CN209802150U - 一种二次蒸汽热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二次蒸汽热回收装置，包括加热器、蒸发室、换热器、收液灌、热泵单元和供热系统，加热器与蒸发室通过第一管路连通，蒸发室与换热器的第一入口通过第二管路连通，换热器的第一出口与收液灌通过第三管路连通，换热器的第二入口通过第四管路与热泵单元的第一出口连通，换热器的第二出口通过第五管路与热泵单元的第一入口连通，热泵单元的第二出口通过第六管路与供热系统连通，热泵单元的第二入口通过第七管路与供热系统连通，第六管路与第七管路连通，热泵单元与供热系统实现热交换。本实用新型使二次蒸汽能够充分利用，避免蒸汽对二次蒸汽热回收装置造成污染，装置结构简单，成本低。

Description

一种二次蒸汽热回收装置

技术领域

本实用新型涉及热回收技术领域，特别是涉及一种二次蒸汽热回收装置。

背景技术

真空浓缩器是适用于化工、食品、医药等行业液体物料精制提纯的通用设备，主要有单效外循环浓缩器、双效外循环浓缩器、三效外循环浓缩器、球星浓缩器、盘管蒸发器等，其主要功能是利用蒸汽加热液体物料，在真空作用下降低沸点蒸发溶剂，产生的二次蒸汽通过冷凝器被冷却为液体收集后排出，达到提高液体物料浓度提纯的目的。目前，普遍的做法是用冷却循环水将二次蒸汽冷却，通过冷却塔将热量交换到大气中。不仅二次蒸汽的热量完全散失，而且需要耗费冷却水和电能。

冷却循环水需要设置水箱、水泵、冷却水循环管路、冷却塔，为保证冷凝器换热效率，系统补水需要软化处理，系统水的蒸发损失量约为3％,需要补充的水量大，成本高。冷却循环水系统温度适宜微生物生长，冷却水在与大气交换过程中会吸入尘埃等杂质，因此还须设置杀菌、灭藻和过滤装置，增加了设备投资，运行成本。

目前，浓缩器二次蒸汽热能回收的相关技术有多效浓缩器、MVR浓缩器。

多效浓缩器属于传统工艺，效级越多设备越复杂，投资大，性价比低，回收期长，一般为二效、三效浓缩器，因为仍需要冷却水系统，依然存在热量损失和冷却水系统的诸多弊端。

MVR浓缩器是采用压缩机将二次蒸汽压缩回用给初效加热器，回收热效率高，但因为二次蒸汽直接进入压缩机，对物料洁净度要求很高，不适合粘度大的品种。二次蒸汽夹带物会对初效加热器壳体造成污染，不符合化工设计规范，适用范围窄。而且MVR压缩机造价高，运行维护量大、维护专业性强、费用高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种二次蒸汽热回收装置，以解决上述现有技术存在的问题，使二次蒸汽能够充分利用，避免蒸汽对二次蒸汽热回收装置造成污染，装置结构简单，成本低。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供了一种二次蒸汽热回收装置，包括加热器、蒸发室、换热器、收液灌、热泵单元和供热系统，所述加热器与所述蒸发室通过第一管路连通，所述蒸发室与所述换热器的第一入口通过第二管路连通，所述换热器的第一出口与所述收液灌通过第三管路连通，所述换热器的第二入口通过第四管路与所述热泵单元的第一出口连通，所述换热器的第二出口通过第五管路与所述热泵单元的第一入口连通，所述热泵单元的第二出口通过第六管路与所述供热系统连通，所述热泵单元的第二入口通过第七管路与所述供热系统连通，所述第六管路与所述第七管路连通，所述热泵单元与所述供热系统实现热交换。

优选的，所述供热系统包括换热蓄热器，所述换热蓄热器的第一入口与所述第六管路连通，所述换热蓄热器的第一出口与所述第七管路连通，所述换热蓄热器的第二出口通过第八管路与供暖进水端连通，所述第八管路上设置有供热循环泵，所述换热蓄热器的第二入口通过第九管路与供暖出水端连通，所述换热蓄热器上还设置有补水口。

