CN214512757U - 一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,涉及热泵蒸发浓缩技术领域,用以解决常规多效蒸发浓缩系统能源浪费、运行稳定性差、效率较低的问题。本实用新型的技术要点为:所述多联式热泵蒸发浓缩系统包括主系统和从属系统,所述主系统包括浓缩子系统、热泵循环子系统、中介水循环子系统;所述从属系统为双效蒸发浓缩子系统或单效蒸发浓缩子系统;进一步地,在所述主系统中采用热泵工质循环子系统替代中介水循环子系统。本实用新型采用多联方式,实现热泵蒸发浓缩系统的余热驱动多个蒸发浓缩系统,既保证了热泵蒸发浓缩系统的能量平衡,又提高了整体的能量利用效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及热泵蒸发浓缩技术领域,具体涉及一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统。
背景技术
蒸发浓缩是工业中典型的化工操作单元,广泛适用于轻工、食品、制药、海水淡化、污水处理等工艺流程中。目前,广泛采用的蒸发浓缩工艺主要采用多效蒸汽蒸发系统或MVR系统进行,然而,采用以上两类系统存在诸多问题:蒸汽系统主要采用源源不断的锅炉生蒸汽,而从溶液中蒸发出来的“二次蒸汽”由于压力低、品质低,且不利于输送,基本达不到用气条件,部分二次蒸汽直接排放至大气,或被冷却系统冷凝或用到一些低压蒸汽设备,造成污染和能源浪费;而MVR系统仍处于研究和工业试运行阶段,仍有许多技术问题有待解决。由于水蒸气的分子量(M=18)偏小,导致水蒸气在常温下的密度偏小(0.05-0.2kg/m3),比大多数氟利昂蒸汽要小(R134a为40-100kg/m3,R245fa为10-40kg/m3)。这导致“水蒸气压缩机”在较低的蒸发温度(<90℃)时不能适用(体积大,成本高,效率低),而且“水蒸气压缩机”的加工精度、耐气蚀性、动态密封等技术要求极高。因此,高效的蒸发浓缩技术、先进的蒸发浓缩设备的开发对高效生产、能源节约具有重要的意义。
从技术成熟、稳定与余热回收角度从发,热泵技术是多效蒸发浓缩过程热源的良好替代设备,采用高温热泵替代“水蒸气压缩机”,实现了能量的循环利用,具有良好的效果。然而,将高温热泵与多效蒸发浓缩系统相结合后,因能量输入大于输出,系统将无法正常进入稳定的运行工况,因此,该类系统需要合理的能量调控方式。在工业生产中,因生产需求的不同,所选用蒸发设备的处理能力不尽相同,而每套单独的热泵蒸发浓缩系统均需进行能量的调控,以满足热平衡原理使得系统能够高效稳定运行。此时,将多套蒸发浓缩系统进行并联设计,从而使得系统能够平稳运行且实现余热利用,具有重要意义。
综上所述,现有的常规多效蒸发浓缩系统存在能源浪费、运行稳定性差和效率较低的问题。
实用新型内容
鉴于以上问题,本实用新型提出一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,用以解决常规多效蒸发浓缩系统能源浪费、运行稳定性差、效率较低的问题。
本实用新型的技术方案是:
方案一:
一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,包括主系统和从属系统A,所述主系统包括浓缩子系统、热泵循环子系统、中介水循环子系统;其中,
所述浓缩子系统包括:第一一效蒸发罐、第一二效蒸发罐、第一总进料管路、第一一效进料管路、第一二效进料管路、第三进料调节阀、第一总出料管路、第一一效出料管路、第一二效出料管路、第三出料调节阀、第一出料泵、第一二次蒸汽管路、第一进料调节阀、第一出料调节阀、第一二次蒸汽调节阀、第二二次蒸汽管路、第二进料调节阀、第二出料调节阀、第三二次蒸汽管路、第一二次蒸汽节流装置;
所述第一总进料管路与第一一效进料管路以及第一二效进料管路相连通,且所述第一总进料管路上设置有第三进料调节阀;所述第一总出料管路与第一一效出料管路以及第一二效出料管路相连接,且所述第一总出料管路上沿排料流出方向依次设置有第三出料调节阀和第一出料泵;
所述第一一效蒸发罐分别与所述第一一效进料管路、第一一效出料管路、第一二次蒸汽管路相连通,所述第一一效进料管路上设置有第一进料调节阀,所述第一一效出料管路设置有第一出料调节阀,所述第一二次蒸汽管路上设置有第一二次蒸汽调节阀;
所述第一二效蒸发罐分别与所述第一二效进料管路、第一二效出料管路、第二二次蒸汽管路相连通,所述第一二效进料管路上设置有第二进料调节阀,所述第一二效出料管路上设置有第二出料调节阀;
所述第一二次蒸汽管路经过第一二效蒸发罐与第二二次蒸汽管路以及第三二次蒸汽管路相连接,在所述第一二效蒸发罐出口段的第一二次蒸汽管路上设置有第一二次蒸汽节流装置;
所述热泵循环子系统包括:热泵蒸发器、气液分离器、第四二次蒸汽管路、第一集水罐、热泵压缩机、热泵节流膨胀装置;所述热泵蒸发器经气液分离器后与所述第三二次蒸汽管路相连通,所述热泵蒸发器与第四二次蒸汽管路相连通;所述第四二次蒸汽管路自热泵蒸发器与第一集水罐相连通;
所述中介水循环子系统包括:热泵冷凝器、第一中介水管路、第四中介水管路、第二中介水管路、第三中介水管路、热泵工质循环管路、第一中介水调节阀、中介水循环泵;
所述热泵冷凝器分别与第一中介水管路、第四中介水管路相连通,所述第一中介水管路自热泵冷凝器与第二中介水管路以及第三中介水管路相连接,所述第二中介水管路经第一一效蒸发罐与第三中介水管路以及第四中介水管路相连接,所述第三中介水管路的进口与第二中介水管路的进口相连接,第三中介水管路的出口与第二中介水管路的出口相连接;
所述热泵工质循环管路分别经过热泵冷凝器与热泵蒸发器,所述热泵压缩机设置于热泵工质循环管路中工质由热泵蒸发器流向热泵冷凝器的气态工质管路上,所述热泵节流膨胀装置设置于热泵工质循环管路中工质由热泵冷凝器流向热泵蒸发器的液态工质管路上;
所述从属系统A为双效蒸发浓缩子系统,包括第二一效蒸发罐、第二二效蒸发罐、冷却器A、第五二次蒸汽管路、第六二次蒸汽管路、第七二次蒸汽管路、第二二次蒸汽节流装置、第二二次蒸汽调节阀、第四进料调节阀、第五进料调节阀、第六进料调节阀、第二一效进料管路、第二二效进料管路、第二总进料管路、第四出料调节阀、第五出料调节阀、第六出料调节阀、第二出料泵、第二总出料管路、第二一效出料管路、第二二效出料管路、第一冷却工质管路、第二集水罐;
所述第二总进料管路与第二一效进料管路以及第二二效进料管路相连通,所述第二总进料管路上设置有第六进料调节阀;所述第二一效进料管路上设置有第四进料调节阀,第二二效进料管路上设置有第五进料调节阀;
所述第二总出料管路与第二一效出料管路以及第二二效出料管路相连通,所述第二总出料管路上沿排料流出方向依次设置有第六出料调节阀和第二出料泵;所述第二一效出料管路上设置有第四出料调节阀;所述第二二效出料管路上设置有第五出料调节阀;
