝器12的进口；制冷剂液体管路17上设置制冷剂节流装置13，一端连接制冷剂蒸发器14的进口，另一端连接制冷剂冷凝器12的出口。
抽气管路32一端连接在不凝性气体抽气装置31上，另一端分成两个支路，分别是抽气支路一37和抽气支路二39，抽气支路一37上设置抽气阀门一36，另一端连通在中介水蒸发罐21上，抽气支路二39上设置抽气阀门二38，另一端连通在物料蒸气冷凝罐3 上。
本实施方式的运行原理：
要被蒸发浓缩的物料从稀物料进口4进入系统，在物料加热蒸发罐3内被加热蒸发浓缩之后，浓度提高，达到浓缩要求之后，从浓物料出口5流出系统。在物料蒸发罐1内，物料通过中介水蒸气冷凝器23被高温中介水蒸气的冷凝作用所加热，蒸发出来的物料蒸气通过物料蒸气管路2进入物料蒸气冷凝罐3，在物料蒸气冷凝罐3内，物料蒸气通过制冷剂蒸发器14被低温制冷剂的蒸发作用所冷却，冷凝下来的物料蒸气冷凝液从冷凝液出口6排出系统。从而实现物料的蒸发浓缩和冷凝液的分离排出。
中介水为纯水。中介水在中介水蒸发罐21内，通过制冷剂冷凝器12被高温制冷剂蒸气的冷凝作用所加热，吸收制冷剂蒸气的冷凝热量，发生相变和蒸发，产生的中介水蒸气通过中介水蒸气管路22进入中介水蒸气冷凝器23发生相变和凝结放热，加热物料蒸发罐 1内物料，使之蒸发浓缩。从中介水蒸气冷凝器23出来的液态中介水在重力的作用下，通过中介水冷凝管路24回流至中介水蒸发罐21，从而构成中介水的重力驱动工作循环。中介水的重力驱动工作循环实现了制冷剂蒸气冷凝热量向物料蒸发罐1的转移，用作物料蒸发浓缩的加热量。由于中介水在发生蒸发和冷凝时的温度几乎相等，减少了传热温差损失，达到了极好的传热效果。
通过制冷剂节流装置13节流后的低温制冷剂在制冷剂蒸发器14内发生相变和蒸发，吸收物料蒸气冷凝罐3内物料蒸气的冷凝热，而产生的制冷剂蒸气通过制冷剂蒸气压缩机 11压缩，升温升压之后进入制冷剂冷凝器12发生相变和凝结放热，加热中介水蒸发罐21内中介水，使中介水发生相变和蒸发。制冷剂冷凝器12出来的液态制冷剂通过制冷剂节流装置13进行节流，降温降压之后在进入制冷剂蒸发器14，从而构成制冷剂的工作循环。制冷剂的工作循环实现了将物料蒸气的冷凝热量提升温度之后进行转移，用作中介水蒸发的加热量，中介水蒸气的冷凝热量再用作物料蒸发浓缩的加热量，实现了热量的循环利用，达到了极好的节能效果。
开启抽气阀门一36和不凝性气体抽气装置31，可抽排中介水工作循环系统内的不凝性气体；开启抽气阀门二38和不凝性气体抽气装置31，可抽排物料蒸发浓缩系统内的不凝性气体；系统正常运行不抽排不凝性气体时，关闭抽气阀门一36、抽气阀门二38和不凝性气体抽气装置31。抽排系统内的不凝性气体，可极大的提高物料蒸发浓缩系统的传热效率和防腐蚀效果。
本方案里的制冷剂可以是R717、R134a、R245fa、R22、R32、R123、R404a，或者其它制冷剂。
本方案里的制冷剂蒸气压缩机11可以是活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机、涡旋式压缩机，或者其它制冷剂蒸气压缩机。
本方案里的制冷剂冷凝器12可以是制冷剂管内冷凝，管外中介水浸没式蒸发的制冷剂冷凝器，可以是制冷剂管内冷凝，管外中介水喷淋式蒸发的制冷剂冷凝器，也可以是制冷剂管外冷凝，管内中介水降膜式蒸发的制冷剂冷凝器，还可以是其它形式的制冷剂冷凝器。
本方案里的制冷剂蒸发器14可以是制冷剂管内蒸发，物料蒸气管外冷凝的制冷剂蒸发器，也可以是制冷剂管外满液式蒸发，物料蒸气管内冷凝的制冷剂蒸发器，还可以是其它形式的制冷剂蒸发器。
本方案里的制冷剂节流装置13可以是热力节流膨胀阀、电子节流膨胀阀、节流孔板、毛细管，或者其它节流膨胀装置。
本方案里的中介水蒸气冷凝器23可以是中介水蒸气管内冷凝，管外物料浸没式蒸发的中介水蒸气冷凝器，也可以是中介水蒸气管外冷凝，管内物料降膜式蒸发的中介水蒸气冷凝器，还可以是其它形式的中介水蒸气冷凝器。
本方案里的不凝性气体抽气装置31可以是水环式真空泵、罗茨真空泵、滑阀式真空泵，或者其它形式的真空泵。
