CN214880328U - 低温真空蒸发设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低温真空蒸发设备，其包括：作为蒸馏主体的一体式蒸发罐，一体式蒸发罐内被分隔形成有第一空间和第二空间，第二空间设置在第一空间的上方；设置在第一空间内的第一换热器，第一空间内的液体被第一换热器加热后，形成蒸汽进入至第二空间；设置在第二空间内的第二换热器，第二空间内的蒸汽被被第二换热器冷凝后，形成液体存储在第二空间内；连接一体式蒸发罐的蒸馏水罐；连接第一换热器和第二换热器的热泵系统；以及，减压装置，用于对一体式蒸发罐进行抽真空。该低温真空蒸发设备在保证蒸发效率和出水水质的同时，减小了设备的占地面积和成本。

Description

低温真空蒸发设备

技术领域

本实用新型涉及一种低温真空蒸发设备，属于环保设备领域。

背景技术

工业废液的排放造成了严重的环境污染，为了保护环境，需要严格控制污水排放，各个产生工业废液的企业均需要将污水排放到专门的污水处理厂进行处理后才能排放，污水处理厂一般按照处理量来收费，例如一吨几千元，因此，企业在污水处理上的成本也大幅度增加。热泵技术是一项高效、环保的节能技术，可以广泛应用于化工、低品位热能利用、海水淡化、污水处理等工业生产领域。经过热泵蒸发浓缩后，可以从污水中提取出来符合排放标准的蒸馏水，该蒸馏水可以直接排放，剩下的浓缩物再排放到污水处理厂进行处理。可以大大减少企业的污水处理成本，例如10吨的污水经过蒸发浓缩后可以分解成9吨的蒸馏水和1吨的浓缩物，而企业仅需花费1吨处理量的成本，从而大大降低了污水处理费用。

目前，现有的蒸发器采用蒸发罐、冷凝罐和蒸馏水罐的三个罐子进行工作，占地面积和成本较高，不能在保证蒸发效果的同时，满足小体积需求的客户。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低温真空蒸发设备，将传统的冷凝罐和蒸发罐一体化，在保证蒸发效率的同时，减小了设备的占地面积和成本。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种低温真空蒸发设备，包括：

作为蒸馏主体的一体式蒸发罐，所述一体式蒸发罐内被分隔形成有第一空间和第二空间，所述第二空间设置在所述第一空间的上方；设置在所述第一空间内的第一换热器，所述第一空间内的液体被所述第一换热器加热后，形成蒸汽进入至所述第二空间；设置在所述第二空间内的第二换热器，所述第二空间内的蒸汽被被所述第二换热器冷凝后，形成液体存储在所述第二空间内；

连接所述一体式蒸发罐的蒸馏水罐；

连接所述第一换热器和第二换热器的热泵系统；

以及，

减压装置，用于对所述一体式蒸发罐进行抽真空。

进一步地，所述一体式蒸发罐内还设有蒸汽管和隔板，所述蒸汽管穿过所述隔板设置，所述隔板将所述一体式蒸发罐分隔成所述第一空间和第二空间。

进一步地，所述蒸汽管包括第一管道和连接所述第一管道的第二管道，所述第一管道穿过所述隔板沿所述蒸发罐的竖直方向设置，所述第二管道的一端连接所述第一管道，另一端沿所述第一管道的斜下方设置。

进一步地，设有一个或多个所述隔板，当设有多个所述隔板时，还设有连接管连通多个所述隔板。

进一步地，所述蒸发罐内还设有蒸汽净化装置，所述蒸发罐内还设有蒸汽净化装置，以对蒸汽和溶液中的不溶杂质进行过滤。

进一步地，所述蒸汽净化装置包括沿蒸发罐竖直方向错位设置的若干防夹带挡板，以及设置在防夹带挡板上方的第一支撑网板，所述第一支撑网板上设有可更换的净化填料。

进一步地，所述蒸汽净化装置还包括设置在所述隔板上方的第二支撑网板，所述第二支撑网板上设有可更换的净化填料。

进一步地，所述第一换热器和第二换热器包括多个并联且沿轴向平行设置的蚊香盘管、第三管道和第四管道，所述轴向垂直于所述蚊香盘管的径向，每一个所述蚊香盘管的进口与所述第三管道连接，每一个所述蚊香盘管的出口与所述第四管道连接，以使换热介质能够通过所述第三管道流入每一个所述蚊香盘管，由所述第四管道流出。

进一步地，每一个所述蚊香盘管被设置成所述换热介质由所述进口流入所述蚊香盘管的内侧，并盘旋向外侧由所述出口输出。

进一步地，所述热泵系统包括连接所述第一换热器的压缩机和连接所述第二换热器的节流装置，所述压缩机与所述节流装置连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的低温真空蒸发设备设置一体化蒸发罐来代替原有的冷凝罐和蒸发罐，同时，在一体化蒸发罐内设有隔板、挡板和支撑网板来保证形成的蒸馏水中不含其他不溶杂质，在保证蒸发效率和出水水质的同时，减小了设备的占地面积和成本。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所示的低温真空蒸发设备的流程图；

图2为本实用新型一实施例所示的低温真空蒸发设备中的一体式蒸发罐的内部结构示意图；

图3为本实用新型一实施例所示的低温真空蒸发设备中的一体式蒸发罐的外部结构示意图；

图4为本实用新型一实施例所示的低温真空蒸发设备中的蒸汽管的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例所示的低温真空蒸发设备中的第一/第二换热器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

需要说明的是：本实用新型的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等用语只是参考附图对本实用新型进行说明，不作为限定用语。