所述第二一效蒸发罐分别与第二一效进料管路、第二一效出料管路、第五二次蒸汽管路相连通,所述第五二次蒸汽管路上设置有第二二次蒸汽调节阀;所述第五二次蒸汽管路经过第二二效蒸发罐与第二集水罐相连通,且在第二二效蒸发罐出口段的第五二次蒸汽管路上设置有第二二次蒸汽节流装置;
所述第二二效蒸发罐分别与第二二效进料管路、第二二效出料管路、第六二次蒸汽管路相连通,所述冷却器A分别与第六二次蒸汽管路、第七二次蒸汽管路相连通,所述第一冷却工质管路经过冷却器A。
进一步地,所述热泵循环子系统还包括第一抽真空管路、第一集水罐排水管路、第一抽真空调节阀、第一真空泵、第一排水泵、第一逆止阀;所述第一集水罐分别与第一抽真空管路、第一集水罐排水管路相连通,所述第一抽真空管路上沿空气抽出方向依次设置有第一抽真空调节阀和第一真空泵,所述第一集水罐排水管路上沿水排出方向依次设置有第一排水泵和第一逆止阀。
进一步地,所述从属系统A还包括第二排水泵、第二逆止阀、第二真空泵、第二集水罐排水管路、第二抽真空管路、第二抽真空调节阀;所述第二集水罐分别与第二集水罐排水管路、第二抽真空管路相连通,所述第二集水罐排水管路上沿水排出方向依次设置有第二排水泵和第二逆止阀,所述第二抽真空管路上沿空气抽出方向依次设置有第二抽真空调节阀和第二真空泵。
进一步地,所述中介水循环子系统中所述第三中介水管路经所述从属系统A中的第二一效蒸发罐与第二中介水管路以及第四中介水管路相连接,且在所述第二一效蒸发罐进口段的第三中介水管路上设置有第一中介水调节阀,在所述第二一效蒸发罐出口段的第三中介水管路上设置有中介水循环泵。
方案二:
一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,包括主系统和从属系统B,所述主系统采用如方案一所述的主系统,所述从属系统B为单效蒸发浓缩子系统,包括:第三一效蒸发罐、第三总进料管路、第三总出料管路、第八二次蒸汽管路、第七进料调节阀、第七出料调节阀、第三出料泵、第三二次蒸汽调节阀、冷却器B、第二冷却工质管路、第九二次蒸汽管路、第三集水罐;
所述第三一效蒸发罐分别与第三总进料管路、第三总出料管路、第八二次蒸汽管路相连通;所述第三总进料管路上设置有第七进料调节阀;所述第三总出料管路上沿排料流出方向依次设置有第七出料调节阀和第三出料泵;所述第八二次蒸汽管路上设置有第三二次蒸汽调节阀,所述冷却器B分别与第八二次蒸汽管路、第九二次蒸汽管路相连通,所述第二冷却工质管路经过冷却器B;所述第九二次蒸汽管路与第三集水罐相连通。
进一步地,所述从属系统B还包括第三集水罐排水管路、第三抽真空管路、第三排水泵、第三逆止阀、第三抽真空调节阀、第三真空泵;
所述第三集水罐分别与第三集水罐排水管路、第三抽真空管路相连通,所述第三集水罐排水管路上沿水排出方向依次设置有第三排水泵和第三逆止阀,所述第三抽真空管路上沿空气抽出方向依次设置有第三抽真空调节阀和第三真空泵。
进一步地,所述中介水循环子系统中所述第三中介水管路经所述从属系统B中的第三一效蒸发罐与第二中介水管路以及第四中介水管路相连接,且在所述第三一效蒸发罐进口段的第三中介水管路上设置有第一中介水调节阀,在所述第三一效蒸发罐出口段的第三中介水管路上设置有中介水循环泵。
方案三:
一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,包括主系统和从属系统A,所述从属系统A采用如方案一所述的从属系统A,所述主系统包括浓缩子系统、热泵循环子系统和热泵工质循环子系统,其中,浓缩子系统、热泵循环子系统采用如方案一所述的子系统,所述热泵工质循环子系统包括:第一热泵工质管路、第二热泵工质管路、第三热泵工质管路、第一热泵工质调节阀;
所述第一热泵工质管路经过热泵蒸发器,所述热泵压缩机设置于第一热泵工质管路中热泵蒸发器的出口段上;所述热泵节流膨胀装置设置于第一热泵工质管路中热泵蒸发器的进口段上;所述第一热泵工质管路的出口与第二热泵工质管路的进口以及第三热泵工质管路的进口相连接,所述第三热泵工质管路经第一一效蒸发罐与第一热泵工质管路的进口以及第二热泵工质管路的出口相连接;所述第二热泵工质管路经第二一效蒸发罐与第一热泵工质管路的进口以及第三热泵工质管路的出口相连接;所述第一热泵工质调节阀设置于第二热泵工质管路的第二一效蒸发罐进口段。
方案四:
一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,包括主系统和从属系统B,所述从属系统B采用如方案二所述的从属系统B,所述主系统包括浓缩子系统、热泵循环子系统和热泵工质循环子系统,其中,浓缩子系统、热泵循环子系统采用如方案一所述的子系统,所述热泵工质循环子系统包括:第一热泵工质管路、第二热泵工质管路、第三热泵工质管路、第一热泵工质调节阀;
所述第一热泵工质管路经过热泵蒸发器,所述热泵压缩机设置于第一热泵工质管路中热泵蒸发器的出口段上;所述热泵节流膨胀装置设置于第一热泵工质管路中热泵蒸发器的进口段上;所述第一热泵工质管路的出口与第二热泵工质管路的进口以及第三热泵工质管路的进口相连接,所述第三热泵工质管路经第一一效蒸发罐与第一热泵工质管路的进口以及第二热泵工质管路的出口相连接;所述第二热泵工质管路经第三一效蒸发罐与第一热泵工质管路的进口以及第三热泵工质管路的出口相连接;所述第一热泵工质调节阀设置于第二热泵工质管路的第三一效蒸发罐进口段。
本实用新型的有益技术效果是:
本实用新型通过热泵制热技术,采用冷凝热替代了常规浓缩热源,利用工质蒸发过程提取二效蒸汽凝结潜热,从而在保证系统工艺流程正常运行的前提下,提升系统的能源利用效率。基于热平衡原理,将热泵双效蒸发浓缩系统中多余热量分配到并联的蒸发浓缩系统中,能够有效地解决系统在实际运行中工况不稳定的现象,实现系统的高效稳定运行。
具体优点如下:
(1)经济性:该系统取消了热源和冷却系统,且绝大多数制冷剂在低蒸发温度条件下密度大,相同流量下压缩机体积小,多个系统共用热源,初投资费用较少,实现了热量的封闭循环利用,运行过程中无需加热即可利用少量电能制取大量热能,运行费用较少,同时本系统用于启动的蒸汽量相比常规系统几乎可以忽略,因此具有良好的经济性。
(2)节能性:热泵系统本身具有良好的节能效果,将其与双效蒸发系统相结合,实现了能量的循环利用,节能效果更加显著。充分利用了末效二次蒸汽的能量,基于热平衡原理将热泵双效蒸发浓缩系统中多余热量作为热源驱动其他蒸发浓缩系统。
(3)安全性:制冷剂压缩机的生产制造水平极其成熟,技术更加成熟、安全。热泵系统为封闭循环系统,保证了系统的稳定性,同时,避免了系统运行温度过高,保障了系统运行的安全稳定性。