本方案里的物料蒸气可以是水、乙醇、或者其它有机蒸气。
具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述的基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统为水泵驱动式，所述蒸发浓缩系统包括物料蒸发罐1、物料蒸气管路2、物料蒸气冷凝罐3、稀物料进口4、浓物料出口5、冷凝液出口6、制冷剂蒸气压缩机11、制冷剂冷凝器12、制冷剂节流装置13、制冷剂蒸发器14、制冷剂蒸气管路16、制冷剂液体管路17、中介水蒸发罐21、中介水蒸气管路22、中介水蒸气冷凝器23、中介水冷凝管路24、中介水储罐26、中介水泵27、不凝性气体抽气装置31、抽气管路32、抽气支路一37、抽气阀门一36、抽气支路二39以及抽气阀门二38。
物料蒸气管路2将物料蒸发罐1与物料蒸气冷凝罐3连通，将中介水蒸气冷凝器23设置在物料蒸发罐1内，将制冷剂蒸发器14设置在物料蒸气冷凝罐3内。
将制冷剂冷凝器12设置在中介水蒸发罐21内，中介水蒸气管路22一端连通中介水蒸发罐21的上部，另一端连通中介水蒸气冷凝器23的进口，中介水冷凝管路24一端连通中介水蒸气冷凝器23的出口，另一端连通中介水蒸发罐21的下部。在中介水冷凝管路 24上依次设置中介水储罐26和中介水泵27。
制冷剂蒸气管路16上设置制冷剂蒸气压缩机11，一端连接制冷剂蒸发器14的出口，另一端连接制冷剂冷凝器12的进口；制冷剂液体管路17上设置制冷剂节流装置13，一端连接制冷剂蒸发器14的进口，另一端连接制冷剂冷凝器12的出口。
抽气管路32一端连接在不凝性气体抽气装置31上，另一端分成两个支路，分别是抽气支路一37和抽气支路二39，抽气支路一37上设置抽气阀门一36，另一端连通在中介水蒸发罐21上，抽气支路二39上设置抽气阀门二38，另一端连通在物料蒸气冷凝罐3 上。
本实施方式系统构成、连接方式、运行原理与具体实施方式一基本相同，与具体实施方式一的区别主要在于：当物料蒸发罐1与中介水蒸发罐21在高度布置上存在困难，不能满足冷凝下来的液态中介水在重力作用下回流至中介水蒸发罐21时，在中介水冷凝管路24上依次设置中介水储罐26和中介水泵27，依靠中介水泵27的驱动作用，实现中介水的流动和循环，从而构成中介水的水泵驱动工作循环。
具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述的基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统为水泵驱动+闪蒸分离式，所述蒸发浓缩系统包括物料蒸发罐1、物料蒸气管路2、物料蒸气冷凝罐3、稀物料进口4、浓物料出口5、冷凝液出口6、物料回流管路7、物料循环泵8、物料加热罐9、物料循环管路10、制冷剂蒸气压缩机11、制冷剂冷凝器12、制冷剂节流装置13、制冷剂蒸发器14、制冷剂蒸气管路16、制冷剂液体管路17、中介水蒸发罐21、中介水蒸气管路22、中介水蒸气冷凝器23、中介水冷凝管路 24、中介水储罐26、中介水泵27、不凝性气体抽气装置31、抽气管路32、抽气支路一 37、抽气阀门一36、抽气支路二39以及抽气阀门二38。
物料蒸气管路2将物料蒸发罐1与物料蒸气冷凝罐3连通，将中介水蒸气冷凝器23设置在物料加热罐9内，将制冷剂蒸发器14设置在物料蒸气冷凝罐3内。稀物料进口4 设置在物料蒸发罐1的中部，浓物料出口(5)设置在物料蒸发罐(1)的下部。物料回流管路7上设置物料循环泵8，其一端连通物料蒸发罐1的下部，另一端连通物料加热罐9 的物料进口。物料循环管路10一端连通物料加热罐9的物料出口，另一端连通物料蒸发罐1的上部。
将制冷剂冷凝器12设置在中介水蒸发罐21内，中介水蒸气管路22一端连通中介水蒸发罐21的上部，另一端连通中介水蒸气冷凝器23的进口，中介水冷凝管路24一端连通中介水蒸气冷凝器23的出口，另一端连通中介水蒸发罐21的下部。在中介水冷凝管路 24上依次设置中介水储罐26和中介水泵27。
