CN208641783U - 一种单体多效mvr蒸发设备 - Google Patents

Abstract

一种单体多效MVR蒸发设备，属于低温浓缩技术领域，解决了现有的多效蒸发设备存在的问题，它包含蒸发器、预热器、保温管、气水分离器、冷凝器和压缩机；料液经过预热及保温过程后送入蒸发器浓缩；蒸发器的出料管与气水分离器的入口连接，气水分离器的排水口并联物料泵二和物料泵三，物料泵二与蒸发器的进料管连接，在所述出料管上设置有浓度计，出料管内料液浓度未达标时开启物料泵二送入蒸发器循环浓缩，达标后开启物料泵三排出；气水分离器的出气口与预热器的进气口连接；蒸发器的蒸汽出口与压缩机的入口连接，压缩机的出口与蒸发器的蒸汽入口连接，二次蒸汽被压缩机加压、升温后送入蒸发器继续供热；本实用新型用于低温浓缩。

Description

一种单体多效MVR蒸发设备

技术领域

本实用新型属于低温浓缩技术领域，具体涉及一种单体多效MVR蒸发设备。

背景技术

MVR是英文mechanical vapor recompression的简称，MVR蒸发设备是可以重新利用自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源需求的一项技术。

近年来，由于能源危机、气候问题和环境污染日益加剧，国家对企业耗能设备的要求越来越高。蒸发设备因其具有料液与加热面接触时间短，传热系数高，液体滞流量小，可低温蒸发，适用于粘度较大料液等特点，已经广泛应用于化工、医药、食品等工业生产中，作为浓缩技术的核心设备，其效能直接关系着相关行业的发展和企业的经济效益。现有的多效蒸发设备由于生蒸汽经过一效蒸发器温度损失较大，产生的二次蒸汽直接作为次效或次几效热源，能效较低，蒸发能力不高；另外，为了达到一定的蒸发量，一般多效蒸发设备中，需要联合多台蒸发器成套工作，设备占地面积大，成本高，自动化程度低，操作与维修的便利性差。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有的多效蒸发设备存在的上述问题，提供一种单体多效MVR蒸发设备，其技术方案如下：

一种单体多效MVR蒸发设备，它包含蒸发器、预热器、保温管、气水分离器、冷凝器和压缩机；

蒸发器包含由上封头、上筒体、下筒体和下封头依次通过法兰来密封连接构成的外壳，蒸发过程在外壳的内腔中进行；在外壳的上下两端分别设置有进料管和出料管，作为料液的进出通道；在外壳的内腔中设置有布液器、加热管和集液器，加热管的上端通过布液器来与进料管连接，加热管的下端通过集液器来与出料管连接；布液器使料液均匀分布到每根加热管中，扩大蒸发面积，起到提高传热效率的作用；全部加热管内的料液由集液器汇集到出料管排出；加热管通过上管板和下管板来与外壳焊接固定；在上筒体上设置有蒸汽入口，在下筒体上设置有蒸汽出口，蒸汽入口和蒸汽出口设置在上筒体和下筒体的同一侧，作为生蒸汽和二次蒸汽的进出通道；在上筒体的上侧设置有不凝气出口管，蒸汽换热后，蒸汽中的不凝气体大部分位于上方，由不凝气出口管排出；在下筒体的下侧设置有冷凝液出口管，通过冷凝液出口管排出蒸汽换热后冷凝的液体；在加热管上端设置有预热盘管，预热盘管与外壳固定连接，预热盘管的出口和入口设置在外壳的外侧；因为加热管的上端设置了预热盘管，所以上筒体的直径大于下筒体的直径；在下筒体的两侧分别设置有手孔和矩形通道，为设备清洗、检修提供通道；在下筒体上还设置有视镜，用于观察腔内换热工作情况；在上筒体上设置有压力计接管和温度计接管，实时测腔内压力和温度数值；

预热器的物料入口通过物料泵一来与来料管线连接，预热器的物料出口与预热盘管的入口连接，预热盘管的出口与保温管的物料入口连接，保温管的物料出口与蒸发器的进料管连接，料液经过预热及保温过程后送入蒸发器浓缩；蒸发器的出料管与气水分离器的入口连接，气水分离器的排水口并联物料泵二和物料泵三，物料泵二与蒸发器的进料管连接，在所述出料管上设置有浓度计，出料管内料液浓度未达标时开启物料泵二送入蒸发器循环浓缩，达标后开启物料泵三排出；气水分离器的出气口与预热器的进气口连接，分离出的蒸汽进入预热器换热后经冷凝器冷凝排出；

蒸发器的蒸气入口通过热压泵来与生蒸汽管线连接，为蒸发过程供应热源；保温管的蒸气入口也与生蒸汽管线连接，通入少量生蒸汽，为保温管提供热源；蒸发器的蒸汽出口与压缩机的入口连接，压缩机的出口与蒸发器的蒸汽入口连接，二次蒸汽被压缩机加压、升温后送入蒸发器继续供热；蒸发器的不凝气出口管与预热器的进气口连接，带有余热的不凝气体给预热器提供热源；预热器的出气口与冷凝器的进气口连接，冷凝器的冷凝水出口与水泵的进水口连接，水蒸汽冷凝后由水泵排出；