附图说明
本实用新型可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解,其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分,而且用来进一步举例说明本实用新型的优选实施例和解释本实用新型的原理和优点。
图1是本实用新型的具体实施方式一的系统原理图;
图2是本实用新型的具体实施方式二的系统原理图;
图3是本实用新型的具体实施方式三的系统原理图;
图4是本实用新型的具体实施方式四的系统原理图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本实用新型的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。在此,还需要说明的一点是,为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型,在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤,而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
具体实施方式一
结合图1说明本实施方式,本实施方式包括第一一效蒸发罐1和第一二效蒸发罐2,它还包括第二一效蒸发罐3、第二二效蒸发罐4、气液分离器5、冷却器A6、第一二次蒸汽管路11、第二二次蒸汽管路12、第三二次蒸汽管路13、第四二次蒸汽管路14、第五二次蒸汽管路15、第六二次蒸汽管路16、第七二次蒸汽管路17、第一二次蒸汽节流装置21、第二二次蒸汽节流装置22、第一二次蒸汽调节阀23、第二二次蒸汽调节阀24、热泵工质循环管路31、热泵冷凝器32、热泵蒸发器33、热泵压缩机34、热泵节流膨胀装置35、第一中介水管路41、第二中介水管路42、第三中介水管路43、第四中介水管路44、第一中介水调节阀45、中介水循环泵46、第一进料调节阀51、第二进料调节阀52、第三进料调节阀53、第一一效进料管路54、第一二效进料管路55、第一总进料管路56、第四进料调节阀57、第五进料调节阀58、第六进料调节阀59、第二一效进料管路60、第二二效进料管路61、第二总进料管路62、第一出料调节阀66、第二出料调节阀67、第三出料调节阀68、第一出料泵69、第一总出料管路70、第一一效出料管路71、第一二效出料管路72、第四出料调节阀73、第五出料调节阀74、第六出料调节阀75、第二出料泵76、第二总出料管路77、第二一效出料管路78、第二二效出料管路79、第一集水罐86、第一排水泵87、第一逆止阀88、第一真空泵89、第一集水罐排水管路90、第一抽真空管路91、第一抽真空调节阀92、第二集水罐93、第二排水泵94、第二逆止阀95、第二真空泵96、第二集水罐排水管路97、第二抽真空管路98、第二抽真空调节阀99和第一冷却工质管路101;
第一二次蒸汽管路11与第一一效蒸发罐1相连通,第一二次蒸汽调节阀23设置于第一二次蒸汽管路11上,第一二次蒸汽管路11经过第一二效蒸发罐2与第二二次蒸汽管路12以及第三二次蒸汽管路13相连接,第一二次蒸汽节流装置21设置于第一二次蒸汽管路11的第一二效蒸发罐2出口段;
第二二次蒸汽管路12与第一二效蒸发罐2相连通,第三二次蒸汽管路12经气液分离器5后与热泵蒸发器33相连通;
第五二次蒸汽管路15与第二一效蒸发罐3相连通,第二二次蒸汽调节阀24设置于第五二次蒸汽管路15上,第五二次蒸汽管路15经过第二二效蒸发罐4与第二集水罐93相连通,第二二次蒸汽节流装置22设置于第五二次蒸汽管路15的第二一效蒸发罐3出口段;
第六二次蒸汽管路16与第二二效蒸发罐4以及冷却器A6相连通,第七二次蒸汽管路17与冷却器A6相连通,第一冷却工质管路101经过冷却器A6;
第一总进料管路56与第一二效进料管路55以及第一一效进料管路54相连通,第三进料调节阀53设置于第一总进料管路56上,其中第一一效进料管路54与第一一效蒸发罐1相连通,第一进料调节阀51设置于第一一效进料管路54上,第一二效进料管路55与第一二效蒸发罐2相连通,第二进料调节阀52设置于第一二效进料管路55上;
第二总进料管路62与第二一效进料管路60以及第二二效进料管路61相连通,第六进料调节阀59设置于第二总进料管路62上,其中第二一效进料管路60与第二一效蒸发罐3相连通,第四进料调节阀57设置于第二一效进料管路60上,第二二效进料管路61与第二二效蒸发罐4相连通,第五进料调节阀58设置于第二二效进料管路61上;
第一一效出料管路71与第一二效出料管路72以及第一总出料管路70相连接,其中第一一效出料管路71与第一一效蒸发罐1相连通,第一出料调节阀66设置于第一一效出料管路71之上,第一二效出料管路72与第一二效蒸发罐2相连通,第二出料调节阀67设置于第一二效出料管路72之上,第三出料调节阀68与第一出料泵69沿排料流出方向依次设置于第一总出料管路70之上;
第二一效出料管路78与第二二效出料管路79以及第二总出料管路77相连接,其中第二一效出料管路78与第二一效蒸发罐3相连通,第四出料调节阀73设置于第二一效出料管路78之上,第二二效出料管路79与第二二效蒸发罐4相连通,第五出料调节阀74设置于第二二效出料管路79之上,第六出料调节阀75与第二出料泵76沿排料流出方向依次设置于第二总出料管路70之上;
第四二次蒸汽管路14与热泵蒸发器33相连通,第四二次蒸汽管路14自热泵蒸发器33与第一集水罐86相连通,第一抽真空管路91与第一集水罐86相连通,第一抽真空调节阀92以及第一真空泵89沿空气抽出方向依次设置于第一抽真空管路91之上,第一集水罐排水管路90与第一集水罐86相连通,第一排水泵87与第一逆止阀88沿水排出方向依次设置于第一集水罐排水管路90之上;
第二集水罐排水管路97与第二集水罐93相连通,第二抽真空调节阀99以及第二真空泵96沿空气抽出方向依次设置于第二抽真空管路98之上,第二排水泵94与第二逆止阀95沿水排出方向依次设置于第二集水罐排水管路97之上;
第一中介水管路41与热泵冷凝器32相连通,第一中介水管路41自热泵冷凝器32与第二中介水管路42以及第三中介水管路43相连接,第二中介水管路42经第一一效蒸发罐1与第三中介水管路43以及第四中介水管路44相连接,其中第三中介水管路43的进口与第二中介水管路42的进口相连接,第三中介水管路43的出口与第二中介水管路42的出口相连接;
第三中介水管路43经第二一效蒸发罐3与第二中介水管路42以及第四中介水管路44相连接,第一中介水调节阀45设置于第三中介水管路43的第二一效蒸发罐3进口段,中介水循环泵46设置于第三中介水管路43的第二一效蒸发罐3出口段,第四中介水管路44与热泵冷凝器32相连通;
