CN208603748U - 一种水处理蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水处理蒸发系统，包括热水罐、热水泵、冷水罐、冷水泵、进料罐、进料泵、循环泵、排水罐、热泵、蒸发器、分离器和冷凝器；热水罐、热水泵、热泵、蒸发器、热水罐依次连通构成热水循环，冷水罐、冷水泵、热泵、冷凝器、冷水罐依次连通构成冷水循环；进料罐、进料泵、分离器、循环泵、蒸发器、循环泵、进料罐依次通过连通构成物料循环；分离器和蒸发器间直接连通构成物料内循环；分离器、冷凝器、排水罐依次通过管路连通构成蒸汽和馏出液通道。本实用新型充分利用经过热泵降温的冷水，用其对蒸汽进行冷凝，一机两用，蒸发和冷凝同时进行，节省设备投入；只需要电能，无需其他热源，结构简单，操作方便。

Description

一种水处理蒸发系统

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，具体涉及一种水处理蒸发系统。

背景技术

在众多领域中，如化工、金属冶炼、食品、制药、饲料发酵、钢厂电厂铵法脱硫、油气田等行业，都使用不同型号的蒸发结晶设备，来生产产品或者进行废水治理。在这些蒸发系统中，常用到空气源热泵蒸发器，空气源热泵的原理是利用冷媒介质低温蒸发，由蒸发器上的引风机将空气中的热量引入蒸发器，使得嵌装入蒸发器翅片内铜管中的冷媒介质吸收到空气中的热量进行蒸发，使冷媒气液混合体中的液体蒸发为气体进入压缩机，经过压缩机压缩产生高温高压的气体进行制热，高温高压气体经过换热器换热产生热水的设备为空气能热泵。

申请号为CN201510711579.7中国专利数据库的实用新型专利“一种空气能热泵蒸发系统”公开了如下技术方案：一种空气能热泵蒸发系统，包括：原料池、原料泵、物料循环泵、分离器、板式换热器、空气能热泵、水箱以及控制所述蒸发系统的PLC系统，其中物料走向：原料由原料泵输送到分离器中，在分离器中进行初级蒸发，物料循环泵将分离器中的物料泵送到板式换热器内热交换，蒸发后的浓缩液通过管路排出；热水走向：自来水通入水箱中，水箱中的水进入空气能热泵中加热，热水循环至水箱中，通过热水泵将水箱中的热水泵送到板式换热器中进行热量交换，降温后的水重新循环至水箱中。

上述方案大大提高了热源的利用率，并且通过提高分离器中的蒸发的面积和提高水表面的空气流速，从而提高了蒸发效率。然后上述方案无法充分利用冷热能，造成了大量热能的浪费，如高温的浓缩液、直接排放的高温的气体以及空气能热泵排放的低温气体。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种成本低、节能环保并且运行稳定的水处理蒸发系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种水处理蒸发系统，包括热水罐、热水泵、冷水罐、冷水泵、进料罐、进料泵、循环泵、排水罐、热泵、蒸发器、分离器和冷凝器，所述热水罐内设有恒温控制装置，所述蒸发器和分离器内保持负压；

所述热水罐的出水口、热水泵、热泵的热水进口、热泵的热水出口、蒸发器、热水罐的进水口依次通过管路连通构成热水循环，所述冷水罐的出水口、冷水泵、热泵的冷水进口、热泵的冷水出口、冷凝器的冷凝水通道、冷水罐的进水口依次通过管路连通构成冷水循环，所述热泵将冷水内的热量转移动热水内，升温后的热水和降温后的冷水分别用于蒸发和冷凝；

所述进料罐的出料口、进料泵、分离器、循环泵、蒸发器、循环泵、进料罐的入料口依次通过管路连通构成物料循环，物料在所述分离器内进行初级蒸发后，进入所述蒸发器内与热水换热后进行二次蒸发；

所述分离器和蒸发器间还直接通过管路连通构成物料内循环；

所述分离器的蒸汽出口、冷凝器的气体入口、冷凝器的馏出液出口、排水罐依次通过管路连通构成蒸汽和馏出液通道。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型充分利用经过热泵降温的冷水，用其对蒸汽进行冷凝，一机两用，蒸发和冷凝同时进行，节省设备投入；

2、本实用新型物料不与热源机组直接接触，避免了腐蚀问题；

3、本实用新型通过热泵对热水和冷水进行热交换，从而使热水到达蒸发所需高温，使冷水达到冷凝所需低温，整体能量消耗很低，节能环保。

4、本实用新型只需要电能，无需其他热源，结构简单，操作方便；

本实用新型的进一步改进方案如下：

进一步的，还包括排气泵，所述冷凝器的气体出口、排水罐、排气泵依次通过管路连通构成不凝性气体的排空通道。

将不凝性气体和馏出液一起收集在排水罐中，再通过排气泵进行排空，避免蒸汽与不凝性气体一起排空。

进一步的，所述蒸发器和分离器内的真空度为-0.08Mpa。

通过保证蒸发器和分离器内的真空度，来提高蒸发效率，同时-0.08Mpa真空度下蒸发器内的物料的沸腾温度为60℃，使得较低温度的热水也能满足要求，有效节约了能源。

进一步的，所述热水泵和冷水泵的流量相同。

通过采用上述方案，保证热泵内热水和冷水的均匀热交换，同时容易控制出口热水和进口热水的温度。

进一步的，所述热泵的热水进口的水温为75℃，热水出口的水温为80℃，冷水进口的水温为20℃，冷水出口的水温为15℃。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型的实施例的结构示意图。

图中所示：

1、热水罐；2、热水泵；3、冷水罐；4、冷水泵；5、进料罐；6、进料泵；7、循环水；8、排水罐；9、热泵；10、蒸发器；11、分离器；12、冷凝器；13、排气泵。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