优选的，所述第四管路、第五管路、所述第六管路和第七管路上均设置有避震喉、温度表、压力表和蝶阀；所述第六管路上的压力表和蝶阀之间还设置有过滤器。

优选的，所述第六管路上设置有第一定压补液罐和加热循环泵。

优选的，所述热泵单元包括蒸发器和冷凝器，所述热泵单元的第一出口与所述蒸发器的第一出口连通，所述热泵单元的第一入口与所述蒸发器的第一入口连通，所述蒸发器和所述冷凝器实现热交换，所述热泵单元的第二出口与所述冷凝器的第一出口连通，所述热泵单元的第二入口与所述冷凝器的第一入口连通。

优选的，所述蒸发器包括蒸发壳体和设置于所述蒸发壳体内的第一循环管路，所述冷凝器包括冷凝壳体和设置于所述冷凝壳体内的第二循环管路，所述第一循环管路的一端与所述蒸发器的第一入口连通，所述第一循环管路的另一端与所述蒸发器的第一出口连通，所述第二循环管路的一端与所述冷凝器的第一入口连通，所述第二循环管路的另一端与所述冷凝器的第一出口连通，所述蒸发壳体和所述冷凝壳体通过第十管路和第十一管路连通实现热交换。

优选的，所述第四管路、所述第五管路和所述第一循环管路中的介质为冷却剂，所述第六管路、所述第七管路和所述第二循环管路中的介质为水。

优选的，所述第四管路上设置有第二定压补液罐；所述第四管路上设置有冷却循环泵。

优选的，所述热泵单元包括冷凝器，所述冷凝器包括第二循环管路，所述第二循环管路包括第一支管和第二支管，所述第一支管的一端与所述热泵单元的第一入口连通，所述第一支管的另一端与所述热泵单元的第二出口连通，所述第二支管的一端与所述热泵单元的第一出口连通，所述第二支管的另一端与所述热泵单元的第二入口连通。

优选的，所述第四管路、所述第五管路、所述第六管路、所述第七管路和所述第二循环管路中的介质均为水。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型加热器对待浓缩液体进行加热，产生的蒸汽由蒸发室进入换热器，与第四管路中的介质在换热器中进行热交换，热交换后，蒸汽变为凝结水进入收液灌，第四管路中的介质升温，通过第五管路流回热泵单元，第五管路中的介质冷却后通过第四管路流回换热器再次进行热交换，第六管路中的介质升温后流入换热蓄热器进行热交换，第七管路中的介质冷却后流回热泵单元。本实用新型通过热泵单元输出低温介质至换热器，吸收蒸发室二次蒸汽的热量，在二次蒸汽冷凝的同时完成余热回收，并且二次蒸汽热回收装置不与二次蒸汽直接接触，避免了污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的二次蒸汽热回收装置示意图一；

图2为本实用新型的二次蒸汽热回收装置示意图二；

其中：1-加热器，2-蒸发室，3-换热器，4-收液灌，5-热泵单元，6-供热系统，7-第一管路，8-第二管路，9-第三管路，10-第四管路，11-第五管路，12-第六管路，13-第七管路，14-第八管路，15-第九管路，16-换热蓄热器，17-补水口，18-供热循环泵，19-蒸汽管道压力表，20-避震喉，21-温度表，22-压力表，23-蝶阀，24-第一定压补液罐，25-第二定压补液罐，26-蒸发器，27-冷凝器，28-第十管路，29-第十一管路，30-冷却循环泵，31-加热循环泵，32-第一凝结水排放口，33-第二凝结水排放口，34-浓膏放料阀，35-过滤器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种二次蒸汽热回收装置，以解决上述现有技术存在的问题，使二次蒸汽能够充分利用，避免蒸汽对二次蒸汽热回收装置造成污染，装置结构简单，成本低。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