制冷剂蒸气管路16上设置制冷剂蒸气压缩机11，一端连接制冷剂蒸发器14的出口，另一端连接制冷剂冷凝器12的进口；制冷剂液体管路17上设置制冷剂节流装置13，一端连接制冷剂蒸发器14的进口，另一端连接制冷剂冷凝器12的出口。
抽气管路32一端连接在不凝性气体抽气装置31上，另一端分成两个支路，分别是抽气支路一37和抽气支路二39，抽气支路一37上设置抽气阀门一36，另一端连通在中介水蒸发罐21上，抽气支路二39上设置抽气阀门二38，另一端连通在物料蒸气冷凝罐3 上。
本实施方式系统构成、连接方式、运行原理与具体实施方式二基本相同，与具体实施方式二的区别主要在于：物料在物料加热罐9内被中介水蒸气冷凝器12加热，但是不发生相变和蒸发，被加热之后的物料通过物料循环管路10进入物料蒸发罐1之后，再发生闪蒸，闪蒸出来的物料蒸气通过物料蒸气管路2进入物料蒸气冷凝罐3进行冷却冷凝。在物料蒸发罐1内，闪蒸后达到浓缩要求的浓物料，一部分从浓物料出口5排出系统，另一部分与从稀物料进口4进入系统的新物料进行混合，再由物料循环泵8通过物料回流管路 7送入物料加热罐9被中介水蒸气冷凝器23进行加热，从而完成物料的蒸发浓缩过程。其它工作流程与原理与方案一相同。本方案适用于黏度较大物料的蒸发浓缩。
本方案里的制冷剂可以是R717、R134a、R245fa、R22、R32、R123、R404a，或者其它制冷剂。
本方案里的中介水为纯水。
本方案里的制冷剂蒸气压缩机11可以是活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机、涡旋式压缩机，或者其它制冷剂蒸气压缩机。
本方案里的制冷剂冷凝器12可以是制冷剂管内冷凝，管外中介水浸没式蒸发的制冷剂冷凝器，可以是制冷剂管内冷凝，管外中介水喷淋式蒸发的制冷剂冷凝器，也可以是制冷剂管外冷凝，管内中介水降膜式蒸发的制冷剂冷凝器，还可以是其它形式的制冷剂冷凝器。
本方案里的制冷剂蒸发器14可以是制冷剂管内蒸发，物料蒸气管外冷凝的制冷剂蒸发器，也可以是制冷剂管外满液式蒸发，物料蒸气管内冷凝的制冷剂蒸发器，还可以是其它形式的制冷剂蒸发器。
本方案里的制冷剂节流装置13可以是热力节流膨胀阀、电子节流膨胀阀、节流孔板、毛细管，或者其它节流膨胀装置。
本方案里的中介水蒸气冷凝器23可以是中介水蒸气管内冷凝，管外物料充没式加热的中介水蒸气冷凝器，也可以是中介水蒸气管外冷凝，管内物料流动加热的中介水蒸气冷凝器，也可以是板式换热器，还可以是其它形式的中介水蒸气冷凝器。
本方案里的不凝性气体抽气装置31可以是水环式真空泵、罗茨真空泵、滑阀式真空泵，或者其它形式的真空泵。
本方案里的物料蒸气可以是水、乙醇、或者其它有机蒸气。
具体实施方式四：结合图4说明本实施方式，本实施方式所述的基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统为水泵驱动+水喷淋的形式，包括物料蒸发罐1、物料蒸气管路2、物料蒸气冷凝罐3、稀物料进口4、浓物料出口5、冷凝液出口6、制冷剂蒸气压缩机11、制冷剂冷凝器12、制冷剂节流装置13、制冷剂蒸发器14、制冷剂蒸气管路16、制冷剂液体管路17、中介水蒸发罐21、中介水蒸气管路22、中介水蒸气冷凝器23、中介水冷凝管路24、中介水储罐26、中介水泵27、中介水回流管路25、中介水上升管路28、中介水喷淋器29、不凝性气体抽气装置31、抽气管路32、抽气支路一37、抽气阀门一36、抽气支路二39以及抽气阀门二38。
物料蒸气管路2将物料蒸发罐1与物料蒸气冷凝罐3连通，将中介水蒸气冷凝器23设置在物料蒸发罐1内，将制冷剂蒸发器14设置在物料蒸气冷凝罐3内。
将制冷剂冷凝器12设置在中介水蒸发罐21内，将中介水喷淋器29设置在中介水蒸发罐21上部，中介水蒸气管路22一端连通中介水蒸发罐21的上部，另一端连通中介水蒸气冷凝器23的进口，中介水冷凝管路24一端连通中介水蒸气冷凝器23的出口，另一端连通中介水储罐26，中介水回流管路25一端连通中介水蒸发罐21的下部，另一端连通中介水储罐26，中介水上升管路28一端连通中介水储罐26，另一端连通中介水喷淋器 29，在中介水上升管路28上设置中介水泵27。
