CN208454536U - 一种工业废水蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业废水蒸发装置，包括依次连接的蒸发器、蒸发式冷凝器、冷凝罐收集罐、以及用于提供负压动力的真空泵；所述蒸发器的进水口连接废水槽，其二次蒸汽出口通过二次蒸汽管与蒸发式冷凝器的进料口相连通，蒸发式冷凝器的出料口通过冷凝管伸入冷凝罐收集罐的下部，冷凝罐收集罐还与真空泵相连通；所述蒸发式冷凝器的进料口为口径逐渐变小的梯形方口，在二次蒸汽管与蒸发式冷凝器的进料口之间还设置有进料盘，所述进料盘的两端面分别与二次蒸汽管、进料口密封连接。本实用新型显著降低了蒸汽的消耗量，提高了蒸发效率，套用冷凝水量增加，大大降低了工业废水处理成本。

Description

一种工业废水蒸发装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理设备领域，具体涉及一种工业废水蒸发装置。

背景技术

目前，工业制备氧化锌过程中会产生大量的含盐工业废水，这些含盐工业废水的处理是当前环保形势下的一个必要环节。现有的含盐工业废水的处理基本工艺是采用正压或常压进行蒸发，即利用蒸汽间接换热的方式使废水中的水高温挥发，由于水的减少里面所含的盐饱和浓度增高后进行富集，再把形成的盐颗粒分离出来，同时蒸发产生的二次蒸汽经冷凝后送回生产系统中进行二次利用。

但是，常压或正压蒸发过程需要将工业废水加热至100℃，蒸汽消耗量非常大，蒸发速度慢、效率低；而且高温蒸汽在冷凝时又会放出大量的热，对冷却水的消耗也很大，严重提高了工厂能耗。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能耗低、蒸发速度快、蒸发效率高的含盐工业废水蒸发装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种工业废水蒸发装置，包括依次连接的蒸发器、蒸发式冷凝器、冷凝罐收集罐、以及用于提供负压动力的真空泵；所述蒸发器的进水口连接废水槽，其二次蒸汽出口通过二次蒸汽管与蒸发式冷凝器的进料口相连通，蒸发式冷凝器的出料口通过冷凝管伸入冷凝罐收集罐的下部，所述冷凝罐收集罐还与真空泵相连通；所述蒸发式冷凝器的进料口为口径逐渐变小的梯形方口，在二次蒸汽管与蒸发式冷凝器的进料口之间还设置有进料盘，所述进料盘的前后端面分别与二次蒸汽管、进料口密封连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述蒸发式冷凝器为逆流式蒸发式冷凝器，蒸发式冷凝器内部设置有螺旋形的换热盘管，其入口与蒸发式冷凝器的进料口相连通，其出口连接冷凝管。

本实用新型的进一步改进在于：所述进料口的末端与换热盘管的入口配合并密封连接，其前端伸出蒸发式冷凝器的壳体外侧、连通二次蒸汽管。

本实用新型的进一步改进在于：所述进料口的前端截面积为换热盘管截面积的5倍~20倍。

本实用新型的进一步改进在于：所述进料盘为内部空腔的盘形结构，其截面积大于梯形方口的前端截面积；进料盘的前后端面上分别开设有与二次蒸汽管、进料口前端外形相配适的开口。

本实用新型的进一步改进在于：所述二次蒸汽管、冷凝罐收集罐和真空泵上均安装有真空表。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型提供了一种工业废水蒸发装置，含盐工业废水经过处理后得到可以回收套用的冷凝水，同时将废水中的杂质富集、便于集中处理，大大减少了废水生化处理量，降低了工厂的环保处理压力，实现了水资源的重复利用，达到了清洁生产的目的。

本实用新型采用负压蒸发，废水在负压状态下沸腾温度降低，蒸汽的消耗量显著减少，蒸发效率提高；真空泵能够提供稳定的负压环境，二次蒸汽能够得到迅速且彻底的排出，有利于提高工业废水的蒸发处理速度。

本实用新型采用逆流式蒸发式冷凝器对二次蒸汽进行冷凝，采用空气和冷却水进行双重冷却，换热冷却效果显著提高，冷凝水量明显增多；冷却水循环利用、消耗量低，冷却处理成本降低。当工业废水蒸发处理量较大时，通过加大蒸发式冷凝器的组数就可以达到充分冷却的目的。

为了避免蒸发过程出现阻力、提高系统处理的稳定性和顺畅度，本实用新型对常规蒸发式冷凝器的进料口进行了改动，采用梯形方口、并设置进料盘进行缓冲，显著增加了蒸发式冷凝器的进料面积，在气体进入时就消除了阻力的情况，在负压工况下，由于截面积的增加，大量的气体会在无阻力的情况下进入到蒸发式冷凝器系统中，保证了整体的蒸发效果和处理速度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为二次蒸汽管与蒸发式冷凝器连接部分的俯视示意图；

