CN209242715U - 一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，包括初始蒸汽发生系统、多效蒸发冷凝系统、原料水预处理系统和抽真空系统，其特征在于：所述多效蒸发冷凝系统由首效蒸发冷凝器、中间效蒸发冷凝器、末效蒸发冷凝器和末效蒸汽冷凝器构成，所述首效蒸发冷凝器、中间效蒸发冷凝器、末效蒸发冷凝器和末效蒸汽冷凝器温度、压力依次降低，并处于饱和状态，所述多效蒸发冷凝系统前端和初始蒸汽发生系统连接，末端和原料水预处理系统连接，所述多效蒸发冷凝系统和抽真空系统连接；本实用新型可以将工业生产过程中存在的乏汽、热水、热风、烟气、铸造冶炼辐射热等余热进行再利用制备纯净水，提高了经济效益和社会效益，保护环境，值得推广使用。

Description

一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统

技术领域

本实用新型涉及余热利用系统，尤其是一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统。

背景技术

随着工业的发展，余热广泛的存在于各类工业生产过程中，致使余热种类繁多，余热品位也是参差不齐，因此如何充分使用各种余热，使其产生较高的经济效益和社会效益，成了摆在各级科研人员面前的首要问题。目前对余热的通用做法一般都是在现有的工艺系统中或空调系统中找到合适的去处，如果没有合适的去处，特别是那些低品位余热就直接排放或用冷源降温后再排放，这样不仅浪费了大量的可利用能源，而且还会对周边环境造成诸多不利影响，严重损害企业的经济效益和社会效益。

本实用新型针对上述问题，公开了一种利用余热制备纯净水的系统，该系统可以充分解决各种余热的被回收利用问题，并且根据需求生产出各种纯度的纯净水，如饮用水、医药用水、锅炉补给水等各种民用和工业用水，同时生产出的纯净水可以对外出售，解决了目前很多工艺系统的余热找不到出路的问题；本实用新型采用多效蒸馏方法生产纯净水，无需使用酸碱等化学药剂，因此不产生污水以及不会造成二次污染，最终达到节能减排，提高企业经济效益和社会效益。

实用新型内容

针对现有的余热热源随意排放，存在资源浪费的问题，本实新提出一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，技术方案如下：

一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，包括初始蒸汽发生系统、多效蒸发冷凝系统、原料水预处理系统和抽真空系统，其特征在于：所述多效蒸发冷凝系统和抽真空系统、浓缩水排放系统、纯净水后处理系统、蒸发器补水口连接，所述多效蒸发冷凝系统由首效蒸发冷凝器、中间效蒸发冷凝器、末效蒸发冷凝器和末效蒸汽冷凝器构成，所述首效蒸发冷凝器、中间效蒸发冷凝器、末效蒸发冷凝器和末效蒸汽冷凝器之间首尾相通，其温度、压力依次降低，并处于饱和状态，所述多效蒸发冷凝系统前端的首效蒸发冷凝器管内侧和所述初始蒸汽发生系统连接，所述多效蒸发冷凝系统末效蒸汽冷凝器和所述原料水预处理系统连接。

进一步的，所述初始蒸汽发生系统、首效蒸发冷凝器、中间效蒸发冷凝器、末效蒸发冷凝器和末效蒸汽冷凝器首尾相通水平或垂直设置。

进一步的，所述多效蒸发冷凝系统顶部设有原料水母管，所述原料水母管连接每一效的喷淋装置。

进一步的，所述喷淋装置设置于首效蒸发冷凝器、中间效蒸发冷凝器、末效蒸发冷凝器顶部，所述喷淋装置包括但不限于喷嘴、淋水盘、喷淋小孔。

进一步的，所述多效蒸发冷凝系统设置的相邻效之间设有除沫装置。

进一步的，所述初始蒸汽发生系统连接余热热源系统。

进一步的，所述原料水预处理系统连接原料水进口。

进一步的，所述纯净水后处理系统设有纯净水出口。

进一步的，所述浓缩水排放系统设有浓缩水出口。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型公开的一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，可以将工业生产过程中存在的乏汽、热水、热风、烟气、铸造冶炼辐射热等余热进行再利用，经过多效蒸发冷凝器和蒸汽冷凝器制备纯净水，制备获取的纯净水可以用于日常生活的饮用、医疗用水、锅炉补给水及其他工业用水，解决了目前余热排放造成的资源浪费以及余热再利用的问题，提高了经济效益和社会效益，并且本实用新型公开的纯净水制备系统未使用酸碱等化学药剂，不会产生污水以及其他副产物的排放，杜绝二次污染的问题，保护环境，具有更高的经济效益和社会效益，值得推广使用。

