CN211462106U - 多效蒸发节能设备 - Google Patents

多效蒸发节能设备 Download PDF

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魏传涛
宗仁邦
季鹏飞
肖爱英
王从民
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Abstract

本发明的多效蒸发节能设备,其特征在于:沿物料走向设置依次连接的进料缓存罐、乏汽换热器、加热器、蒸发器、冷凝器;蒸发器的物料蒸汽出口经三通管连接乏汽换热器的热介质入口和冷凝器的待冷凝物料入口,乏汽换热器的热介质出口连接冷凝器的另一个物料入口,使物料蒸发形成的一部分蒸汽作为乏汽换热器的热介质从而为另一部分物料进行第一次预热。本发明的有益效果是,利用余热换热工艺,对物料进行预热,同时降低了排出系统外物料的温度,提高了热能效率,降低了热能的消耗,降低新鲜蒸汽的耗量,降低了物料的处理成本,为用户节省了生产成本。

Description

多效蒸发节能设备
技术领域
本发明涉及多效蒸发设备和工艺技术领域,具体为一种多效蒸发节能设备。
背景技术
单效或多效蒸发器是一种应用比较广泛的工艺装备。它可以使溶液等物料,经过蒸发掉部分水分将溶液浓度提高,含溶质的溶液因为浓度得到提高。它速度快、效率高、工序少、省人力,可以满足多种化工工艺的要求。在化工、轻工、建材、食品、林产化工、药物、生化等各行业有广阔的前景。现在多效蒸发很多应用到了废水处理过程中,大多数化工厂生产中需要应用多效蒸发装置。因为废水进料温度很低,对于较低温度的废水物料进行蒸发,蒸发过程中需要吸收一定的热量,使物料温度升高到沸点温度,一般是由新鲜蒸汽提供热量,蒸汽耗量很大。因此多效蒸发装置在运行中能耗较高。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种结构简单、使用方便、节约热能的多效蒸发节能设备。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种多效蒸发节能设备,其特征在于:
沿物料走向设置依次连接的进料缓存罐、乏汽换热器、加热器、蒸发器、冷凝器;其中,乏汽换热器的物料入口连接进料缓存罐的物料出口,乏汽换热器的物料出口能够连接加热器的物料入口;
蒸发器的二次蒸汽出口经三通管连接乏汽换热器的热介质入口和冷凝器的待冷凝蒸汽入口,乏汽换热器的热介质冷凝液出口连接冷凝器的另一个物料入口,使物料蒸发形成的一部分蒸汽作为乏汽换热器的热介质从而为进入蒸发器的物料进行第一次预热,同时减轻冷凝器负担。
该多效蒸发节能设备,还设置有冷凝水预热器,冷凝水预热器的物料入口连接乏汽换热器的物料出口,冷凝水预热器的物料出口连接加热器的物料入口;冷凝水预热器的热介质入口连接加热器的冷凝水出口,冷凝水预热器的热介质出口连接冷凝水排出管,使加热器的热介质蒸汽形成的冷凝水作为冷凝水预热器的热介质,为物料进行第二次预热。
加热器的冷凝水出口经冷凝水收集罐后连接冷凝水预热器的热介质入口。
加热器与蒸发器一一对应;加热器的物料出口经进料管连接蒸发器的物料入口,蒸发器的物料出口经循环管连接加热器的物料入口,生蒸汽进入管经过加热器后进入蒸发器;加热器采用单效加热器,蒸发器采用单效蒸发器;或者,加热器采用多效加热器,蒸发器采用多效蒸发器。
当采用多效蒸发器时,乏汽换热器的热介质入口经三通管连接末效蒸发器的物料二次蒸汽出口,冷凝水预热器的热介质入口连接一效蒸发器前面的加热器的冷凝水出口。