制冷剂蒸气管路16上设置制冷剂蒸气压缩机11，一端连接制冷剂蒸发器14的出口，另一端连接制冷剂冷凝器12的进口；制冷剂液体管路17上设置制冷剂节流装置13，一端连接制冷剂蒸发器14的进口，另一端连接制冷剂冷凝器12的出口。
抽气管路32一端连接在不凝性气体抽气装置31上，另一端分成两个支路，分别是抽气支路一37和抽气支路二39，抽气支路一37上设置抽气阀门一36，另一端连通在中介水蒸发罐21上，抽气支路二39上设置抽气阀门二38，另一端连通在物料蒸气冷凝罐3 上。
本实施方式系统构成、连接方式、运行原理与具体实施方式二基本相同，与具体实施方式二的主要区别在于：依靠中介水泵27的驱动作用，实现中介水的流动和循环，从而构成中介水的水泵驱动工作循环。制冷剂冷凝器12是一个喷淋降膜式换热器：制冷剂管内冷凝，管外中介水通过喷淋形成降膜式蒸发。喷淋降膜式换热器可以最大限度地降低静压所造成的中介水蒸发温度升高做造成的不利影响，同时中介水侧的蒸发传热系数更大。
具体实施方式五(物料降膜+水喷淋)：结合图5说明本实施方式，一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，本实施方式系统构成、连接方式、运行原理与具体实施方式四基本相同，与具体实施方式四的主要区别在于：中介水蒸气冷凝器23是一个垂直管降膜式蒸发器：中介水蒸气管外冷凝，管内物料降膜式蒸发。本实施方式可适用于某些黏度较大的物料蒸发浓缩，可取得较大的物料侧传热系数。
具体实施方式六(物料降膜+水喷淋+制冷剂满液)：结合图6说明本实施方式，一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，本实施方式系统构成、连接方式、运行原理与具体实施方式五基本相同，与具体实施方式五的主要区别在于：制冷剂蒸发器14是一个满液式蒸发器：制冷剂管外满液式蒸发，物料蒸气管内冷凝。本实施方式可取的较大的制冷剂侧传热系数。
具体实施方式七(物料降膜+水降膜+制冷剂满液)：结合图7说明本实施方式，一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，本实施方式系统构成、连接方式、运行原理与具体实施方式六基本相同，与具体实施方式六的主要区别在于：制冷剂冷凝器12是一个垂直管降膜式蒸发器：制冷剂蒸气管外冷凝，管内中介水降膜式蒸发。本实施方式可取得较大的制冷剂冷凝器总传热系数。
具体实施方式八(闪蒸分离式+列管式水冷凝)：结合图8说明本实施方式，一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，本实施方式系统构成、连接方式、运行原理与具体实施方式三基本相同，与具体实施方式三的主要区别在于：中介水蒸气冷凝器23是一个列管式加热器，中介水蒸气在管外冷凝，物料在管内流动被加热。本实施方式针对黏度较大的物料可取得很好的传热效果和总传热系数。
本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。
Claims (8)
1.一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：所述一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统包括物料蒸发罐(1)、物料蒸气管路(2)、物料蒸气冷凝罐(3)、稀物料进口(4)、浓物料出口(5)、冷凝液出口(6)、制冷剂蒸气压缩机(11)、制冷剂冷凝器(12)、制冷剂节流装置(13)、制冷剂蒸发器(14)、制冷剂蒸气管路(16)、制冷剂液体管路(17)、中介水蒸发罐(21)、中介水蒸气管路(22)、中介水蒸气冷凝器(23)、中介水冷凝管路(24)、不凝性气体抽气装置(31)、抽气管路(32)、抽气支路一(37)、抽气阀门一(36)、抽气支路二(39)以及抽气阀门二(38)；