图3为蒸发式冷凝器的侧视示意图。

其中，11、蒸发室，12、加热室，13、循环管，14、轴流泵，15、返流管，16、加热管束，2、蒸发式冷凝器，21、进料口，22、进料盘，23、集水箱，24、进风栅，25、换热盘管，26、喷淋水装置，27、挡水板，28、冷却水循环管，29、冷却风机，3、冷凝罐收集罐，4、真空泵，5、二次蒸汽管，6、冷凝管，7、真空表。

具体实施方式

下面通过参考附图来详细说明本实用新型。

一种工业废水蒸发装置，如图1所示，包括蒸发器、蒸发式冷凝器2、冷凝罐收集罐3和真空泵4。所述蒸发器的进液口连接废水槽，蒸发器、蒸发式冷凝器2、冷凝罐收集罐3依次连通，真空泵4的真空管路连通至位于蒸发装置末端的冷凝罐收集罐3上，为整个系统提供负压动力。

所述蒸发器包括蒸发室11和加热室12，蒸发室11底部与加热室12底部通过循环管连通，加热室12顶部通过返流管15连通至蒸发室11的下部，在循环管13的最低处还设置有用于提供循环动力的轴流泵14。所述蒸发室11底部设置有与废水槽相连通的进液口，工业废水由废水槽泵送至蒸发室11、再经循环管13进入加热室12中；在加热室12中设置有多根竖直排列的加热管束16，加热管束16的入口连通蒸汽入口，加热管束16的出口连通蒸汽出口，蒸汽在加热管束16中流动、对在壳程内流动的工业废水进行加热，完成水分的汽化。所述蒸发室11用于实现气液分离，其顶部的出气口通过二次蒸汽管5与蒸发式冷凝器2的进料口21相连通，其底部还设置有浓缩出料口，经过循环蒸发后的浓缩液经浓缩出料口排出、送入进一步处理工段。

所述蒸发式冷凝器2为逆流式蒸发式冷凝器，采用水冷和风冷对二次蒸汽进行冷却。所述逆流式蒸发式冷凝器2包括集水箱23、进风栅24、换热盘管25、喷淋水装置26、挡水板27、冷却水循环管28、冷却风机29。所述换热盘管25为横置的螺旋形盘管，换热盘管25的入口与蒸发式冷凝器2的进料口21相连通，其出口连接冷凝管6，二次蒸汽在换热盘管25中流动、冷凝，冷凝水通过冷凝管6流入冷凝罐收集罐3中存储。在换热盘管25的上方设置有喷淋水装置26，包括喷淋管和设置在喷淋管上的若干个喷淋头，喷淋管通过冷却水循环管28与位于蒸发式冷凝器2底部的集水箱23相连通，冷却水由喷淋头喷出、对换热盘管25中的二次蒸汽进行冷却，完成冷却后的循环水在集水箱23中暂存、再在循环泵的驱动下重新回到喷淋水装置26中喷淋。在换热盘管25的下方设置有进风栅24，蒸发式冷凝器2顶部中央设置冷却风机29，在冷却风机29的作用下，冷空气从进风栅24进入形成由下至上逆行的气流。在喷淋水装置26上方、冷却风机29下方还设置有挡水板27，在集水箱23内还设置有用于补充冷却水的浮球阀。

如图1~图3所示，所述蒸发式冷凝器2的进料口21为口径逐渐变小的梯形方口，其末端与换热盘管25的入口配合、并密封连接，其前端伸出蒸发式冷凝器2的壳体外部，连通二次蒸汽管5。所述梯形方口前后端的具体尺寸可以根据工业废水的实际处理量有所调整，所蒸发的废水量大、产生的二次蒸汽多，梯形方口的前端适当扩大，所蒸发的废水量小、产生的二次蒸汽少，梯形方口的前端尺寸适当减小，通常来说，梯形方口的前端截面积为换热盘管25截面积的5倍~20倍。所述梯形方口的长宽比例可根据蒸发式冷凝器2的宽度有所调整，通常来说，梯形方口的高度受制于喷淋水装置26和换热盘管25，扩大范围受限，梯形方口的长度可以沿蒸发式冷凝器2的壳体宽度而拉长。进入蒸发式冷凝器2的壳体后梯形方口逐渐收紧、直至与换热盘管的入口截面尺寸配合，密封连接。