热泵工质循环管路31分别经过热泵冷凝器32与热泵蒸发器33,热泵压缩机34设置于热泵工质循环管路31中工质由热泵蒸发器33流向热泵冷凝器32的气态工质管路上,热泵节流膨胀装置35设置于热泵工质循环管路31中工质由热泵冷凝器32流向热泵蒸发器33的液态工质管路上。
本实施方式的运行原理:
浓缩过程:在主系统中,需要浓缩的原料液通过第一总进料管路56经由第三进料调节阀53进入系统,该原料液分为两股,一股通过第一一效进料管路54经由第一进料调节阀51进入第一一效蒸发罐1内,另一股通过第一二效进料管路55经由第二进料调节阀52进入第一二效蒸发罐2内。
在中介水蒸气的冷凝热作用下,第一一效蒸发罐1内的原料液发生为一效二次蒸汽与浓缩液:一效二次蒸汽通过第一二次蒸汽管路11、第一二次蒸汽调节阀23流入第一二效蒸发罐2内,在第一二效蒸发罐2中冷凝放热后凝结为液态,再通过第一二次蒸汽管路11与第一二次蒸汽节流装置21降压流入第三二次蒸汽管路13中。
在第一二效蒸发罐2的水蒸气冷凝热的作用下,第一二效蒸发罐2内的原料液发生为二效二次蒸汽与浓缩液:浓缩后的浓缩液经由第二出料调节阀67、第一二效出料管路72进入第一总出料管路70中;二效二次蒸汽经过第二二次蒸汽管路12流入第三二次蒸汽管路13中。
第三二次蒸汽管路13中的汽水混合物流入气液分离器5中,分离出的气体在热泵蒸发器33中进行放热冷凝,冷凝液经第四二次蒸汽管路14流入第一集水罐86中。当第一集水罐86中的水达到一定的液位时,再在第一排水泵87的作用下,经由第一集水罐排水管路90、第一逆止阀88排出系统。第一总出料管路70内的浓溶液在第一出料泵69的作用下,经由第三出料调节阀68流出系统,从而完成主系统进料的浓缩过程。
在从属系统中,需要浓缩的原料液通过第二总进料管路62经由第六进料调节阀59进入系统,该原料液分为两股,一股通过第二一效进料管路60经由第四进料调节阀57进入第二一效蒸发罐3内,另一股通过第二二效进料管路61经由第五进料调节阀58进入第二二效蒸发罐4内。
在中介水蒸气的冷凝热作用下,第二一效蒸发罐3内的原料液发生为一效二次蒸汽与浓缩液:一效二次蒸汽通过第五二次蒸汽管路15、第二二次蒸汽调节阀24流入第二二效蒸发罐4内,在第二二效蒸发罐4中冷凝放热后凝结,再通过第五二次蒸汽管路15与第二二次蒸汽节流装置22降压流入第二集水罐93中。
在第二二效蒸发罐4的水蒸气冷凝热的作用下,第二二效蒸发罐4内的原料液发生为二效二次蒸汽与浓缩液:浓缩后的浓缩液经由第五出料调节阀74、第二二效出料管路79进入第二总出料管路77中;二效二次蒸汽经过第六二次蒸汽管路16流入冷却器A6中,与第一冷却工质管路101中工质换热,形成的冷凝液体经第七二次蒸汽管路17排出系统。
第五二次蒸汽管路15中冷凝液流入第二集水罐93中,当第二集水罐93中的水达到一定的液位时,再在第二排水泵94的作用下,经由第二集水罐排水管路97、第二逆止阀95排出系统。第二总出料管路77内的浓溶液在第二出料泵76的作用下,经由第六出料调节阀75流出系统,从而完成从属系统进料的浓缩过程。
在系统浓缩的过程中,为了保证系统内的真空度,在第一真空泵89与第二真空泵96的不断作用下,主系统各个腔体内的不凝性气体通过第一抽真空管路91与第一抽真空调节阀92排出系统,从属系统各个腔体内的不凝性气体通过第二抽真空管路98与第二抽真空调节阀99排出系统。
热泵循环过程:汽水混合物在热泵蒸发器33内释放热量,使热泵蒸发器33中的制冷剂工质蒸发为气态。在热泵压缩机34的吸气作用下,热泵蒸发器33内产生的气态制冷剂工质通过热泵工质循环管路31进入热泵压缩机34,升温升压后再通过热泵工质循环管路31流入热泵冷凝器32中进行冷凝,释放的冷凝热将热泵冷凝器32中的中介水加热至沸腾,冷凝后的液态制冷剂工质通过热泵工质循环管路31流经热泵节流膨胀装置35节流降压后,再进入热泵蒸发器33中继续蒸发,从而完成热泵循环。
中介水循环过程:中介水在热泵冷凝器32中得到热量升温沸腾,得到气态的中介水蒸气进入第一中介水管路41中分为两股:一股经第二中介水管路42流向第一一效蒸发罐1内,对第一一效蒸发罐1内的原料液进行加热浓缩,放热后的中介水蒸气变为液态,在重力作用下,通过第二中介水管路42流入第四中介水管路44;另一股进入第三中介水管路43,经第一中介水调节阀45流向第二一效蒸发罐3内,对第二一效蒸发罐3内的原料液进行加热浓缩,放热后的中介水蒸气变为液态,在重力与中介水循环泵46的共同作用下,通过第三中介水管路43流入第四中介水管路44。第四中介水管路44中的中介水蒸气流回热泵冷凝器32中,完成中介水的循环。
整体而言,热泵冷凝器32同时成为两个双效蒸发浓缩系统的高温热源,并源源不断地回收二效蒸汽中的热量,在保证主系统运行状态稳定的同时,为从属系统输入驱动蒸汽,实现中介水热量的循环与多级利用。
具体实施方式二
结合图2说明本实施方式,本实施方式包括一效蒸发罐1和二效蒸发罐2,它还包括第三一效蒸发罐8、气液分离器5、冷却器B7、第一二次蒸汽管路11、第二二次蒸汽管路12、第三二次蒸汽管路13、第四二次蒸汽管路14、第八二次蒸汽管路18、第九二次蒸汽管路19、第一二次蒸汽节流装置21、第一二次蒸汽调节阀23、第三二次蒸汽调节阀25、热泵工质循环管路31、热泵冷凝器32、热泵蒸发器33、热泵压缩机34、热泵节流膨胀装置35、第一中介水管路41、第二中介水管路42、第三中介水管路43、第四中介水管路44、第一中介水调节阀45、中介水循环泵46、第一进料调节阀51、第二进料调节阀52、第三进料调节阀53、第一一效进料管路54、第一二效进料管路55、第一总进料管路56、第三总进料管路63、第七进料调节阀64、第一出料调节阀66、第二出料调节阀67、第三出料调节阀68、第一出料泵69、第一总出料管路70、第一一效出料管路71、第一二效出料管路72、第三总出料管路80、第七出料调节阀81、第三出料泵82、第一集水罐86、第一排水泵87、第一逆止阀88、第一真空泵89、第一集水罐排水管路90、第一抽真空管路91、第一抽真空调节阀92、第三集水罐105、第三排水泵106、第三逆止阀107、第三真空泵108、第三集水罐排水管路109、第三抽真空管路110、第三抽真空调节阀111、第二冷却工质管路102;
第一二次蒸汽管路11与第一一效蒸发罐1相连通,第一二次蒸汽调节阀23设置于第一二次蒸汽管路11上,第一二次蒸汽管路11经过第一二效蒸发罐2与第二二次蒸汽管路12以及第三二次蒸汽管路13相连接,第一二次蒸汽节流装置21设置于第一二次蒸汽管路11的第一二效蒸发罐2出口段,其中第二二次蒸汽管路12与第一二效蒸发罐2相连通,第三二次蒸汽管路12经气液分离器5后与热泵蒸发器33相连通;