末效蒸发器的底部经泥浆泵连接稠厚器,稠厚器底部出口连接泥浆离心脱水机,泥浆离心脱水机的排料口经输送带连接烘干机,泥浆离心脱水机的排水口连接母液罐,稠厚器顶部的上清液溢流口也连接母液罐;泥浆经沉降、离心分离后,由输送带送去烘干机进行烘干。
冷凝器的介质入口连接循环冷却水进水管,介质出口连接循环冷却水回水管,冷凝物料出口经真空泵连接板式换热器的进料口,板式换热器的排料口连接污水排出管;板式换热器的介质入口连接循环冷却水进水管,介质出口连接循环冷却水回水管。
乏汽换热器即一级预热器,冷凝水预热器即二级预热器,二级预热器为采用一效蒸发器冷凝水预热器,经过一次预热后的物料,进入二级预热器的管程。一效蒸发器的生蒸汽冷凝水进入冷凝水收集罐,冷凝水收集罐的水泵出口管路与二级预热器壳程连接,温度较高的冷凝水作为二级预热器的热介质,和进入二级预热器管程的物料进行换热,为物料进行第二次预热。
本发明的有益效果是,在蒸发系统中增加2个换热器,一个乏汽换热器,一个冷凝水预热器。废水物料在乏汽换热器预热时,利用末效蒸发器的部分二次蒸汽进入乏汽换热器作为热介质,对废水物料进行一次换热升温(即废水物料蒸发形成的一部分蒸汽作为乏汽换热器的热介质从而为另一部分物料进行第一次预热),得到第一次预热,充分利用了二次蒸汽的热能,减少热能损失,而换热后的热介质二次蒸汽冷凝成水进入冷凝器,减小了冷凝器的负荷。
废水物料在冷凝水预热器预热时,利用一效蒸发器前面的加热器的新鲜蒸汽的冷凝水的热量对废水物料进行第二次加热升温;经过2个换热器进行换热升温,废水物料进入蒸发器的温度基本上达到了沸点温度,使蒸发顺利进行。废水物料在冷凝水预热器预热,同时也使排出系统外的一效冷凝水的温度降低,减少了热量损失。
本发明是一种适用于物料进料温度较低的顺流多效蒸发的工艺。本发明利用余热换热工艺,对物料进行预热,即采用系统蒸发过程中产生的温度较高的物料对进料初始温度进行提升,同时降低了排出系统外物料的温度,解决了蒸发过程中一些热量的再次利用,使热量得到充分利用,提高了热能效率,降低了热能的消耗,降低新鲜蒸汽的耗量,节能效果明显,降低了物料的处理成本,为用户节省了生产成本,各项技术性能指标良好。
附图说明
图1为本发明的主视图示意图。
图中:1.进料缓存罐,2.乏汽预热器,3.冷凝器,4.冷凝水预热器,5.一效加热器,6.二效加热器,7.三效加热器,8一效蒸发器,9冷凝水收集罐,10泥浆料斗,11泥浆过滤机,12二效蒸发器, 13三效蒸发器,14真空泵,15板式换热器。
具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。
本发明的多效蒸发节能设备,
沿物料走向设置依次连接的进料缓存罐1、乏汽换热器2、加热器、蒸发器、冷凝器3;其中,乏汽换热器的物料入口连接进料缓存罐的物料出口,乏汽换热器的物料出口能够连接加热器的物料入口;
蒸发器的二次蒸汽出口经三通管连接乏汽换热器2的热介质入口和冷凝器3的待冷凝蒸汽入口,乏汽换热器2的热介质冷凝液出口连接冷凝器3的另一个物料入口,使物料蒸发形成的一部分蒸汽作为乏汽换热器2的热介质从而为进入蒸发器的物料进行第一次预热,同时减轻冷凝器负担。
该多效蒸发节能设备,还设置有冷凝水预热器,冷凝水预热器的物料入口连接乏汽换热器的物料出口,冷凝水预热器的物料出口连接加热器的物料入口;冷凝水预热器4的热介质入口连接加热器的冷凝水出口,冷凝水预热器4的热介质出口连接冷凝水排出管,使蒸发器前面的加热器的热介质蒸汽的冷凝水作为冷凝水预热器4的热介质,为物料进行第二次预热。
加热器的冷凝水出口经冷凝水收集罐9连接冷凝水预热器4的热介质入口。
加热器与蒸发器一一对应,加热器的物料出口经进料管连接蒸发器的物料入口,蒸发器的物料出口经循环管连接加热器的物料入口,生蒸汽进入管经过加热器后进入蒸发器;加热器采用单效加热器,蒸发器采用单效蒸发器;或者,加热器采用多效加热器,蒸发器采用多效蒸发器。