图1是本实用新型的实施例的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的一种水处理蒸发系统，包括热水罐1、热水泵2、冷水罐3、冷水泵4、进料罐5、进料泵6、循环泵7、排水罐8、热泵9、蒸发器10、分离器11、冷凝器12和排气泵13。

热水罐1内设有恒温控制装置，控制热水罐1内热水温度为75℃。

蒸发器10和分离器11内保证-0.08Mpa真空度，使得蒸发器10内物料的沸腾温度为60℃。

热水泵2和冷水泵4的流量相同。

热水罐1的出水口、热水泵2、热泵9的热水进口、热泵9的热水出口、蒸发器10、热水罐1的进水口依次通过管路连通构成热水循环。

冷水罐3的出水口、冷水泵4、热泵9的冷水进口、热泵9的冷水出口、冷凝器12的冷凝水通道、冷水罐3的进水口依次通过管路连通构成冷水循环。

热泵9将冷水内的热量转移动热水内，升温后的热水和降温后的冷水分别用于蒸发和冷凝。

进料罐5的出料口、进料泵6、分离器9、蒸发器10、循环泵11、进料罐5的入料口依次通过管路连通构成物料循环，物料在分离器9内进行初级蒸发后，进入蒸发器10内与热水换热后进行二次蒸发。

分离器9、循环泵11和蒸发器10间还依次通过管路连通构成物料内循环。

分离器9的蒸汽出口、冷凝器12的气体入口、冷凝器12的馏出液出口、排水罐8依次通过管路连通构成蒸汽和馏出液通道。

冷凝器12的气体出口、排水罐8、排气泵13依次通过管路连通构成不凝性气体的排空通道。

热泵的热水进口的水温为75℃，热水出口的水温为80℃，冷水进口的水温为20℃，冷水出口的水温为15℃。

本实施例充分利用经过热泵9降温的冷水，用其对蒸汽进行冷凝，一机两用，蒸发和冷凝同时进行，节省设备投入；

本实施例物料不与热源机组直接接触，避免了腐蚀问题；

本实施例通过热泵9对热水和冷水进行热交换，从而使热水到达蒸发所需高温，使冷水达到冷凝所需低温，整体能量消耗很低，节能环保。

本实施例只需要电能，无需其他热源，结构简单，操作方便。

本实施例的具体工作过程：

1、蒸发：

热水罐1内75℃的热水通过热水泵2进入热泵9的热水进口，再热泵9内热水吸收冷水的热量至80℃，再由热泵9的热水出口排出至蒸发器10内，在蒸发器10内与物料进行热交换后排回热水罐1内；

进料罐5内的物料经过进料泵6进入分离器11内进行初级蒸发，之后物料依次循环泵7、蒸发器10和分离器11进行不停的内部循环，物料在蒸发器10内与80℃热水热交换，在分离器11内进行二次蒸发和汽液分离；

最后无法蒸发的物料通过循环泵9排回进料罐5内。

2、冷凝：

冷水罐3内的20℃冷水通过冷水泵4进入热泵9的冷水进口，冷水的热量转移到热水中至15℃，再由热泵9的冷水出口排至冷凝器12的冷凝水12通道内，通过在冷凝器12内与蒸汽进行热交换后，排回冷水罐3内；

分离器11的蒸汽出口排出的蒸汽通过管路连接冷凝器12的蒸汽入口，在冷凝器12内被15℃的冷水冷凝，冷凝液通过冷凝器12的馏出液出口排至排水罐8内，直接由排水罐13的出水口收集，

不凝性气体由冷凝器12的气体出口排至排水罐8内，最后通过排气泵13排空。

本实施例的具体水处理数据如下表：

表一本实施例的水处理数据

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种水处理蒸发系统，其特征在于，包括热水罐、热水泵、冷水罐、冷水泵、进料罐、进料泵、循环泵、排水罐、热泵、蒸发器、分离器和冷凝器，所述热水罐内设有恒温控制装置，所述蒸发器和分离器内保持负压；

所述热水罐的出水口、热水泵、热泵的热水进口、热泵的热水出口、蒸发器、热水罐的进水口依次通过管路连通构成热水循环，所述冷水罐的出水口、冷水泵、热泵的冷水进口、热泵的冷水出口、冷凝器的冷凝水通道、冷水罐的进水口依次通过管路连通构成冷水循环，所述热泵将冷水内的热量转移动热水内，升温后的热水和降温后的冷水分别用于蒸发和冷凝；

所述进料罐的出料口、进料泵、分离器、循环泵、蒸发器、进料罐的入料口依次通过管路连通构成物料循环，物料在所述分离器内进行初级蒸发后，进入所述蒸发器内与热水换热后进行二次蒸发；

所述分离器和蒸发器间还直接通过管路连通构成物料内循环；

所述分离器的蒸汽出口、冷凝器的气体入口、冷凝器的馏出液出口、排水罐依次通过管路连通构成蒸汽和馏出液通道。

2.根据权利要求1所述的一种水处理蒸发系统，其特征在于，还包括排气泵，所述冷凝器的气体出口、排水罐、排气泵依次通过管路连通构成不凝性气体的排空通道。

3.根据权利要求1所述的一种水处理蒸发系统，其特征在于，所述蒸发器和分离器内的真空度为-0.08Mpa。

4.根据权利要求1所述的一种水处理蒸发系统，其特征在于，所述热水泵和冷水泵的流量相同。

5.根据权利要求4所述的一种水处理蒸发系统，其特征在于，所述热泵的热水进口的水温为75℃，热水出口的水温为80℃，冷水进口的水温为20℃，冷水出口的水温为15℃。