第八二次蒸汽管路18与第三一效蒸发罐8以及冷却器B7相连通,第三二次蒸汽调节阀25设置于第八二次蒸汽管路18上,第九二次蒸汽管路19与冷却器B7以及第三集水罐105相连通,第二冷却工质管路102经过冷却器B7;
第一总进料管路56与第一二效进料管路55以及第一一效进料管路54相连通,第三进料调节阀53设置于第一总进料管路56上,第一一效进料管路54与第一一效蒸发罐1相连通,第一进料调节阀51设置于第一一效进料管路54上,第一二效进料管路55与第一二效蒸发罐2相连通,第二进料调节阀52设置于第一二效进料管路55上;
第三总进料管路63与第三一效蒸发罐8相连通,第七进料调节阀64设置于第三总进料管路63上;
第一一效出料管路71与第一二效出料管路72以及第一总出料管路70相连接,其中第一一效出料管路71与第一一效蒸发罐1相连通,第一出料调节阀66设置于第一一效出料管路71之上,第一二效出料管路72与第一二效蒸发罐2相连通,第二出料调节阀67设置于第一二效出料管路72之上,第三出料调节阀68与第一出料泵69沿排料流出方向依次设置于第一总出料管路70之上;
第三总出料管路80与第三一效蒸发罐8相连通,第七出料调节阀81与第三出料泵82沿排料流出方向依次设置于第三总出料管路80之上;
第四二次蒸汽管路14与热泵蒸发器33相连通,第四二次蒸汽管路14自热泵蒸发器33与第一集水罐86相连通,第一抽真空管路91与第一集水罐86相连通,第一抽真空调节阀92以及第一真空泵89沿空气抽出方向依次设置于第一抽真空管路91之上;
第一集水罐排水管路90与第一集水罐86相连通,第一排水泵87与第一逆止阀88沿水排出方向依次设置于第一集水罐排水管路90之上;
第三集水罐排水管路109与第三集水罐105相连通,第三抽真空调节阀111以及第三真空泵108沿空气抽出方向依次设置于第三抽真空管路110之上,第三排水泵106与第三逆止阀107沿水排出方向依次设置于第三集水罐排水管路109之上;
第一中介水管路41与热泵冷凝器32相连通,第一中介水管路41自热泵冷凝器32与第二中介水管路42以及第三中介水管路43相连接,第二中介水管路42经第一一效蒸发罐1与第三中介水管路43以及第四中介水管路44相连接,其中第三中介水管路43的进口与第二中介水管路42的进口相连接,第三中介水管路43的出口与第二中介水管路42的出口相连接,第三中介水管路43经第三一效蒸发罐8与第二中介水管路42以及第四中介水管路44相连接,第一中介水调节阀45设置于第三中介水管路43的第三一效蒸发罐8进口段,中介水循环泵46设置于第三中介水管路43的第三一效蒸发罐8出口段,第四中介水管路44与热泵冷凝器32相连通;
热泵工质循环管路31分别经过热泵冷凝器32与热泵蒸发器33,热泵压缩机34设置于热泵工质循环管路31中工质由热泵蒸发器33流向热泵冷凝器32的气态工质管路上,热泵节流膨胀装置35设置于热泵工质循环管路31中工质由热泵冷凝器32流向热泵蒸发器33的液态工质管路上。
本实施方式的运行原理:
本实施方式的运行原理与具体实施方式一的运行原理基本相同,不同之处在于本实施方式中从属系统为单效蒸发浓缩系统,此措施适用于实际生产中主系统蒸发浓缩能力与从属系统差距较大的场合,扩大了基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统的适用范围。
具体实施方式三
结合图3说明本实施方式,本实施方式包括第一一效蒸发罐1和第一二效蒸发罐2,它还包括第二一效蒸发罐3、第二二效蒸发罐4、气液分离器5、冷却器A6、第一二次蒸汽管路11、第二二次蒸汽管路12、第三二次蒸汽管路13、第四二次蒸汽管路14、第五二次蒸汽管路15、第六二次蒸汽管路16、第七二次蒸汽管路17、第一二次蒸汽节流装置21、第二二次蒸汽节流装置22、第一二次蒸汽调节阀23、第二二次蒸汽调节阀24、热泵蒸发器33、热泵压缩机34、热泵节流膨胀装置35、第一热泵工质管路36、第二热泵工质管路37、第三热泵工质管路38、第一热泵工质调节阀39、第一进料调节阀51、第二进料调节阀52、第三进料调节阀53、第一一效进料管路54、第一二效进料管路55、第一总进料管路56、第四进料调节阀57、第五进料调节阀58、第六进料调节阀59、第二一效进料管路60、第二二效进料管路61、第二总进料管路62、第一出料调节阀66、第二出料调节阀67、第三出料调节阀68、第一出料泵69、第一总出料管路70、第一一效出料管路71、第一二效出料管路72、第四出料调节阀73、第五出料调节阀74、第六出料调节阀75、第二出料泵76、第二总出料管路77、第二一效出料管路78、第二二效出料管路79、第一集水罐86、第一排水泵87、第一逆止阀88、第一真空泵89、第一集水罐排水管路90、第一抽真空管路91、第一抽真空调节阀92、第二集水罐93、第二排水泵94、第二逆止阀95、第二真空泵96、第二集水罐排水管路97、第二抽真空管路98、第二抽真空调节阀99和第一冷却工质管路101;
第一二次蒸汽管路11与第一一效蒸发罐1相连通,第一二次蒸汽调节阀23设置于第一二次蒸汽管路11上,第一二次蒸汽管路11经过第一二效蒸发罐2与第二二次蒸汽管路12以及第三二次蒸汽管路13相连接,第一二次蒸汽节流装置21设置于第一二次蒸汽管路11的第一二效蒸发罐2出口段,第二二次蒸汽管路12与第一二效蒸发罐2相连通。第三二次蒸汽管路12经气液分离器5后与热泵蒸发器33相连通;
第五二次蒸汽管路15与第二一效蒸发罐3相连通,第二二次蒸汽调节阀24设置于第五二次蒸汽管路15上,第五二次蒸汽管路15经过第二二效蒸发罐4与第二集水罐93相连通,第二二次蒸汽节流装置22设置于第五二次蒸汽管路15的第二一效蒸发罐3出口段,第六二次蒸汽管路16与第二二效蒸发罐4以及冷却器A6相连通。第七二次蒸汽管路17与冷却器A6相连通,第一冷却工质管路101经过冷却器A6;
第一总进料管路56与第一二效进料管路55以及第一一效进料管路54相连通,第三进料调节阀53设置于第一总进料管路56上,其中第一一效进料管路54与第一一效蒸发罐1相连通,第一进料调节阀51设置于第一一效进料管路54上,第一二效进料管路55与第一二效蒸发罐2相连通,第二进料调节阀52设置于第一二效进料管路55上;
第二总进料管路62与第二一效进料管路60以及第二二效进料管路61相连通,第六进料调节阀59设置于第二总进料管路62上,其中第二一效进料管路60与第二一效蒸发罐3相连通,第四进料调节阀57设置于第二一效进料管路60上,第二二效进料管路61与第二二效蒸发罐4相连通,第五进料调节阀58设置于第二二效进料管路61上;