附图说明

图1为本实用新型系统示意图。

图2为本实用新型系统结构示意图。

其中，1-初始蒸汽发生系统，2-多效蒸发冷凝系统，21-首效蒸发冷凝器，22-中间效蒸发冷凝器，23-末效蒸发冷凝器，24-末效蒸汽冷凝器，3-原料水预处理系统，4-抽真空系统，5- 余热热源系统，6-原料水进口，7-浓缩水排放系统，71-浓缩水出口，8-纯净水处理系统，81- 纯净水出口，9-蒸发器补水口，10-除沫装置，11-原料水母管，12-喷淋装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本使用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

下面结合附图1和附图2对本实用新型做进一步的解释：

一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，包括初始蒸汽发生系统1、多效蒸发冷凝系统2、原料水预处理系统3和抽真空系统4：所述多效蒸发冷凝系统2和抽真空系统4、浓缩水排放系统7、纯净水后处理系统8、蒸发器补水口9连接，所述多效蒸发冷凝系统2包括不少于两效水平管管外蒸发的蒸发冷凝器组成，至少由首效蒸发冷凝器21、末效蒸发冷凝器23和末效蒸汽冷凝器24构成，中间效蒸发冷凝器22为0～30效，所述首效蒸发冷凝器21、中间效蒸发冷凝器22、末效蒸发冷凝器23和末效蒸汽冷凝器24温度、压力依次降低，并处于饱和状态，所述末效蒸汽冷凝器24选自列管式管外冷凝器、列管式管内冷凝器、板式冷凝器等其中的一种或多种，所述多效蒸发冷凝系统2前端的首效蒸发冷凝器21的管内侧和所述初始蒸汽发生系统1连接，其末端的末效蒸汽冷凝器24和所述原料水预处理系统3连接，所述多效蒸发冷凝系统2和所述抽真空系统4连接。

优选地，所述初始蒸汽发生系统1、首效蒸发冷凝器21、中间效蒸发冷凝器22、末效蒸发冷凝器23和末效蒸汽冷凝器24首尾相通，平行或垂直设置。

优选地，所述多效蒸发冷凝系统2顶部设有原料水母管11，所述原料水母管11连接每一效的喷淋装置12。

优选地，所述喷淋装置12设置于首效蒸发冷凝器21、中间效蒸发冷凝器22、末效蒸发冷凝器23顶部，所述喷淋装置12包括但不限于：喷嘴结构、淋水盘结构、喷淋小孔结构。

优选地，所述多效蒸发冷凝系统2设置的相邻效之间设有除沫装置10。

优选地，所述初始蒸汽发生系统1连接余热热源系统5，所述余热热源系统5为乏汽、热水、热风、烟气、铸造冶炼辐射热等其中的一种或多种。

优选地，所述原料水预处理系统3连接原料水进口6，所述原料水为自来水、江河湖泊等地表水、地下水、海水等其中的一种或多种。

优选地，所述纯净水后处理系统8设有纯净水出口81。

优选地，所述浓缩水排放系统7设有浓缩水出水口71。

使用时，所述初始蒸汽发生系统1、多效蒸发冷凝系统2及其各自内部之间从头至尾压力、温度依次降低，而且处于饱和状态，所述余热热源系统5接入初始蒸汽发生系统1，加热最初加入初始蒸汽发生系统1中的纯净水使其蒸发产生出初始蒸汽；初始蒸汽依靠压差通过除沫装置10自动流入多效蒸发冷凝系统2的首效蒸发冷凝器21的管内，同时被管外的原料水冷却降温后凝结成凝结水，该凝结水返回初始蒸汽发生系统1，被余热加热再次形成初始蒸汽，如此循环，当初始蒸汽发生系统1中的纯净水发生损耗，水位低于设定高度时，则自动从蒸发器补水口9补入一定量的纯净水以维持液位；

所述原料水进水口6首先接入原料水预处理系统3，在原料水预处理系统3中经过过滤、沉降除污，接着加入适量阻垢剂以降低结垢倾向，加入适量灭菌杀毒剂消毒等简单预处理；再送入末效蒸汽冷凝器24，通过吸热将末效产生的二次蒸汽全部凝结，同时其自身被预热；之后再接入多效蒸发冷凝系统2顶部的原料水母管11中，再根据工艺要求分配至首效蒸发冷凝器21、中间效蒸发冷凝器22、末效蒸发冷凝器23的顶部喷淋装置12中均匀喷淋在首效蒸发冷凝器21、中间效蒸发冷凝器22、末效蒸发冷凝器23顶层管束的外壁，原料水包围着管壁吸收管束内蒸汽的热量后被加热直至蒸发产生二次蒸汽，未被蒸发的原料水滴落至下一层管束的外壁，再次吸收管束内蒸汽的热量后被加热直至蒸发产生二次蒸汽，依次类推，直至最底层管束；剩余的原料水会被逐渐浓缩后全部分别滴落至各自蒸发冷凝器的壳体底部；由于各效的工作压力依次降低，为了充分蒸发出更多的蒸汽，再将各自蒸发冷凝器的壳体底部的浓缩水依靠压差通过设定的管路依次引入下一效蒸发冷凝器，闪蒸出部分蒸汽，被进一步浓缩的浓缩水最终全部依靠压差流入末效蒸发冷凝器23壳体底部，最后通过浓缩水排放系统7 的浓缩水口71排出；

