CN211676353U - 一种不结垢mvr蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种不结垢MVR蒸发器，包括真空泵1、蒸汽压缩机2、第二防结垢加热器3、第一防结垢加热器4、第一循环泵5、第二循环泵6、喷淋闪蒸罐7、第一冷凝水罐8、第二冷凝水罐9、离心机10和换热器11。本实用新型实现了一种不结垢的MVR蒸发器，含有钙镁硅等离子的高硬度被蒸发溶液不需要化学药剂软化处理，直接进入MVR蒸发器，实现MVR蒸发器长期稳定运行、蒸发器不结垢、不污堵，被蒸发溶液无需化学软化处理，节省大量的药剂添加费用，同时该装置模块化设计，结垢紧凑，具备较低的投资，同时采用喷淋式的雾化闪蒸技术，具备更高的蒸发效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是MVR(机械蒸汽再压缩蒸发)蒸发器领域，具体涉及一种不结垢MVR蒸发器。
背景技术
MVR蒸发器在我国工业领域应用非常广泛，其工作过程是低温位的蒸汽经压缩机压缩，蒸汽温度、压力提高，热焓增加，然后进入加热器加热被蒸发物料、物料水固分离后二次蒸汽进入压缩机后重新返回加热器，以充分利用蒸汽的潜热、由于蒸汽能源实现循环利用，因此，除了蒸发器开车启动后，运行期间几乎不消耗蒸汽能源，仅依靠电能实现蒸发，相比传统多效蒸发器，具备极大的节能效益，MVR蒸发器因此在我国工业等领域得到极大的推广应用。
我国MVR蒸发器应用最多的是高盐废水领域，高盐废水组份复杂，一旦水中钙镁硅等离子浓度增加，蒸发器会不断结垢，最终导致MVR蒸发器换热效率低下，不得不停机清理，部分结垢严重的场所，甚至出现几天一停机的现象、这会导致MVR蒸发器压缩机故障率高、使用寿命短、能耗浪费大、工业生产持续性得不到保证等问题，为了不让MVR蒸发器结垢，多采用化学药剂去除水中钙镁硅离子的办法，但是该种办法由于添加药剂，大幅度增加了水处理成本，造成企业经济效益下滑，因此，如何实现MVR蒸发器不结垢，是行业上急需的难题。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型提供一种不结垢MVR蒸发器。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种不结垢MVR蒸发器，包括真空泵1、蒸汽压缩机2、第二防结垢加热器3、第一防结垢加热器4、第一循环泵5、第二循环泵6、喷淋闪蒸罐7、第一冷凝水罐8、第二冷凝水罐9、离心机10和换热器11；
所述换热器的第一入口通入含盐溶液，所述喷淋闪蒸罐7下部的第一入口与所述换热器的出口连接，所述喷淋闪蒸罐7底部的第一出口与所述离心机10的入口连接，所述离心机10的第一出口排出结晶盐，所述离心机10的第二出口与所述喷淋闪蒸罐7下部的第二入口连接，所述喷淋闪蒸罐7下部的第二出口通过所述第一循环泵5与所述第一防结垢加热器4的第一入口连接，所述第一防结垢加热器4的第一出口与所述喷淋闪蒸罐7上部的第三入口连接，所述喷淋闪蒸罐7下部的第三出口通过所述第二循环泵6与所述第二防结垢加热器3的第一入口连接，所述第二防结垢加热器3的第一出口与所述喷淋闪蒸罐7上部的第四入口连接，所述喷淋闪蒸罐7顶部的出口与所述蒸汽压缩机2的入口连接，所述第一防结垢加热器4和所述第二防结垢加热器3的第二入口均与所述蒸汽压缩机2的出口连接，所述第一防结垢加热器4和所述第二防结垢加热器3的第二出口均与所述真空泵的入口连接，所述第一防结垢加热器4和所述第二防结垢加热器3的第三出口分别与所述第一冷凝水罐8和第二冷凝水罐9的入口连接，所述冷凝水罐8和冷凝水罐9的出口分别与所述换热器的第二入口和第三入口连接。