第一一效出料管路71与第一二效出料管路72以及第一总出料管路70相连接,其中第一一效出料管路71与第一一效蒸发罐1相连通,第一出料调节阀66设置于第一一效出料管路71之上,第一二效出料管路72与第一二效蒸发罐2相连通,第二出料调节阀67设置于第一二效出料管路72之上,第三出料调节阀68与第一出料泵69沿排料流出方向依次设置于第一总出料管路70之上;
第二一效出料管路78与第二二效出料管路79以及第二总出料管路77相连接,其中第二一效出料管路78与第二一效蒸发罐3相连通,第四出料调节阀73设置于第二一效出料管路78之上,第二二效出料管路79与第二二效蒸发罐4相连通,第五出料调节阀74设置于第二二效出料管路79之上,第六出料调节阀75与第二出料泵76沿排料流出方向依次设置于第二总出料管路70之上;
第四二次蒸汽管路14与热泵蒸发器33相连通,第四二次蒸汽管路14自热泵蒸发器33与第一集水罐86相连通,第一抽真空管路91与第一集水罐86相连通,第一抽真空调节阀92以及第一真空泵89沿空气抽出方向依次设置于第一抽真空管路91之上,第一集水罐排水管路90与第一集水罐86相连通,第一排水泵87与第一逆止阀88沿水排出方向依次设置于第一集水罐排水管路90之上;
第二集水罐排水管路97与第二集水罐93相连通,第二抽真空调节阀99以及第二真空泵96沿空气抽出方向依次设置于第二抽真空管路98之上,第二排水泵94与第二逆止阀95沿水排出方向依次设置于第二集水罐排水管路97之上;
第一热泵工质管路36经过热泵蒸发器33,热泵压缩机34设置于第一热泵工质管路36中热泵蒸发器33的出口段上,热泵节流膨胀装置35设置于第一热泵工质管路36中热泵蒸发器33的进口段上,第一热泵工质管路36的出口与第二热泵工质管路37的进口以及第三热泵工质管路38的进口相连接,其中第三热泵工质管路38经第一一效蒸发罐1与第一热泵工质管路36的进口以及第二热泵工质管路37的出口相连接,第二热泵工质管路37经第二一效蒸发罐3与第一热泵工质管路36的进口以及第三热泵工质管路38的出口相连接,第一热泵工质调节阀39设置于第二热泵工质管路37的第二一效蒸发罐3进口段。
本实施方式的运行原理:
本实施方式的运行原理与具体实施方式一的运行原理基本相同,不同之处在于采用热泵工质循环替代中介水循环,将热泵系统回收的二次蒸汽热量及热泵压缩机34输入的电能直接传递给第一一效蒸发罐1与第二一效蒸发罐3中的原料液,此措施保证两蒸发浓缩系统的稳定运行,提升系统整体的能量利用效率。
具体实施方式四
结合图4说明本实施方式,本实施方式包括第一一效蒸发罐1和第一二效蒸发罐2,它还包括第三一效蒸发罐8、气液分离器5、冷却器B7、第一二次蒸汽管路11、第二二次蒸汽管路12、第三二次蒸汽管路13、第四二次蒸汽管路14、第八二次蒸汽管路18、第九二次蒸汽管路19、第一二次蒸汽节流装置21、第一二次蒸汽调节阀23、第三二次蒸汽调节阀25、热泵蒸发器33、热泵压缩机34、热泵节流膨胀装置35、第一热泵工质管路36、第二热泵工质管路37、第三热泵工质管路38、第一热泵工质调节阀39、第一进料调节阀51、第二进料调节阀52、第三进料调节阀53、第一一效进料管路54、第一二效进料管路55、第一总进料管路56、第三总进料管路63、第七进料调节阀64、第一出料调节阀66、第二出料调节阀67、第三出料调节阀68、第一出料泵69、第一总出料管路70、第一一效出料管路71、第一二效出料管路72、第三总出料管路80、第七出料调节阀81、第三出料泵82、第一集水罐86、第一排水泵87、第一逆止阀88、第一真空泵89、第一集水罐排水管路90、第一抽真空管路91、第一抽真空调节阀92、第三集水罐105、第三排水泵106、第三逆止阀107、第三真空泵108、第三集水罐排水管路109、第三抽真空管路110、第三抽真空调节阀111和第二冷却工质管路102;
第一二次蒸汽管路11与第一一效蒸发罐1相连通,第一二次蒸汽调节阀23设置于第一二次蒸汽管路11上,第一二次蒸汽管路11经过第一二效蒸发罐2与第二二次蒸汽管路12以及第三二次蒸汽管路13相连接,第一二次蒸汽节流装置21设置于第一二次蒸汽管路11的第一二效蒸发罐2出口段,第二二次蒸汽管路12与第一二效蒸发罐2相连通,第三二次蒸汽管路12经气液分离器5后与热泵蒸发器33相连通;
第八二次蒸汽管路18与第三一效蒸发罐8以及冷却器B7相连通,第三二次蒸汽调节阀25设置于第八二次蒸汽管路18上,第九二次蒸汽管路19与冷却器B7以及第三集水罐105相连通,第二冷却工质管路102经过冷却器B7;
第一总进料管路56与第一二效进料管路55以及第一一效进料管路54相连通,第三进料调节阀53设置于第一总进料管路56上,其中第一一效进料管路54与第一一效蒸发罐1相连通,第一进料调节阀51设置于第一一效进料管路54上,第一二效进料管路55与第一二效蒸发罐2相连通,第二进料调节阀52设置于第一二效进料管路55上;
第三总进料管路63与第三一效蒸发罐8相连通,第七进料调节阀64设置于第三总进料管路63上;
第一一效出料管路71与第一二效出料管路72以及第一总出料管路70相连接,其中,第一一效出料管路71与第一一效蒸发罐1相连通,第一出料调节阀66设置于第一一效出料管路71之上,第一二效出料管路72与第一二效蒸发罐2相连通,第二出料调节阀67设置于第一二效出料管路72之上,第三出料调节阀68与第一出料泵69沿排料流出方向依次设置于第一总出料管路70之上;
第三总出料管路80与第三一效蒸发罐8相连通,第七出料调节阀81与第三出料泵82沿排料流出方向依次设置于第三总出料管路80之上;
第四二次蒸汽管路14与热泵蒸发器33相连通,第四二次蒸汽管路14自热泵蒸发器33与第一集水罐86相连通,第一抽真空管路91与第一集水罐86相连通,第一抽真空调节阀92以及第一真空泵89沿空气抽出方向依次设置于第一抽真空管路91之上,第一集水罐排水管路90与第一集水罐86相连通,第一排水泵87与第一逆止阀88沿水排出方向依次设置于第一集水罐排水管路90之上;
第三集水罐排水管路109与第三集水罐105相连通,第三抽真空调节阀111以及第三真空泵108沿空气抽出方向依次设置于第三抽真空管路110之上,第三排水泵106与第三逆止阀107沿水排出方向依次设置于第三集水罐排水管路109之上;
第一热泵工质管路36经过热泵蒸发器33,热泵压缩机34设置于第一热泵工质管路36中热泵蒸发器33的出口段上,热泵节流膨胀装置35设置于第一热泵工质管路36中热泵蒸发器33的进口段上,第一热泵工质管路36的出口与第二热泵工质管路37的进口以及第三热泵工质管路38的进口相连接,其中第三热泵工质管路38经第一一效蒸发罐1与第一热泵工质管路36的进口以及第二热泵工质管路37的出口相连接,第二热泵工质管路37经第三一效蒸发罐8与第一热泵工质管路36的进口以及第三热泵工质管路38的出口相连接,第一热泵工质调节阀39设置于第二热泵工质管路37的第三一效蒸发罐8进口段。