物料蒸气管路(2)将物料蒸发罐(1)与物料蒸气冷凝罐(3)连通，将中介水蒸气冷凝器(23)设置在物料蒸发罐(1)内，将制冷剂蒸发器(14)设置在物料蒸气冷凝罐(3)内；
将制冷剂冷凝器(12)设置在中介水蒸发罐(21)内，中介水蒸气管路(22)一端连通中介水蒸发罐(21)的上部，另一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的进口，中介水冷凝管路(24)一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的出口，另一端连通中介水蒸发罐(21)的下部；
制冷剂蒸气管路(16)上设置制冷剂蒸气压缩机(11)，制冷剂蒸气管路(16)的一端连接制冷剂蒸发器(14)的出口，另一端连接制冷剂冷凝器(12)的进口；制冷剂液体管路(17)上设置制冷剂节流装置(13)，制冷剂液体管路(17)的一端连接制冷剂蒸发器(14)的进口，制冷剂液体管路(17)的另一端连接制冷剂冷凝器(12)的出口；
抽气管路(32)一端连接在不凝性气体抽气装置(31)上，另一端分成两个支路，分别是抽气支路一(37)和抽气支路二(39)，抽气支路一(37)上设置抽气阀门一(36)，抽气支路一(37)的另一端连通在中介水蒸发罐(21)上，抽气支路二(39)上设置抽气阀门二(38)，抽气支路二(39)的另一端连通在物料蒸气冷凝罐(3)上；
物料蒸发罐(1)设有稀物料进口(4)、浓物料出口(5)，物料蒸气冷凝罐(3)上设有冷凝液出口(6)。
2.根据权利要求1所述的一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：
所述的制冷剂蒸气压缩机(11)是活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机或涡旋式压缩机；
所述的制冷剂冷凝器(12)是制冷剂管内冷凝，管外中介水浸没式蒸发的制冷剂冷凝器；或是制冷剂管内冷凝，管外中介水喷淋式蒸发的制冷剂冷凝器；或是制冷剂管外冷凝，管内中介水降膜式蒸发的制冷剂冷凝器；
所述的制冷剂蒸发器(14)是制冷剂管内蒸发，物料蒸气管外冷凝的制冷剂蒸发器；或是制冷剂管外满液式蒸发，物料蒸气管内冷凝的制冷剂蒸发器；
所述的制冷剂节流装置(13)是热力节流膨胀阀、电子节流膨胀阀、节流孔板或毛细管；
所述的中介水蒸气冷凝器(23)是中介水蒸气管内冷凝，管外物料浸没式蒸发的中介水蒸气冷凝器，或是中介水蒸气管外冷凝，管内物料降膜式蒸发的中介水蒸气冷凝器；
所述的不凝性气体抽气装置(31)是水环式真空泵、罗茨真空泵或滑阀式真空泵。
3.一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：所述一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统包括物料蒸发罐(1)、物料蒸气管路(2)、物料蒸气冷凝罐(3)、稀物料进口(4)、浓物料出口(5)、冷凝液出口(6)、制冷剂蒸气压缩机(11)、制冷剂冷凝器(12)、制冷剂节流装置(13)、制冷剂蒸发器(14)、制冷剂蒸气管路(16)、制冷剂液体管路(17)、中介水蒸发罐(21)、中介水蒸气管路(22)、中介水蒸气冷凝器(23)、中介水冷凝管路(24)、中介水储罐(26)、中介水泵(27)、不凝性气体抽气装置(31)、抽气管路(32)、抽气支路一(37)、抽气阀门一(36)、抽气支路二(39)以及抽气阀门二(38)；
物料蒸气管路(2)将物料蒸发罐(1)与物料蒸气冷凝罐(3)连通，将中介水蒸气冷凝器(23)设置在物料蒸发罐(1)内，将制冷剂蒸发器(14)设置在物料蒸气冷凝罐(3)内；
将制冷剂冷凝器(12)设置在中介水蒸发罐(21)内，中介水蒸气管路(22)一端连通中介水蒸发罐(21)的上部，另一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的进口，中介水冷凝管路(24)一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的出口，另一端连通中介水蒸发罐(21)的下部；在中介水冷凝管路(24)上依次设置中介水储罐(26)和中介水泵(27)；