为了保证在负压工况下二次蒸汽进入蒸发式冷凝器2的顺畅，在二次蒸汽管5和进料口21之间设置有用于缓冲的进料盘22，所述进料盘22为内部空腔的盘形结构，其截面积大于梯形方口的前端截面积。进料盘22的两个端面上分别开设有与二次蒸汽管5、梯形方口前端外形相配适的开口；其前端面与二次蒸汽管5密封连接，后端面与梯形方口的前端密封连接。二次蒸汽由管径较小的二次蒸汽管5排出，若直接进入口径很大的进料口21，压力骤变容易造成真空度的不稳定，影响蒸发装置的连续运行；通过具有较大空腔结构的进料盘22的缓冲，能够有效消除流动面积对真空度的影响，提高系统运行稳定性。

所述进料盘22与二次蒸汽管5、进料盘22与进料口21的连接方式可有多种形式，例如焊接、法兰密封连接、密封卡接等，可根据实际工况进行选择。

根据需要实际处理的工业废水量，蒸发器和蒸发式冷凝器的配置形式可以多种，例如一台蒸发器配置一组蒸发式冷凝器2，或者一台蒸发器配置多组蒸发式冷凝器2。当一台蒸发器配多组蒸发式冷凝器2使用时，所述进料盘22的后侧端面上开设有与多个梯形方口相配适的开口，二次蒸汽管5通过一个进料盘22与多个进料口21相连通。

在二次蒸汽管5、冷凝罐收集罐3和真空泵4上均安装有真空表7，通过真空表7及时监测体系真空度，保证体系的真空稳定。

本实用新型的运行真空度可根据工业废水量、蒸发器和蒸发式冷凝器的容量等进行调整，通常在-0.08MPa~-0.05MPa之间，蒸发式冷凝器的梯形方口前端截面积为换热盘管截面积的8倍~18倍。

本实用新型的工作过程为：

S1：开启真空泵4，使蒸发装置内形成负压；

S2：废水槽内的工业废水泵入蒸发器，工业废水由蒸发室11下部的进液口进入到轴流泵水平进口，再由泵增加了动能液体、由轴流泵垂直出口出来，进入到加热室12的壳程，通过管程的蒸汽进行加热后从加热室12的顶部返回蒸发室11内进行气液分离，二次蒸汽在负压的拉动下进入蒸发式冷凝器2，液体经循环管重新回到加热室12加热，实现连续蒸发结晶；

S3：二次蒸汽在蒸发式冷凝器2内被冷却水和空气冷凝下来，冷凝水经管道进入冷凝罐收集罐3储藏，返回车间进行回水套用；不凝气体通过真空泵4排出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种工业废水蒸发装置，其特征在于：包括依次连接的蒸发器、蒸发式冷凝器（2）、冷凝罐收集罐（3）、以及用于提供负压动力的真空泵（4）；所述蒸发器的进液口连接废水槽，其二次蒸汽出口通过二次蒸汽管（5）与蒸发式冷凝器（2）的进料口（21）相连通，蒸发式冷凝器（2）的出料口通过冷凝管（6）伸入冷凝罐收集罐（3）的下部，所述冷凝罐收集罐（3）还与真空泵（4）相连通；所述蒸发式冷凝器（2）的进料口（21）为口径逐渐变小的梯形方口，在二次蒸汽管（5）与蒸发式冷凝器（2）的进料口（21）之间还设置有进料盘（22），所述进料盘（22）的前后端面分别与二次蒸汽管（5）、进料口（21）密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种工业废水蒸发装置，其特征在于：所述蒸发式冷凝器（2）为逆流式蒸发式冷凝器，蒸发式冷凝器（2）内部设置有螺旋形的换热盘管（25），其入口与蒸发式冷凝器（2）的进料口（21）相连通，其出口连接冷凝管（6）。

3.根据权利要求2所述的一种工业废水蒸发装置，其特征在于：所述进料口（21）的末端与换热盘管（25）的入口配合并密封连接，其前端伸出蒸发式冷凝器（2）的壳体外侧、与进料盘（22）密封连接。

4.根据权利要求3所述的一种工业废水蒸发装置，其特征在于：所述进料口（21）的前端截面积为换热盘管（25）截面积的5倍~20倍。

5.根据权利要求1所述的一种工业废水蒸发装置，其特征在于：所述进料盘（22）为内部空腔的盘形结构，其截面积大于梯形方口的前端截面积；进料盘（22）的前后端面上分别开设有与二次蒸汽管（5）、进料口（21）前端外形相配适的开口。

6.根据权利要求1所述的一种工业废水蒸发装置，其特征在于：所述二次蒸汽管（5）、冷凝罐收集罐（3）和真空泵（4）上均安装有真空表（7）。