本实施方式的运行原理:
本实施方式的运行原理与具体实施方式二的运行原理基本相同,不同之处在于采用热泵工质循环替代中介水循环,将热泵系统回收的二次蒸汽热量及热泵压缩机34输入的电能直接传递给第一一效蒸发罐1与第三一效蒸发罐8中的原料液,此措施保证两蒸发浓缩系统的稳定运行,提升系统整体的能量利用效率。
尽管根据有限数量的实施例描述了本实用新型,但是受益于上面的描述,本技术领域内的技术人员明白,在由此描述的本实用新型的范围内,可以设想其它实施例。对于本实用新型的范围,对本实用新型所做的公开是说明性的,而非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求书限定。
Claims (9)
1.一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,其特征在于,包括主系统和从属系统A,所述主系统包括浓缩子系统、热泵循环子系统、中介水循环子系统;其中,
所述浓缩子系统包括:第一一效蒸发罐(1)、第一二效蒸发罐(2)、第一总进料管路(56)、第一一效进料管路(54)、第一二效进料管路(55)、第三进料调节阀(53)、第一总出料管路(70)、第一一效出料管路(71)、第一二效出料管路(72)、第三出料调节阀(68)、第一出料泵(69)、第一二次蒸汽管路(11)、第一进料调节阀(51)、第一出料调节阀(66)、第一二次蒸汽调节阀(23)、第二二次蒸汽管路(12)、第二进料调节阀(52)、第二出料调节阀(67)、第三二次蒸汽管路(13)、第一二次蒸汽节流装置(21);
所述第一总进料管路(56)与第一一效进料管路(54)以及第一二效进料管路(55)相连通,且所述第一总进料管路(56)上设置有第三进料调节阀(53);所述第一总出料管路(70)与第一一效出料管路(71)以及第一二效出料管路(72)相连接,且所述第一总出料管路(70)上沿排料流出方向依次设置有第三出料调节阀(68)和第一出料泵(69);
所述第一一效蒸发罐(1)分别与所述第一一效进料管路(54)、第一一效出料管路(71)、第一二次蒸汽管路(11)相连通,所述第一一效进料管路(54)上设置有第一进料调节阀(51),所述第一一效出料管路(71)设置有第一出料调节阀(66),所述第一二次蒸汽管路(11)上设置有第一二次蒸汽调节阀(23);
所述第一二效蒸发罐(2)分别与所述第一二效进料管路(55)、第一二效出料管路(72)、第二二次蒸汽管路(12)相连通,所述第一二效进料管路(55)上设置有第二进料调节阀(52),所述第一二效出料管路(72)上设置有第二出料调节阀(67);
所述第一二次蒸汽管路(11)经过第一二效蒸发罐(2)与第二二次蒸汽管路(12)以及第三二次蒸汽管路(13)相连接,在所述第一二效蒸发罐(2)出口段的第一二次蒸汽管路(11)上设置有第一二次蒸汽节流装置(21);
所述热泵循环子系统包括:热泵蒸发器(33)、气液分离器(5)、第四二次蒸汽管路(14)、第一集水罐(86)、热泵压缩机(34)、热泵节流膨胀装置(35);所述热泵蒸发器(33)经气液分离器(5)后与所述第三二次蒸汽管路(13)相连通,所述热泵蒸发器(33)与第四二次蒸汽管路(14)相连通;所述第四二次蒸汽管路(14)自热泵蒸发器(33)与第一集水罐(86)相连通;
所述中介水循环子系统包括:热泵冷凝器(32)、第一中介水管路(41)、第四中介水管路(44)、第二中介水管路(42)、第三中介水管路(43)、热泵工质循环管路(31)、第一中介水调节阀(45)、中介水循环泵(46);
所述热泵冷凝器(32)分别与第一中介水管路(41)、第四中介水管路(44)相连通,所述第一中介水管路(41)自热泵冷凝器(32)与第二中介水管路(42)以及第三中介水管路(43)相连接,所述第二中介水管路(42)经第一一效蒸发罐(1)与第三中介水管路(43)以及第四中介水管路(44)相连接,所述第三中介水管路(43)的进口与第二中介水管路(42)的进口相连接,第三中介水管路(43)的出口与第二中介水管路(42)的出口相连接;
所述热泵工质循环管路(31)分别经过热泵冷凝器(32)与热泵蒸发器(33),所述热泵压缩机(34)设置于热泵工质循环管路(31)中工质由热泵蒸发器(33)流向热泵冷凝器(32)的气态工质管路上,所述热泵节流膨胀装置(35)设置于热泵工质循环管路(31)中工质由热泵冷凝器(32)流向热泵蒸发器(33)的液态工质管路上;
所述从属系统A为双效蒸发浓缩子系统,包括第二一效蒸发罐(3)、第二二效蒸发罐(4)、冷却器A(6)、第五二次蒸汽管路(15)、第六二次蒸汽管路(16)、第七二次蒸汽管路(17)、第二二次蒸汽节流装置(22)、第二二次蒸汽调节阀(24)、第四进料调节阀(57)、第五进料调节阀(58)、第六进料调节阀(59)、第二一效进料管路(60)、第二二效进料管路(61)、第二总进料管路(62)、第四出料调节阀(73)、第五出料调节阀(74)、第六出料调节阀(75)、第二出料泵(76)、第二总出料管路(77)、第二一效出料管路(78)、第二二效出料管路(79)、第一冷却工质管路(101)、第二集水罐(93);
所述第二总进料管路(62)与第二一效进料管路(60)以及第二二效进料管路(61)相连通,所述第二总进料管路(62)上设置有第六进料调节阀(59);所述第二一效进料管路(60)上设置有第四进料调节阀(57),第二二效进料管路(61)上设置有第五进料调节阀(58);
所述第二总出料管路(77)与第二一效出料管路(78)以及第二二效出料管路(79)相连通,所述第二总出料管路(77)上沿排料流出方向依次设置有第六出料调节阀(75)和第二出料泵(76);所述第二一效出料管路(78)上设置有第四出料调节阀(73);所述第二二效出料管路(79)上设置有第五出料调节阀(74);
所述第二一效蒸发罐(3)分别与第二一效进料管路(60)、第二一效出料管路(78)、第五二次蒸汽管路(15)相连通,所述第五二次蒸汽管路(15)上设置有第二二次蒸汽调节阀(24);所述第五二次蒸汽管路(15)经过第二二效蒸发罐(4)与第二集水罐(93)相连通,且在第二二效蒸发罐(4)出口段的第五二次蒸汽管路(15)上设置有第二二次蒸汽节流装置(22);
所述第二二效蒸发罐(4)分别与第二二效进料管路(61)、第二二效出料管路(79)、第六二次蒸汽管路(16)相连通,所述冷却器A(6)分别与第六二次蒸汽管路(16)、第七二次蒸汽管路(17)相连通,所述第一冷却工质管路(101)经过冷却器A(6)。