如图1所示：本实施例提供了一种二次蒸汽热回收装置，包括加热器1、蒸发室2、换热器3、收液灌4、热泵单元5和供热系统6，换热器3为板式换热器，板式换热器在浓缩器二次蒸汽冷却的过程中，换热效率高、热交换充分，板式换热器可拆卸清洗，替代传统固定管板式换热器，适用于各种工况和介质。加热器1上连通有加热蒸汽进管，加热蒸汽进管上设置有蒸汽管道压力表19，用于监测加热蒸汽进管的压力，加热蒸汽进管上还设置有安全阀，用于当压力高于设备承受压力时自动起跳泄压，保护加热器1，加热器1底部连通有浓膏放料阀34，加热器1下端设置第一凝结水排放口32，加热器1的底部与蒸发室2的底部通过第一管路7连通，蒸发室2的顶部与换热器3的第一入口通过第二管路8连通，换热器3的第一出口与收液灌4通过第三管路9连通，收液灌4底部设置有第二凝结水排放口33，换热器3的第二入口通过第四管路10与热泵单元5的第一出口连通，换热器3的第二出口通过第五管路11与热泵单元5的第一入口连通，热泵单元5的第二出口通过第六管路12与供热系统6连通，热泵单元5的第二入口通过第七管路13与供热系统6连通。

本实施例中，供热系统6包括换热蓄热器16，换热蓄热器16的第一入口与第六管路12连通，换热蓄热器16的第一出口与第七管路13连通，换热蓄热器16的第二出口通过第八管路14与供暖进水端连通，第八管路14上设置有供热循环泵18，换热蓄热器16的第二入口通过第九管路15与供暖出水端连通，换热蓄热器16上还设置有补水口17，用于对换热蓄热器16中的水进行补充。

本实施例中，第四管路10和第六管路12上均沿介质的流动方向依次设置有避震喉20、温度表21、压力表22和蝶阀23；第六管路12上的压力表22和蝶阀23之间还设置有过滤器35，本实施例中过滤器35为Y型过滤器；第五管路11和第七管路13上均沿介质的流动方向依次设置有蝶阀23、压力表22、温度表21和避震喉20，蝶阀23为控制开关，温度表21用于监测温度，压力表22用于监测压力，避震喉20用于释放震动，使系统运行时，管路不受设备震动的影响；第六管路12上设置有第一定压补液罐24，用于对第六管路12进行补液及保持压力稳定，第六管路12上还设置有加热循环泵31。

本实施例中，热泵单元5包括蒸发器26和冷凝器27，热泵单元5的第一出口与蒸发器26的第一出口连通，热泵单元5的第一入口与蒸发器26的第一入口连通，蒸发器26和冷凝器27实现热交换，热泵单元5的第二出口与冷凝器27的第一出口连通，热泵单元5的第二入口与冷凝器27的第一入口连通。

本实施例中，蒸发器26包括蒸发壳体和设置于蒸发壳体内的第一循环管路，冷凝器27包括冷凝壳体和设置于冷凝壳体内的第二循环管路，第一循环管路的一端与蒸发器26的第一入口连通，第一循环管路的另一端与蒸发器26的第一出口连通，第二循环管路的一端与冷凝器27的第一入口连通，第二循环管路的另一端与冷凝器27的第一出口连通，蒸发壳体和冷凝壳体通过第十管路28和第十一管路29连通实现热交换。

本实施例中，第四管路10、第五管路11和第一循环管路中的介质为冷却剂，第六管路12、第七管路13和第二循环管路中的介质为水。第四管路10上设置有第二定压补液罐25，用于对第四管路10进行补液及保持压力稳定。第四管路10上设置有冷却循环泵30。