本实用新型的有益效果是：实现了一种不结垢的MVR蒸发器，含有钙镁硅等离子的高硬度被蒸发溶液不需要化学药剂软化处理，直接进入MVR蒸发器，实现MVR蒸发器长期稳定运行、蒸发器不结垢、不污堵，被蒸发溶液无需化学软化处理，节省大量的药剂添加费用，同时该装置模块化设计，结垢紧凑，具备较低的投资，同时采用喷淋式的雾化闪蒸技术，具备更高的蒸发效率。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述真空泵1采用水循环真空泵或干式真空泵。
进一步，所述蒸气压缩机2采用离心式水蒸气压缩机、螺杆式水蒸气压缩机或罗茨式水蒸气压缩机的一台或多台的并联或串联组合。
进一步，所述第二防结垢加热器3与第一防结垢加热器4采用列管式不结垢加热器或板式声波振动不结垢加热器。
进一步，所述第一循环泵5和第二循环泵6所用材料为钛材、2205双相钢或216L不锈钢材料。
进一步，所述喷淋闪蒸罐7的内部设置除雾器和喷淋器。
进一步，所述除雾器采用丝网除沫器或折流板型高效除雾器。
进一步，所述换热器11采用列管式不结垢换热器或板式声波振动不结垢换热器。
进一步，所述第一冷凝水罐8和第二冷凝水罐9采用碳钢或玻璃钢罐体结构。
进一步，所述离心机10采用双级活塞推料型离心机。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种不结垢MVR蒸发器的结构及运行原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
本实用新型实施例提供的一种不结垢MVR蒸发器的结构及运行原理示意图，如图1所示，该MVR蒸发器包括真空泵1、蒸汽压缩机2、第二防结垢加热器3、第一防结垢加热器4、第一循环泵5、第二循环泵6、喷淋闪蒸罐7、第一冷凝水罐8、第二冷凝水罐9、离心机10和换热器11；
所述换热器的第一入口通入含盐溶液，所述喷淋闪蒸罐7下部的第一入口与所述换热器的出口连接，所述喷淋闪蒸罐7底部的第一出口与所述离心机10的入口连接，所述离心机10的第一出口排出结晶盐，所述离心机10的第二出口与所述喷淋闪蒸罐7下部的第二入口连接，所述喷淋闪蒸罐7下部的第二出口通过所述第一循环泵5与所述第一防结垢加热器4的第一入口连接，所述第一防结垢加热器4的第一出口与所述喷淋闪蒸罐7上部的第三入口连接，所述喷淋闪蒸罐7下部的第三出口通过所述第二循环泵6与所述第二防结垢加热器3的第一入口连接，所述第二防结垢加热器3的第一出口与所述喷淋闪蒸罐7上部的第四入口连接，所述喷淋闪蒸罐7顶部的出口与所述蒸汽压缩机2的入口连接，所述第一防结垢加热器4和所述第二防结垢加热器3的第二入口均与所述蒸汽压缩机2的出口连接，所述第一防结垢加热器4和所述第二防结垢加热器3的第二出口均与所述真空泵的入口连接，所述第一防结垢加热器4和所述第二防结垢加热器3的第三出口分别与所述第一冷凝水罐8和第二冷凝水罐9的入口连接，所述冷凝水罐8和冷凝水罐9的出口分别与所述换热器的第二入口和第三入口连接。
具体的，下面对各个部件分别介绍如下：
1、真空泵1：
真空泵的作用是维持系统一定真空度，真空泵的技术成熟可靠，真空泵通过与防结垢加热器3、4的连接，维持加热器内的一定真空度，其作用是抽取防结垢加热器3、4内不凝性气体，保持防结垢加热器3、4始终处在设计要求的真空度、排出不凝气，不凝气排空，真空泵可采用水循环真空泵、干式真空泵等。
2、蒸汽压缩机2
水蒸气压缩机采用离心式水蒸气压缩机或螺杆式水蒸气压缩机、或罗茨式水蒸气压缩机的一台或多台的并联或串联组合，其目的是将低温低压的水蒸气经过压缩提升温度，变成高温高压的水蒸气，所用的离心式水蒸气压缩机或螺杆式水蒸气压缩机(单螺杆或双螺杆水蒸气压缩机)、或罗茨式水蒸气压缩机均为成熟设备，在蒸汽压缩领域应用广泛。低温低压蒸汽由喷淋闪蒸罐7上部出口出，由蒸汽压缩机2进口进入，经过压缩升温，热焓得到增加，出口水蒸气排出，进入防结垢加热器3和4。