当采用多效蒸发器时,乏汽换热器2的热介质入口经三通管连接末效蒸发器的物料二次蒸汽出口,冷凝水预热器4的热介质入口连接一效蒸发器前面的加热器的冷凝水出口。
末效蒸发器的底部经泥浆泵连接稠厚器10,稠厚器底部出口连接泥浆离心脱水机11,泥浆离心脱水机11的排料口经输送带连接烘干机,泥浆离心脱水机11的排水口连接母液罐,稠厚器顶部的上清液溢流口也连接母液罐;泥浆经沉降、离心分离后,由输送带送去烘干机进行烘干。
冷凝器3的介质入口连接循环冷却水进水管,介质出口连接循环冷却水回水管,冷凝物料出口经真空泵14连接板式换热器15的进料口,板式换热器的排料口连接污水排出管;板式换热器的介质入口连接循环冷却水进水管,介质出口连接循环冷却水回水管。
冷凝器3上设有循环冷却水介质入口、循环冷却水介质出口、冷凝物料出口。
本发明的多效蒸发节能设备进行废水处理的工艺,包括以下步骤:
在蒸发系统中,废水物料从进料缓存罐进入加热器、蒸发器时,先经过乏汽换热器,利用末效蒸发器的部分二次蒸汽进行一次换热升温,换热后的蒸汽冷凝成水进入冷凝器,其余的二次蒸汽直接进入冷凝器冷凝成水,两部分水混合排出;废水物料经过一次升温后再进入冷凝水预热器,利用一效蒸发器前面的加热器的新鲜蒸汽的冷凝水的热量对废水物料进行二次加热升温;经过2个换热器进行换热升温,再经过加热器,废水物料进入蒸发器的温度基本上达到了沸点温度,使蒸发顺利进行。
物料在多效蒸发器中的运行顺序为,冷凝水预热器排出的废水蒸气进入一效加热器5,然后废水蒸气进入一效蒸发器8,一效蒸发器排出的废水蒸气进入二效加热器6作为动力蒸汽,二效加热器出来的动力蒸汽与一效蒸发器出来的生蒸汽一起进入二效蒸发器12作为动力蒸汽(生蒸汽先进入一效加热器做动力蒸汽,出来后进入一效蒸发器做动力蒸汽)。
一效蒸发器8内的液相泵入一效加热器5继续加热蒸发,最后,一效加热器和一效蒸发器内的剩余废水泵入二效加热器6进行减压蒸发。二效加热器的废水物料蒸汽排入二效蒸发器进行蒸发,二效蒸发器出来的废水蒸气排入三效加热器作为动力蒸汽,动力蒸汽从三效加热器出来后与二效蒸发器出来的动力蒸汽混合后进入三效蒸发器做动力蒸汽。二效加热器和二效蒸发器内剩余废水物料一起泵入三效加热器继续蒸发,三效加热器蒸发出来的废水蒸气进入三效蒸发器继续蒸发。
三效蒸发器蒸发出来的废水蒸气一部分送冷凝器去冷凝,另一部分预热进料缓存罐送来的废水。三效蒸发器底部剩余的液相是高度浓缩后的泥浆,经泥浆泵送稠厚器10沉降,然后送离心脱水机11去脱水,得到的半干物料送去烘干机进行烘干。稠厚器和离心脱水机出来的清液可以加入进料缓存罐与其它废水一起进行加热、蒸发。
一效加热器、蒸发器内的物料温度为87-93℃,蒸发压力为-0.01—-0.03MPa左右,二效加热器、蒸发器物料温度72-78℃,蒸发压力-0.05—-0.07MPa左右,三效加热器、蒸发器内物料温度为57-63℃,蒸发压力为-0.08—-0.10MPa左右。
冷凝器3的冷凝温度45-54℃,压力-0.08—-0.10MPa左右。冷凝器的循环冷却水介质入口进入的水为35℃、循环冷却水介质出口返回的水为39℃。
乏汽换热器2的加热温度57-63℃左右,压力-0.08—-0.10MPa左右,冷凝水预热器4的加热温度100℃,压力为常压。
本发明中,两个换热器(一个乏汽换热器,一个冷凝水预热器)、加热器,可采用板式换热器或其他类型换热器代替。
在蒸发系统中增加2个换热器,一个乏汽换热器,一个冷凝水预热器。在乏汽换热器预热时,部分末效的二次蒸汽冷凝,减小了冷凝器的负荷。同时在冷凝水预热器预热时,也使排出系统外的一效冷凝水的温度降低,减少了热量损失。