所述首效蒸发冷凝器21产生的二次蒸汽接入第二效蒸发冷凝器的管内，第二效蒸发冷凝器产生的二次蒸汽接入第三效蒸发冷凝器的管内，依次类推，直至末效蒸发冷凝器23产生的二次蒸汽接入末效蒸汽冷凝器24管内，所述蒸发冷凝系统2中各效之间为平行或垂直设置；

所述上述各效产生的二次蒸汽都在其下一效的管内放热后冷凝，冷凝下来的凝结水，依靠压差通过设定的管路自动流入下一效，汇集至末效蒸汽冷凝器24，所述末效蒸汽冷凝器24汇集的凝结水就是系统产生出来的纯净水，最后通过纯净水处理系统8设置的纯净水出口81排出系统，所述末效蒸汽冷凝器24选自列管式管外冷凝器、列管式管内冷凝器、板式冷凝器其中的任意一种。

作为优选方案，所述抽真空系统4优选喷射式真空系统、机械式真空系统中的一种或两种，用于抽出系统中的不凝气，以利系统的连续高效稳定运行。

所述末效蒸汽冷凝器24中被预热的“原料水”根据需要可直接排放一部分，所述浓缩水可以返回一部分掺入原料水中重复使用，以利节能降耗，所述原料水在进入各效蒸发冷凝器之前可以通过增加预热器，利用产品水或浓缩水的热量进行充分预热，以利节能降耗。

所述每一效产生的二次蒸汽量都接近于上一效流过来的加热蒸汽量，因此最终生产出的纯净水产量就接近于初始蒸汽流量与设置的蒸发冷凝器效数的乘积，因此，使用此制水系统生产纯净水生产成本较低，值得推广。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，包括初始蒸汽发生系统(1)、多效蒸发冷凝系统(2)、原料水预处理系统(3)和抽真空系统(4)，其特征在于：所述多效蒸发冷凝系统(2)和抽真空系统(4)、浓缩水排放系统(7)、纯净水后处理系统(8)、蒸发器补水口(9)连接，所述多效蒸发冷凝系统(2)由首效蒸发冷凝器(21)、中间效蒸发冷凝器(22)、末效蒸发冷凝器(23)和末效蒸汽冷凝器(24)构成，所述首效蒸发冷凝器(21)、中间效蒸发冷凝器(22)、末效蒸发冷凝器(23)和末效蒸汽冷凝器(24)之间首尾相通，其温度、压力依次降低，并处于饱和状态，所述多效蒸发冷凝系统(2)前端的首效蒸发冷凝器(21)管内侧和所述初始蒸汽发生系统(1)连接，所述多效蒸发冷凝系统(2)末效蒸汽冷凝器(24)和所述原料水预处理系统(3)连接。

2.如权利要求1所述的一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，其特征在于：所述初始蒸汽发生系统(1)、首效蒸发冷凝器(21)、中间效蒸发冷凝器(22)、末效蒸发冷凝器(23)和末效蒸汽冷凝器(24)首尾相通水平或垂直设置。

3.如权利要求1所述的一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，其特征在于：所述多效蒸发冷凝系统(2)顶部设有原料水母管(11)，所述原料水母管(11)连接每一效的喷淋装置(12)。

4.如权利要求3所述的一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，其特征在于：所述喷淋装置(12)设置于首效蒸发冷凝器(21)、中间效蒸发冷凝器(22)、末效蒸发冷凝器(23)顶部，所述喷淋装置(12)包括但不限于喷嘴、淋水盘、喷淋小孔。

5.如权利要求1所述的一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，其特征在于：所述多效蒸发冷凝系统(2)设置的相邻效之间设有除沫装置(10)。

6.如权利要求1所述的一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，其特征在于：所述初始蒸汽发生系统(1)连接余热热源系统(5)。

7.如权利要求1所述的一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，其特征在于：所述原料水预处理系统(3)连接原料水进口(6)。

8.如权利要求1所述的一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，其特征在于：所述纯净水后处理系统(8)设有纯净水出口(81)。

9.如权利要求1所述的一种利用余热多效蒸馏制备纯净水系统，其特征在于：所述浓缩水排放系统(7)设有浓缩水出口(71)。