冷凝器的冷却液入口与来冷却水管线连接，由冷却水在冷凝器中将气体冷凝；冷凝器的排气口与真空泵的进气口连接，利用真空泵来抽取不凝气体，可以增加蒸发器的排气速度，即增加了整个蒸发系统的真空度，维持蒸发操作所需的负压，避免料液粘壁和结焦现象发生。

工艺流程：料液在物料泵一的作用下经预热器及预热盘管预热后，进入到保温管暂存过度及短时保温，再进入到蒸发器的加热管中换热，浓缩后的料液经气水分离器与二次蒸汽分离后，经由物料泵二被再次输送到蒸发器的加热管中，如此往复，直至达标。

生蒸汽一部分通入到保温管中，保持料液温度，另一部分在热压泵的作用下通入到蒸发器内，与加热管内的料液换热，使料液沸腾蒸发，生蒸汽中的一部分不凝气体从不凝气出口管排出，经预热器、冷凝器中后由水泵及真空泵排出；二次蒸汽从蒸汽出口进入到压缩机中，经压缩升高温度，作为热源再次通入到蒸发器内。

在系统运转过程中，利用压力计和温度计实时监测压力和温度。在料液的入口、出口以及生蒸汽的入口等管线重要节点设置截流阀，对料液及蒸汽的流向和流量进行控制，以达到节能、高效生产目标。

本实用新型的有益效果为：本实用新型对蒸发器结构和蒸发系统的工艺流程进行了设计，融入机械蒸汽再压缩技术，即MVR，得到一种单体多效MVR蒸发设备，MVR技术是一种能量集成技术，通过该技术的引入，使蒸发系统流程简单化，多体蒸发转变成单体蒸发，蒸汽利用率提高，设备成本降低，自动化操作程度增强，可实现化工、医药、食品等行业高效、节能生产的目标，提高企业经济效益；蒸发器中产生的二次蒸汽经压缩机压缩，压力、温度升高，热焓增加，形成新二次蒸汽，再次输送到蒸发器的加热室当作热源，其经济性是一般多效蒸发的数倍，蒸汽循环利用，降低能耗。整个工艺过程中仅在设备开启时通入生蒸汽，充分利用蒸汽潜热；同时，由于压缩机的介入，减少蒸发器效数，全套设备占地面积减小，结构与流程简单，易于实现全自动操作，可连续运行，经济，安全，可靠；由蒸发器出料管排出的一次浓缩料液，通过物料泵二经由蒸发器进料管再被输送到加热管内换热蒸发，如此往复，使料液持续维持沸腾状态，提高蒸发效率。

附图说明：

图1是本实用新型的整体结构原理示意图；

图2是蒸发器的结构示意图。

具体实施方式：

参照图1和图2，一种单体多效MVR蒸发设备，它包含蒸发器1、预热器2、保温管3、气水分离器4、冷凝器5和压缩机6；

蒸发器1包含由上封头、上筒体、下筒体和下封头依次通过法兰来密封连接构成的外壳1-1，蒸发过程在外壳1-1的内腔中进行；在外壳1-1的上下两端分别设置有进料管1-2和出料管1-3，作为料液的进出通道；在外壳1-1的内腔中设置有布液器、加热管1-4和集液器，加热管1-4的上端通过布液器来与进料管1-2连接，加热管1-4的下端通过集液器来与出料管1-3连接；布液器使料液均匀分布到每根加热管1-4中，扩大蒸发面积，起到提高传热效率的作用；全部加热管1-4内的料液由集液器汇集到出料管1-3排出；加热管1-4通过上管板和下管板来与外壳1-1焊接固定；在上筒体上设置有蒸汽入口1-5，在下筒体上设置有蒸汽出口1-6，蒸汽入口1-5和蒸汽出口1-6设置在上筒体和下筒体的同一侧，作为生蒸汽和二次蒸汽的进出通道；在上筒体的上侧设置有不凝气出口管1-7，蒸汽换热后，蒸汽中的不凝气体大部分位于上方，由不凝气出口管1-7排出；在下筒体的下侧设置有冷凝液出口管1-8，通过冷凝液出口管1-8排出蒸汽换热后冷凝的液体；在加热管1-4上端设置有预热盘管1-9，预热盘管1-9与外壳1-1固定连接，预热盘管1-9的出口和入口设置在外壳1-1的外侧；因为加热管1-4的上端设置了预热盘管1-9，所以上筒体的直径大于下筒体的直径；在下筒体的两侧分别设置有手孔1-10和矩形通道1-11，为设备清洗、检修提供通道；在下筒体上还设置有视镜1-12，用于观察腔内换热工作情况；在上筒体上设置有压力计接管1-13和温度计接管1-14，实时测腔内压力和温度数值；