3、防结垢加热器3与防结垢加热器4
采用列管式不结垢加热器或板式声波振动不结垢加热器，采用列管式不结垢加热器，其基本原来是基于三相流防结垢换热器，其技术成熟，运行可靠、三相流防结垢节能技术原理是将特定的惰性固体颗粒引入到高盐水预热系统中，在流动高盐水的作用下，固体颗粒以流态化的形式通过加热管，高盐水换热后经液固分离器分离，含盐废水流向下一道工序，而固体颗粒则沿循环管下行再次进入加热器实现循环。在流体的推动下，换热管中的固体颗粒之间以及固体颗粒与管壁之间都将发生摩擦、碰撞等现象，不仅能够加大对流动边界层的扰动，防止或减缓污垢成分在壁面上的吸附沉积，而且能够降低对流传热的热阻，增大对流传热系数。因此，将三相流防结垢技术引入到加热器中，惰性固体颗粒将起到防垢、除垢和强化传热等多重效应，成功解决了高盐废水预热系统的结垢问题，该技术成熟，已经得到工业化应用。
当采用声波振动不结垢加热器，其基本原理是将长脉冲声波发生器焊接在板式加热器本体上，通过振动，加热器表面结垢物质被脱落，无法形成结垢物附着。
4、循环泵5和循环泵6
采用耐酸、耐高温、耐碱腐蚀的循环泵，循环泵所用材料为钛材、2205双相钢、216L不锈钢材料。
5、喷淋闪蒸罐7
喷淋闪蒸罐7是一种罐体结构，外形也可设计成箱体结构，其作用是提供含盐溶液迅速气化和汽液分离的空间，也就是通过减压，使溶液在闪蒸罐内沸腾，从而实现汽液分离，喷淋闪蒸罐7采用钛材、316L不锈钢或碳钢内衬防腐复合材料、2205双相钢等、承压设计，采用雾化喷淋方式，具备蒸发效率高，同时喷淋闪蒸罐7有效的蒸汽容纳空间，也保证了水蒸气压缩机的进口蒸汽流量稳定，从而有效避免压缩机喘振现象的出现。
6、除雾器M：
采用丝网除沫器或折流板型高效除雾器，
7、喷淋器L
喷淋器由溶液管路以及喷淋器喷头组成，可以在喷淋闪蒸罐7内布置成多层，其作用是经过防结垢加热器3和4的加热溶液，经过喷头雾化，液体被雾化蒸发，从而大幅度提高蒸发效率。
8、冷凝水罐8和9
采用碳钢或玻璃钢罐体结构。
9、离心机10
采用双级活塞推料型离心机，其技术成熟，市场应用广泛。
10、换热器11
采用不结垢换热器，采用列管式不结垢换热器或板式声波振动不结垢换热器，采用列管式不结垢换热器，其基本原来是基于三相流防结垢换热器，其技术成熟，运行可靠、三相流防结垢节能技术原理是将特定的惰性固体颗粒引入到高盐水预热系统中，在流动高盐水的作用下，固体颗粒以流化态化的形式通过加热管，高盐水换热后经液固分离器分离，含盐废水流向下一道工序，而固体颗粒则沿循环管下行再次进入预热器实现循环。在流体的推动下，换热管中的固体颗粒之间以及固体颗粒与管壁之间都将发生摩擦、碰撞等现象，不仅能够加大对流动边界层的扰动，防止或减缓污垢成分在壁面上的吸附沉积，而且能够降低对流传热的热阻，增大对流传热系数。因此，将三相流防结垢技术引入到换热器中，惰性固体颗粒将起到防垢、除垢和强化传热等多重效应，成功解决了高盐废水预热系统的结垢问题，该技术成熟，已经得到工业化应用。
当采用声波振动不结垢换热器，其基本原理是将长脉冲声波发生器焊接在板式换热器本体上，通过振动，换热器表面结垢物质被脱落，无法形成结垢物附着。
整套装置的运行原理如下：
含盐溶液从换热器11进入，与经过来自冷凝水罐8和9的冷凝水换热，被蒸发含盐溶液温度升高后，进入喷淋闪蒸罐7，喷淋闪蒸罐7内溶液蒸发产生的二次蒸汽进入压缩机2，压缩机2经过对二次蒸汽压缩，蒸汽的温度和热焓得到提高后，高温蒸汽进入防结垢加热器3、防结垢加热器4内进行换热，蒸汽被冷凝，产生冷凝水进入冷凝水罐8、冷凝水罐9，由循环泵5、循环泵6将喷淋闪蒸罐7内的溶液不断循环进入防结垢加热器3、防结垢加热器4内，进行循环加热，加热后的溶液通过喷淋器进行雾化蒸发，雾化蒸发后产生的二次蒸汽经过除雾器M后，除掉夹带雾滴，二次蒸汽得到净化后进入水蒸气压缩机2。