本实施例使用时，待浓缩液体位于加热器1中，加热蒸汽通过加热蒸汽进管进入加热器1，对待浓缩液体进行加热，加热后，加热蒸汽变为凝结水通过第一凝结水排放口32排出，待浓缩液体被加热后蒸发，蒸发的蒸汽通过第一管路7进入蒸发室2，待浓缩液体蒸发后形成浓膏，通过浓膏放料阀34排出，进入蒸发室2的蒸汽通过第二管路8进入换热器3，与通过第四管路10中流入换热器3的介质进行热交换，热交换后，蒸汽形成的凝结水通过第三管路9排入收液灌4中，通过第二凝结水排放口33排出；经过热交换后的介质温度升高通过第五管路11进入蒸发器26的第一循环管路，与蒸发壳体内的介质进行热交换，热交换后第一循环管路中的介质温度降低通过第四管路10流回换热器3与第二管路8中的蒸汽再次进行热交换；蒸发壳体内的介质与冷凝壳体内的介质通过第十管路28和第十一管路29进行换热，冷凝壳体内的介质与冷凝器27的第二循环管路进行热交换，第二循环管路中的介质升温后通过第六管路12流出后与换热蓄热器16中的介质进行热交换，换热蓄热器16中的介质被加热后通过第八管路14流出用于供暖或其它用途，供暖后的介质通过第九管路15流回换热蓄热器16，第六管路12中的介质温度降低后通过第七管路13流回冷凝器，再次进行热交换。

本实施例中的待浓缩液体蒸发，形成二次蒸汽，二次蒸汽流经板式换热器3，在换热器3内与第四管路10中的介质换热，温度降低冷凝为液体，流出板式换热器3后被收液罐收集、排出，实现物料浓缩；热泵单元5的蒸发器26为冷源，通过第四管路10输出低温介质，流经板式换热器3后温度升高，回到热泵单元5的蒸发器26，完成循环；热泵单元5的冷凝器27为热源，通过第六管路12输出高温介质至外部换热蓄热器16，将热能释放后温度降低，回到热泵单元5的冷凝器27，完成循环；换热蓄热器16向各使用点输出热水，用于生产或生活，未消耗的热水温度降低后回到换热蓄热器16循环使用。

本实施例采用热泵单元5替代了传统的冷却塔系统，能够做到节约能源、避免环境污染、节省投资、节省生产场地、减小施工难度和施工周期、后期维护简单、节省水资源等优点。本实用新型采用热泵技术回收浓缩器二次蒸汽余热填补了浓缩器余热回收空白，回收热能量大，效益显著。本实施例不需要安装传统的冷却循环水系统，不需要设置水箱、冷却塔、高扬程冷却循环水泵、冷却水循环管路；不需要建立冷却塔补水的水软化处理系统，在大量节约投资的同时，节约了生产场地和后期维护费用；本实用新型不会造成介质的蒸发损失，节省水资源且对环境无影响。本实施例不与大气交换，无需对介质进行杀菌，减少了设备的投资，而且后期维护的成本低、难度小。本实施例的蒸汽热回收装置不与二次蒸汽直接接触，应用范围不受限制，适用广泛。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：

如图2所示：本实施例中，热泵单元5包括冷凝器27，冷凝器27包括第二循环管路，第二循环管路包括第一支管和第二支管，第一支管的一端与热泵单元5的第一入口连通，第一支管的另一端与热泵单元5的第二出口连通，第二支管的一端与热泵单元5的第一出口连通，第二支管的另一端与热泵单元5的第二入口连通。

本实施例中，第四管路10、第五管路11、第六管路12、第七管路13和第二循环管路中的介质均为水。第四管路10上不设置冷却循环泵30和第二定压补液罐25。

第五管路11和第六管路12上均沿介质的流动方向依次设置有避震喉20、温度表21、压力表22和蝶阀23；第四管路10和第七管路13上均沿介质的流动方向依次设置有蝶阀23、压力表22、温度表21和避震喉20。