预热器2的物料入口通过物料泵一7来与来料管线连接，预热器2的物料出口与预热盘管1-9的入口连接，预热盘管1-9的出口与保温管3的物料入口连接，保温管3的物料出口与蒸发器1的进料管1-2连接，料液经过预热及保温过程后送入蒸发器1浓缩；蒸发器1的出料管1-3与气水分离器4的入口连接，气水分离器4的排水口并联物料泵二8和物料泵三9，物料泵二8与蒸发器1的进料管1-2连接，在所述出料管1-3上设置有浓度计1-15，出料管1-3内料液浓度未达标时开启物料泵二8送入蒸发器1循环浓缩，达标后开启物料泵三9排出；气水分离器4的出气口与预热器2的进气口连接，分离出的蒸汽进入预热器2换热后经冷凝器5冷凝排出；

蒸发器1的蒸气入口通过热压泵10来与生蒸汽管线连接，为蒸发过程供应热源；保温管3的蒸气入口也与生蒸汽管线连接，通入少量生蒸汽，为保温管3提供热源；蒸发器1的蒸汽出口1-6与压缩机6的入口连接，压缩机6的出口与蒸发器1的蒸汽入口1-5连接，二次蒸汽被压缩机6加压、升温后送入蒸发器1继续供热；蒸发器1的不凝气出口管1-7与预热器2的进气口连接，带有余热的不凝气体给预热器2提供热源；预热器2的出气口与冷凝器5的进气口连接，冷凝器5的冷凝水出口与水泵11的进水口连接，水蒸汽冷凝后由水泵11排出；

冷凝器5的冷却液入口与来冷却水管线连接，由冷却水在冷凝器5中将气体冷凝；冷凝器5的排气口与真空泵12的进气口连接，利用真空泵12来抽取不凝气体，可以增加蒸发器1的排气速度，即增加了整个蒸发系统的真空度，维持蒸发操作所需的负压，避免料液粘壁和结焦现象发生。

Claims (3)

1.一种单体多效MVR蒸发设备，其特征在于它包含蒸发器(1)、预热器(2)、保温管(3)、气水分离器(4)、冷凝器(5)和压缩机(6)；

蒸发器(1)包含由上封头、上筒体、下筒体和下封头依次通过法兰来密封连接构成的外壳(1-1)，在外壳(1-1)的上下两端分别设置有进料管(1-2)和出料管(1-3)；在外壳(1-1)的内腔中设置有布液器、加热管(1-4)和集液器，加热管(1-4)的上端通过布液器来与进料管(1-2)连接，加热管(1-4)的下端通过集液器来与出料管(1-3)连接；加热管(1-4)通过上管板和下管板来与外壳(1-1)焊接固定；在上筒体上设置有蒸汽入口(1-5)，在下筒体上设置有蒸汽出口(1-6)，蒸汽入口(1-5)和蒸汽出口(1-6)设置在上筒体和下筒体的同一侧；在上筒体的上侧设置有不凝气出口管(1-7)；在下筒体的下侧设置有冷凝液出口管(1-8)；在加热管(1-4)上端设置有预热盘管(1-9)，预热盘管(1-9)与外壳(1-1)固定连接，预热盘管(1-9)的出口和入口设置在外壳(1-1)的外侧；在下筒体的两侧分别设置有手孔(1-10)和矩形通道(1-11)；在下筒体上还设置有视镜(1-12)；在上筒体上设置有压力计接管(1-13)和温度计接管(1-14)；

预热器(2)的物料入口通过物料泵一(7)来与来料管线连接，预热器(2)的物料出口与预热盘管(1-9)的入口连接，预热盘管(1-9)的出口与保温管(3)的物料入口连接，保温管(3)的物料出口与蒸发器(1)的进料管(1-2)连接；蒸发器(1)的出料管(1-3)与气水分离器(4)的入口连接，气水分离器(4)的排水口并联物料泵二(8)和物料泵三(9)，物料泵二(8)与蒸发器(1)的进料管(1-2)连接，在所述出料管(1-3)上设置有浓度计(1-15)；气水分离器(4)的出气口与预热器(2)的进气口连接；

蒸发器(1)的蒸气入口通过热压泵(10)来与生蒸汽管线连接；保温管(3)的蒸气入口也与生蒸汽管线连接；蒸发器(1)的蒸汽出口(1-6)与压缩机(6)的入口连接，压缩机(6)的出口与蒸发器(1)的蒸汽入口(1-5)连接；蒸发器(1)的不凝气出口管(1-7)与预热器(2)的进气口连接；预热器(2)的出气口与冷凝器(5)的进气口连接，冷凝器(5)的冷凝水出口与水泵(11)的进水口连接。

2.如权利要求1所述一种单体多效MVR蒸发设备，其特征在于冷凝器(5)的冷却液入口与来冷却水管线连接。

3.如权利要求1所述一种单体多效MVR蒸发设备，其特征在于冷凝器(5)的排气口与真空泵(12)的进气口连接。