制冷剂蒸气管路(16)上设置制冷剂蒸气压缩机(11)，一端连接制冷剂蒸发器(14)的出口，另一端连接制冷剂冷凝器(12)的进口；制冷剂液体管路(17)上设置制冷剂节流装置(13)，一端连接制冷剂蒸发器(14)的进口，另一端连接制冷剂冷凝器(12)的出口；
抽气管路(32)一端连接在不凝性气体抽气装置(31)上，另一端分成两个支路，分别是抽气支路一(37)和抽气支路二(39)，抽气支路一(37)上设置抽气阀门一(36)，抽气支路一(37)的另一端连通在中介水蒸发罐(21)上，抽气支路二(39)上设置抽气阀门二(38)，抽气支路二(39)的另一端连通在物料蒸气冷凝罐(3)上；
物料蒸发罐(1)设有稀物料进口(4)、浓物料出口(5)，物料蒸气冷凝罐(3)上设有冷凝液出口(6)。
4.根据权利要求3所述的一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：
所述的制冷剂蒸气压缩机(11)是活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机或涡旋式压缩机；
所述的制冷剂冷凝器(12)是制冷剂管内冷凝，管外中介水浸没式蒸发的制冷剂冷凝器；或是制冷剂管内冷凝，管外中介水喷淋式蒸发的制冷剂冷凝器；或是制冷剂管外冷凝，管内中介水降膜式蒸发的制冷剂冷凝器；
所述的制冷剂蒸发器(14)是制冷剂管内蒸发，物料蒸气管外冷凝的制冷剂蒸发器；或是制冷剂管外满液式蒸发，物料蒸气管内冷凝的制冷剂蒸发器；
所述的制冷剂节流装置(13)是热力节流膨胀阀、电子节流膨胀阀、节流孔板或毛细管；
所述的中介水蒸气冷凝器(23)是中介水蒸气管内冷凝，管外物料浸没式蒸发的中介水蒸气冷凝器；或是中介水蒸气管外冷凝，管内物料降膜式蒸发的中介水蒸气冷凝器；
所述的不凝性气体抽气装置(31)是水环式真空泵、罗茨真空泵或滑阀式真空泵。
5.一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：所述一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，包括物料蒸发罐(1)、物料蒸气管路(2)、物料蒸气冷凝罐(3)、稀物料进口(4)、浓物料出口(5)、冷凝液出口(6)、物料回流管路(7)、物料循环泵(8)、物料加热罐(9)、物料循环管路(10)、制冷剂蒸气压缩机(11)、制冷剂冷凝器(12)、制冷剂节流装置(13)、制冷剂蒸发器(14)、制冷剂蒸气管路(16)、制冷剂液体管路(17)、中介水蒸发罐(21)、中介水蒸气管路(22)、中介水蒸气冷凝器(23)、中介水冷凝管路(24)、中介水储罐(26)、中介水泵(27)、不凝性气体抽气装置(31)、抽气管路(32)、抽气支路一(37)、抽气阀门一(36)、抽气支路二(39)以及抽气阀门二(38)；
物料蒸气管路(2)将物料蒸发罐(1)与物料蒸气冷凝罐(3)连通，将中介水蒸气冷凝器(23)设置在物料加热罐(9)内，将制冷剂蒸发器(14)设置在物料蒸气冷凝罐(3)内；稀物料进口(4)设置在物料蒸发罐(1)的中部，浓物料出口(5)设置在物料蒸发罐(1)的下部；物料回流管路(7)上设置物料循环泵(8)，其一端连通物料蒸发罐(1)的下部，另一端连通物料加热罐(9)的物料进口；物料循环管路(10)一端连通物料加热罐(9)的物料出口，另一端连通物料蒸发罐(1)的上部；
将制冷剂冷凝器(12)设置在中介水蒸发罐(21)内，中介水蒸气管路(22)一端连通中介水蒸发罐(21)的上部，另一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的进口，中介水冷凝管路(24)一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的出口，另一端连通中介水蒸发罐(21)的下部；在中介水冷凝管路(24)上依次设置中介水储罐(26)和中介水泵(27)；