本实施例使用时，待浓缩液体位于加热器1中，加热蒸汽通过加热蒸汽进管进入加热器1，对待浓缩液体进行加热，加热后，加热蒸汽变为凝结水通过第一凝结水排放口32排出，待浓缩液体被加热后蒸发，蒸发的蒸汽通过第一管路7进入蒸发室2，待浓缩液体蒸发后形成浓膏，通过浓膏放料阀34排出，进入蒸发室2的蒸汽通过第二管路8进入换热器3，与通过第四管路10中流入换热器3的介质进行热交换，热交换后，蒸汽形成的凝结水通过第三管路9排入收液灌4中，通过第二凝结水排放口33排出；经过热交换后的第四管路10中介质温度升高通过第五管路11进入冷凝器27的第一支管然后通过第六管路12与换热蓄热器16进行热交换，第六管路12中的介质经过热交换温度降低后，通过第七管路13流入冷凝器27中的第二支管后，然后通过第四管路10流入换热器3与第二管路8中的蒸汽进行换热；换热蓄热器16中的介质被加热后通过第八管路14流出用于供暖或其它用途，供暖后的介质通过第九管路15流回换热蓄热器16。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种二次蒸汽热回收装置，其特征在于：包括加热器、蒸发室、换热器、收液灌、热泵单元和供热系统，所述加热器与所述蒸发室通过第一管路连通，所述蒸发室与所述换热器的第一入口通过第二管路连通，所述换热器的第一出口与所述收液灌通过第三管路连通，所述换热器的第二入口通过第四管路与所述热泵单元的第一出口连通，所述换热器的第二出口通过第五管路与所述热泵单元的第一入口连通，所述热泵单元的第二出口通过第六管路与所述供热系统连通，所述热泵单元的第二入口通过第七管路与所述供热系统连通，所述第六管路与所述第七管路连通，所述热泵单元与所述供热系统实现热交换。

2.根据权利要求1所述的二次蒸汽热回收装置，其特征在于：所述供热系统包括换热蓄热器，所述换热蓄热器的第一入口与所述第六管路连通，所述换热蓄热器的第一出口与所述第七管路连通，所述换热蓄热器的第二出口通过第八管路与供暖进水端连通，所述第八管路上设置有供热循环泵，所述换热蓄热器的第二入口通过第九管路与供暖出水端连通，所述换热蓄热器上还设置有补水口。

3.根据权利要求1所述的二次蒸汽热回收装置，其特征在于：所述第四管路、第五管路、所述第六管路和第七管路上均设置有避震喉、温度表、压力表和蝶阀；所述第六管路上的压力表和蝶阀之间还设置有过滤器。

4.根据权利要求1所述的二次蒸汽热回收装置，其特征在于：所述第六管路上设置有第一定压补液罐和加热循环泵。

5.根据权利要求4所述的二次蒸汽热回收装置，其特征在于：所述热泵单元包括蒸发器和冷凝器，所述热泵单元的第一出口与所述蒸发器的第一出口连通，所述热泵单元的第一入口与所述蒸发器的第一入口连通，所述蒸发器和所述冷凝器实现热交换，所述热泵单元的第二出口与所述冷凝器的第一出口连通，所述热泵单元的第二入口与所述冷凝器的第一入口连通。

6.根据权利要求5所述的二次蒸汽热回收装置，其特征在于：所述蒸发器包括蒸发壳体和设置于所述蒸发壳体内的第一循环管路，所述冷凝器包括冷凝壳体和设置于所述冷凝壳体内的第二循环管路，所述第一循环管路的一端与所述蒸发器的第一入口连通，所述第一循环管路的另一端与所述蒸发器的第一出口连通，所述第二循环管路的一端与所述冷凝器的第一入口连通，所述第二循环管路的另一端与所述冷凝器的第一出口连通，所述蒸发壳体和所述冷凝壳体通过第十管路和第十一管路连通实现热交换。

7.根据权利要求6所述的二次蒸汽热回收装置，其特征在于：所述第四管路、所述第五管路和所述第一循环管路中的介质为冷却剂，所述第六管路、所述第七管路和所述第二循环管路中的介质为水。

8.根据权利要求5所述的二次蒸汽热回收装置，其特征在于：所述第四管路上设置有第二定压补液罐；所述第四管路上设置有冷却循环泵。

9.根据权利要求4所述的二次蒸汽热回收装置，其特征在于：所述热泵单元包括冷凝器，所述冷凝器包括第二循环管路，所述第二循环管路包括第一支管和第二支管，所述第一支管的一端与所述热泵单元的第一入口连通，所述第一支管的另一端与所述热泵单元的第二出口连通，所述第二支管的一端与所述热泵单元的第一出口连通，所述第二支管的另一端与所述热泵单元的第二入口连通。

10.根据权利要求9所述的二次蒸汽热回收装置，其特征在于：所述第四管路、所述第五管路、所述第六管路、所述第七管路和所述第二循环管路中的介质均为水。