Claims (7)

1.一种多效蒸发节能设备,其特征在于:
沿物料走向设置依次连接的进料缓存罐、乏汽换热器、加热器、蒸发器、冷凝器;其中,乏汽换热器的物料入口连接进料缓存罐的物料出口,乏汽换热器的物料出口能够连接加热器的物料入口;
蒸发器的二次蒸汽出口经三通管连接乏汽换热器的热介质入口和冷凝器的待冷凝蒸汽入口,乏汽换热器的热介质冷凝液出口连接冷凝器的另一个物料入口,使物料蒸发形成的一部分蒸汽作为乏汽换热器的热介质从而为进入蒸发器的物料进行第一次预热。
2.根据权利要求1所述的多效蒸发节能设备,其特征在于:该多效蒸发节能设备,还设置有冷凝水预热器,冷凝水预热器的物料入口连接乏汽换热器的物料出口,冷凝水预热器的物料出口连接加热器的物料入口;冷凝水预热器的热介质入口连接加热器的冷凝水出口,冷凝水预热器的热介质出口连接冷凝水排出管,使加热器的热介质蒸汽形成的冷凝水作为冷凝水预热器的热介质,为物料进行第二次预热。
3.根据权利要求2所述的多效蒸发节能设备,其特征在于:加热器的冷凝水出口经冷凝水收集罐连接冷凝水预热器的热介质入口。
4.根据权利要求1、2或3所述的多效蒸发节能设备,其特征在于:加热器与蒸发器一一对应,加热器采用单效加热器,蒸发器采用单效蒸发器,或者,加热器采用多效加热器,蒸发器采用多效蒸发器。
5.根据权利要求4所述的多效蒸发节能设备,其特征在于:当采用多效蒸发器时,乏汽换热器的热介质入口连接末效蒸发器的物料蒸汽出口;冷凝水预热器的热介质入口连接一效蒸发器前面的加热器的冷凝水出口。
6.根据权利要求4所述的多效蒸发节能设备,其特征在于:末效蒸发器的底部经泥浆泵连接稠厚器,稠厚器底部出口连接泥浆离心脱水机,泥浆离心脱水机的排料口经输送带连接烘干机,泥浆离心脱水机的排水口连接母液罐,稠厚器顶部的上清液溢流口也连接母液罐;泥浆经沉降、离心分离后,由输送带送去烘干机进行烘干。
7.根据权利要求1、2或3所述的多效蒸发节能设备,其特征在于:凝器的介质入口连接循环冷却水进水管,介质出口连接循环冷却水回水管,冷凝物料出口经真空泵连接板式换热器的进料口,板式换热器的排料口连接污水排出管;板式换热器的介质入口连接循环冷却水进水管,介质出口连接循环冷却水回水管。
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Denomination of utility model: Multi effect evaporation energy saving equipment

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Granted publication date: 20200911

Pledgee: Shandong Qihe Rural Commercial Bank Co.,Ltd. west market Banking Office

Pledgor: Shandong Luli Medicine Chemical Equipment Manufacturing Installation Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980017115