制冷剂蒸气管路(16)上设置制冷剂蒸气压缩机(11)，一端连接制冷剂蒸发器(14)的出口，另一端连接制冷剂冷凝器(12)的进口；制冷剂液体管路(17)上设置制冷剂节流装置(13)，一端连接制冷剂蒸发器(14)的进口，另一端连接制冷剂冷凝器(12)的出口；
抽气管路(32)一端连接在不凝性气体抽气装置(31)上，另一端分成两个支路，分别是抽气支路一(37)和抽气支路二(39)，抽气支路一(37)上设置抽气阀门一(36)，抽气支路一(37)的另一端连通在中介水蒸发罐(21)上，抽气支路二(39)上设置抽气阀门二(38)，抽气支路二(39)的另一端连通在物料蒸气冷凝罐(3)上；
物料蒸发罐(1)设有稀物料进口(4)、浓物料出口(5)，物料蒸气冷凝罐(3)上设有冷凝液出口(6)。
6.根据权利要求5所述的一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：
所述的制冷剂蒸气压缩机(11)是活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机或涡旋式压缩机；
所述的制冷剂冷凝器(12)是制冷剂管内冷凝，管外中介水浸没式蒸发的制冷剂冷凝器；或是制冷剂管内冷凝，管外中介水喷淋式蒸发的制冷剂冷凝器；或是制冷剂管外冷凝，管内中介水降膜式蒸发的制冷剂冷凝器；
所述的制冷剂蒸发器(14)是制冷剂管内蒸发，物料蒸气管外冷凝的制冷剂蒸发器；或是制冷剂管外满液式蒸发，物料蒸气管内冷凝的制冷剂蒸发器；
所述的制冷剂节流装置(13)是热力节流膨胀阀、电子节流膨胀阀、节流孔板或毛细管；
所述中介水蒸气冷凝器(23)是中介水蒸气管内冷凝，管外物料充没式加热的中介水蒸气冷凝器；或是中介水蒸气管外冷凝，管内物料流动加热的中介水蒸气冷凝器；或是板式换热器；
所述的不凝性气体抽气装置(31)可以是水环式真空泵、罗茨真空泵、滑阀式真空泵，或者其它形式的真空泵。
7.一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：所述一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统包括物料蒸发罐(1)、物料蒸气管路(2)、物料蒸气冷凝罐(3)、稀物料进口(4)、浓物料出口(5)、冷凝液出口(6)、制冷剂蒸气压缩机(11)、制冷剂冷凝器(12)、制冷剂节流装置(13)、制冷剂蒸发器(14)、制冷剂蒸气管路(16)、制冷剂液体管路(17)、中介水蒸发罐(21)、中介水蒸气管路(22)、中介水蒸气冷凝器(23)、中介水冷凝管路(24)、中介水储罐(26)、中介水泵(27)、中介水回流管路(25)、中介水上升管路(28)、中介水喷淋器(29)、不凝性气体抽气装置(31)、抽气管路(32)、抽气支路一(37)、抽气阀门一(36)、抽气支路二(39)以及抽气阀门二(38)；
物料蒸气管路(2)将物料蒸发罐(1)与物料蒸气冷凝罐(3)连通，将中介水蒸气冷凝器(23)设置在物料蒸发罐(1)内，将制冷剂蒸发器(14)设置在物料蒸气冷凝罐(3)内；
将制冷剂冷凝器(12)设置在中介水蒸发罐(21)内，将中介水喷淋器(29)设置在中介水蒸发罐(21)上部，中介水蒸气管路(22)一端连通中介水蒸发罐(21)的上部，另一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的进口，中介水冷凝管路(24)一端连通中介水蒸气冷凝器(23)的出口，另一端连通中介水储罐(26)，中介水回流管路(25)一端连通中介水蒸发罐(21)的下部，另一端连通中介水储罐(26)，中介水上升管路(28)一端连通中介水储罐(26)，另一端连通中介水喷淋器(29)，在中介水上升管路(28)上设置中介水泵(27)；
制冷剂蒸气管路(16)上设置制冷剂蒸气压缩机(11)，一端连接制冷剂蒸发器(14)的出口，另一端连接制冷剂冷凝器(12)的进口；制冷剂液体管路(17)上设置制冷剂节流装置(13)，一端连接制冷剂蒸发器(14)的进口，另一端连接制冷剂冷凝器(12)的出口；