喷淋闪蒸罐7底部产生的过饱和含盐浓溶液进入离心机10，离心机10实现固液分离，得到一定含水率的结晶盐，同时浓稠液体被返回喷淋闪蒸罐7继续蒸发结晶。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种不结垢MVR蒸发器，其特征在于，包括真空泵(1)、蒸汽压缩机(2)、第二防结垢加热器(3)、第一防结垢加热器(4)、第一循环泵(5)、第二循环泵(6)、喷淋闪蒸罐(7)、第一冷凝水罐(8)、第二冷凝水罐(9)、离心机(10)和换热器(11)；
所述换热器(11)的第一入口通入含盐溶液，所述喷淋闪蒸罐(7)下部的第一入口与所述换热器(11)的出口连接，所述喷淋闪蒸罐(7)底部的第一出口与所述离心机(10)的入口连接，所述离心机(10)的第一出口排出结晶盐，所述离心机(10)的第二出口与所述喷淋闪蒸罐(7)下部的第二入口连接，所述喷淋闪蒸罐(7)下部的第二出口通过所述第一循环泵(5)与所述第一防结垢加热器(4)的第一入口连接，所述第一防结垢加热器(4)的第一出口与所述喷淋闪蒸罐(7)上部的第三入口连接，所述喷淋闪蒸罐(7)下部的第三出口通过所述第二循环泵(6)与所述第二防结垢加热器(3)的第一入口连接，所述第二防结垢加热器(3)的第一出口与所述喷淋闪蒸罐(7)上部的第四入口连接，所述喷淋闪蒸罐(7)顶部的出口与所述蒸汽压缩机(2)的入口连接，所述第一防结垢加热器(4)和所述第二防结垢加热器(3)的第二入口均与所述蒸汽压缩机(2)的出口连接，所述第一防结垢加热器(4)和所述第二防结垢加热器(3)的第二出口均与所述真空泵(1)的入口连接，所述第一防结垢加热器(4)和所述第二防结垢加热器(3)的第三出口分别与所述第一冷凝水罐(8)和第二冷凝水罐(9)的入口连接，所述冷凝水罐(8)和冷凝水罐(9)的出口分别与所述换热器(11)的第二入口和第三入口连接。
2.根据权利要求1所述的一种不结垢MVR蒸发器，其特征在于，所述真空泵(1)采用水循环真空泵或干式真空泵。
3.根据权利要求1所述的一种不结垢MVR蒸发器，其特征在于，所述蒸汽压缩机(2)采用离心式水蒸气压缩机、螺杆式水蒸气压缩机或罗茨式水蒸气压缩机的一台或多台的并联或串联组合。
4.根据权利要求1所述的一种不结垢MVR蒸发器，其特征在于，所述第二防结垢加热器(3)与第一防结垢加热器(4)采用列管式不结垢加热器或板式声波振动不结垢加热器。
5.根据权利要求1所述的一种不结垢MVR蒸发器，其特征在于，所述第一循环泵(5)和第二循环泵(6)所用材料为钛材、2205双相钢或216L不锈钢材料。
6.根据权利要求1所述的一种不结垢MVR蒸发器，其特征在于，所述喷淋闪蒸罐(7)的内部设置除雾器和喷淋器。
7.根据权利要求6所述的一种不结垢MVR蒸发器，其特征在于，所述除雾器采用丝网除沫器或折流板型高效除雾器。
8.根据权利要求1所述的一种不结垢MVR蒸发器，其特征在于，所述换热器(11)采用列管式不结垢换热器或板式声波振动不结垢换热器。
9.根据权利要求1所述的一种不结垢MVR蒸发器，其特征在于，所述第一冷凝水罐(8)和第二冷凝水罐(9)采用碳钢或玻璃钢罐体结构。
10.根据权利要求1所述的一种不结垢MVR蒸发器，其特征在于，所述离心机(10)采用双级活塞推料型离心机。
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| CN113426147A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-24 | 安徽聪旗智能科技有限公司 | 一种循环能高效闪蒸系统及闪蒸方法 |
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