2.根据权利要求1所述的一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,其特征在于,所述热泵循环子系统还包括第一抽真空管路(91)、第一集水罐排水管路(90)、第一抽真空调节阀(92)、第一真空泵(89)、第一排水泵(87)、第一逆止阀(88);所述第一集水罐(86)分别与第一抽真空管路(91)、第一集水罐排水管路(90)相连通,所述第一抽真空管路(91)上沿空气抽出方向依次设置有第一抽真空调节阀(92)和第一真空泵(89),所述第一集水罐排水管路(90)上沿水排出方向依次设置有第一排水泵(87)和第一逆止阀(88)。
3.根据权利要求2所述的一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,其特征在于,所述从属系统A还包括第二排水泵(94)、第二逆止阀(95)、第二真空泵(96)、第二集水罐排水管路(97)、第二抽真空管路(98)、第二抽真空调节阀(99);所述第二集水罐(93)分别与第二集水罐排水管路(97)、第二抽真空管路(98)相连通,所述第二集水罐排水管路(97)上沿水排出方向依次设置有第二排水泵(94)和第二逆止阀(95),所述第二抽真空管路(98)上沿空气抽出方向依次设置有第二抽真空调节阀(99)和第二真空泵(96)。
4.根据权利要求3所述的一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,其特征在于,所述中介水循环子系统中所述第三中介水管路(43)经所述从属系统A中的第二一效蒸发罐(3)与第二中介水管路(42)以及第四中介水管路(44)相连接,且在所述第二一效蒸发罐(3)进口段的第三中介水管路(43)上设置有第一中介水调节阀(45),在所述第二一效蒸发罐(3)出口段的第三中介水管路(43)上设置有中介水循环泵(46)。
5.一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,其特征在于,将权利要求2中的从属系统A替换为从属系统B,所述从属系统B为单效蒸发浓缩子系统,包括:第三一效蒸发罐(8)、第三总进料管路(63)、第三总出料管路(80)、第八二次蒸汽管路(18)、第七进料调节阀(64)、第七出料调节阀(81)、第三出料泵(82)、第三二次蒸汽调节阀(25)、冷却器B(7)、第二冷却工质管路(102)、第九二次蒸汽管路(19)、第三集水罐(105);
所述第三一效蒸发罐(8)分别与第三总进料管路(63)、第三总出料管路(80)、第八二次蒸汽管路(18)相连通;所述第三总进料管路(63)上设置有第七进料调节阀(64);所述第三总出料管路(80)上沿排料流出方向依次设置有第七出料调节阀(81)和第三出料泵(82);所述第八二次蒸汽管路(18)上设置有第三二次蒸汽调节阀(25),所述冷却器B(7)分别与第八二次蒸汽管路(18)、第九二次蒸汽管路(19)相连通,所述第二冷却工质管路(102)经过冷却器B(7);所述第九二次蒸汽管路(19)与第三集水罐(105)相连通。
6.根据权利要求5所述的一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,其特征在于,所述从属系统B还包括第三集水罐排水管路(109)、第三抽真空管路(110)、第三排水泵(106)、第三逆止阀(107)、第三抽真空调节阀(111)、第三真空泵(108);
所述第三集水罐(105)分别与第三集水罐排水管路(109)、第三抽真空管路(110)相连通,所述第三集水罐排水管路(109)上沿水排出方向依次设置有第三排水泵(106)和第三逆止阀(107),所述第三抽真空管路(110)上沿空气抽出方向依次设置有第三抽真空调节阀(111)和第三真空泵(108)。
7.根据权利要求6所述的一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,其特征在于,所述中介水循环子系统中所述第三中介水管路(43)经所述从属系统B中的第三一效蒸发罐(8)与第二中介水管路(42)以及第四中介水管路(44)相连接,且在所述第三一效蒸发罐(8)进口段的第三中介水管路(43)上设置有第一中介水调节阀(45),在所述第三一效蒸发罐(8)出口段的第三中介水管路(43)上设置有中介水循环泵(46)。
8.一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,其特征在于,将权利要求1-4中任一项权利要求中的中介水循环子系统替换为热泵工质循环子系统,所述热泵工质循环子系统包括:第一热泵工质管路(36)、第二热泵工质管路(37)、第三热泵工质管路(38)、第一热泵工质调节阀(39);
所述第一热泵工质管路(36)经过热泵蒸发器(33),所述热泵压缩机(34)设置于第一热泵工质管路(36)中热泵蒸发器(33)的出口段上;所述热泵节流膨胀装置(35)设置于第一热泵工质管路(36)中热泵蒸发器(33)的进口段上;所述第一热泵工质管路(36)的出口与第二热泵工质管路(37)的进口以及第三热泵工质管路(38)的进口相连接,所述第三热泵工质管路(38)经第一一效蒸发罐(1)与第一热泵工质管路(36)的进口以及第二热泵工质管路(37)的出口相连接;所述第二热泵工质管路(37)经从属系统A中的第二一效蒸发罐(3)与第一热泵工质管路(36)的进口以及第三热泵工质管路(38)的出口相连接;所述第一热泵工质调节阀(39)设置于第二热泵工质管路(37)的第二一效蒸发罐(3)进口段。
9.一种基于热平衡原理的多联式热泵蒸发浓缩系统,其特征在于,将权利要求5-7中任一项权利要求中的中介水循环子系统替换为热泵工质循环子系统,所述热泵工质循环子系统包括:第一热泵工质管路(36)、第二热泵工质管路(37)、第三热泵工质管路(38)、第一热泵工质调节阀(39);
所述第一热泵工质管路(36)经过热泵蒸发器(33),所述热泵压缩机(34)设置于第一热泵工质管路(36)中热泵蒸发器(33)的出口段上;所述热泵节流膨胀装置(35)设置于第一热泵工质管路(36)中热泵蒸发器(33)的进口段上;所述第一热泵工质管路(36)的出口与第二热泵工质管路(37)的进口以及第三热泵工质管路(38)的进口相连接,所述第三热泵工质管路(38)经第一一效蒸发罐(1)与第一热泵工质管路(36)的进口以及第二热泵工质管路(37)的出口相连接;所述第二热泵工质管路(37)经从属系统B中的第三一效蒸发罐(8)与第一热泵工质管路(36)的进口以及第三热泵工质管路(38)的出口相连接;所述第一热泵工质调节阀(39)设置于第二热泵工质管路(37)的第三一效蒸发罐(8)进口段。
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