抽气管路(32)一端连接在不凝性气体抽气装置(31)上，另一端分成两个支路，分别是抽气支路一(37)和抽气支路二(39)，抽气支路一(37)上设置抽气阀门一(36)，抽气支路一(37)的另一端连通在中介水蒸发罐(21)上，抽气支路二(39)上设置抽气阀门二(38)，抽气支路二(39)的另一端连通在物料蒸气冷凝罐(3)上；
物料蒸发罐(1)设有稀物料进口(4)、浓物料出口(5)，物料蒸气冷凝罐(3)上设有冷凝液出口(6)。
8.根据权利要求7所述的一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：
所述的制冷剂蒸气压缩机(11)是活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机或涡旋式压缩机；
所述的制冷剂冷凝器(12)是制冷剂管内冷凝，管外中介水喷淋式蒸发的制冷剂冷凝器，或是制冷剂垂直管外冷凝，垂直管内中介水降膜式蒸发的制冷剂冷凝器；
所述的制冷剂蒸发器(14)是制冷剂管内蒸发，物料蒸气管外冷凝的制冷剂蒸发器；或是制冷剂管外满液式蒸发，物料蒸气管内冷凝的制冷剂蒸发器；
所述的制冷剂节流装置(13)是热力节流膨胀阀、电子节流膨胀阀、节流孔板或毛细管；
所述的中介水蒸气冷凝器(23)是中介水蒸气管内冷凝，管外物料浸没式蒸发的中介水蒸气冷凝器；或是中介水蒸气管外冷凝，管内物料降膜式蒸发的中介水蒸气冷凝器；
所述的不凝性气体抽气装置(31)是水环式真空泵、罗茨真空泵或滑阀式真空泵。
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| CN201820190648.3U CN208340134U (zh) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | 一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统 |
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|---|---|---|---|
| CN201820190648.3U CN208340134U (zh) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | 一种基于制冷剂蒸汽机械压缩的蒸发浓缩系统 |
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ID=64873145
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| CN (1) | CN208340134U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110755865A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-07 | 湖南安化芙蓉山茶业有限责任公司 | 利用冷媒直接冷凝和加热的真空浓缩系统及在茶汁浓缩中的应用 |
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2018
- 2018-02-02 CN CN201820190648.3U patent/CN208340134U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN110755865A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-07 | 湖南安化芙蓉山茶业有限责任公司 | 利用冷媒直接冷凝和加热的真空浓缩系统及在茶汁浓缩中的应用 |
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