请参见图1至图5，本实用新型一实施例所示的低温真空蒸发设备包括一体式蒸发罐，其内设有第一换热器1和第二换热器2。其中，一体式蒸发罐10内设置有隔板3和蒸汽管4，所述隔板3将一体式蒸发罐10分隔形成第一空间101和第二空间102，且第二空间102设置在所述第一空间101的上方，蒸发罐中的废液在第一空间101内被第一换热器1加热蒸发，形成蒸汽后通过蒸汽管4进入至第二空间102内，随后被第二换热器2冷凝，并储存在隔板3上方。

具体的，隔板3上开设有供蒸汽管4穿过的通孔，且在接合处设有防水密封件，该蒸汽管4包括第一管道41和连接所述第一管道41的第二管道42，所述第一管道41穿过所述隔板3沿所述蒸发罐的竖直方向设置，所述第二管道42的一端连接所述第一管道41，另一端沿所述第一管道41的斜下方设置。通过此结构设置的蒸汽管4，可以保证蒸汽无法从蒸汽管4倒落回第一空间101内。

蒸汽在第二空间102时，通过第二换热器2对其进行冷凝，使其形成蒸馏水，本实施例中，在蒸发罐内设有两个隔板3，该两个隔板3间通过连接管30连通，并在蒸发罐的对应位置处开设有出水口104。诚然，在其他实施例中，还可以设有一个或三个以上的隔板3，当设有多个所述隔板3时，还设有连接管30连通多个所述隔板3。

为保证出水水质，本实施例中，所述蒸发罐内还设有蒸汽净化装置5，所述蒸发罐内还设有蒸汽净化装置5，以对蒸汽和溶液中的不溶杂质进行过滤。具体的，蒸汽净化装置5包括沿蒸发罐竖直方向错位设置的若干防夹带挡板51、设置在防夹带挡板51上方的第一支撑网板52，以及设置在隔板3上方的第二支撑网板53，且第一支撑网板52和第二支撑网板53上均设有净化填料，优选的，采用鲍尔环迷宫填料。蒸发罐在对应位置开设有人孔103，鲍尔环迷宫填料可通过人孔103进行添加和更换。相比于传统的丝网除沫器，采用本实施例的结构，不会结垢堵塞且可更换重复利用，保养和维护成本降低。

在本实施例中，两个防夹带挡板51在竖直方向上错位设置，废水蒸发形成的蒸汽在上升过程中，泡沫和其他杂质被防夹带挡板51阻隔，附在防夹带挡板51上，气体则通过两个防夹带挡板51之间的间隔继续上升。诚然，在其他实施例中，还可以使用更多数量的防夹带挡板51进行设置。

在本实施例中，蒸发罐内的第一换热器1和第二换热器2为盘管换热器，该盘管换热器采用多个并联且沿轴向(图5中Z方向所示)平行设置的蚊香盘管11形成。具体的，该盘管换热器包括蚊香盘管11、固定装置12以及第三管道13和第四管道14。若干蚊香盘管11竖直并联固定在固定装置12上，第三管道13和第四管道1434设置在蚊香盘管11的外周，轴向垂直于蚊香盘管11的径向(图5中M方向所示)，且第三管道13和第四管道14上设有用于分别连接每个蚊香盘管11的通孔(未图示)。换热介质通过第三管道13均匀分配至每个蚊香盘管11中，再从第四管道14汇集输出。

在本实施例中，每个蚊香盘管11被配置成从蚊香盘管11的内侧盘旋向外侧输出流体，具体的，蚊香盘管11的内侧连接第三管道13，蚊香盘管11的外侧连接第四管道14。采用该设置方式，可以避免流体在蚊香盘管11内造成系统压降，从而保证其换热效率的稳定。

在本实施例中，固定装置12对应多个沿蚊香盘管11的周向(图5中N方向所示)间隔设置的固定板121和设置在蚊香盘管11外周的定位板122，每个固定板121沿径向方向M延伸设置，固定板121上设有与蚊香盘管11的管径相适应的卡槽123，且固定板121固定在定位板122上。具体的，多个定位板122均匀设置在蚊香盘管11的外周(本实施例中，采用四个定位板122均匀设置在蚊香盘管11的外周)，固定板121在定位板122的竖直方向上逐层设置，每个蚊香盘管11的管道逐圈卡持在卡槽123中。优选的，相邻蚊香盘管11之间具有间隙，从而提高其换热面积并方便后期维护和保养。

传统的盘管换热器，在额定换热面积一定时，单个整组盘管跨度大，导致其制作难度大，换热介质能量无法充分转换，换热效率低。而本申请的多组蚊香盘管11并联且平行设置，可减少其跨度和冷媒(也即换热介质)在其内的流通距离，保证其换热效率高且稳定，同时便于制造和拆装安装，从而方便后期维护和保养。

本申请的低温真空蒸发设备中还包括蒸馏水罐6、热泵系统7以及减压装置8，具体的，蒸馏水罐6与一体式蒸发罐10连通，减压装置8设置在蒸馏水罐6中，以对蒸馏水罐6和一体式蒸发罐10进行抽真空。热泵系统7中具有压缩机71和膨胀阀72(节流装置)，冷媒由压缩机71压缩后释放大量热量并进入至第一换热器1中，用于加热第一空间101内的废液。随后冷媒由膨胀阀72节流吸收大量热量并进入至第二换热器2中，用于对第二空间102内的蒸汽进行冷凝。蒸汽冷凝后形成的蒸馏水则被排入至蒸馏水罐6中，在本实施例中，该蒸馏水罐6内还设有第三换热器9，冷媒可以先进入第三换热器9后再进入至第二换热器2中。通过设置第三换热器9，在设备启动时，可以通过压缩机71压缩后的热气冷媒对第三换热器9内的冷媒进行预热，以便为压缩机71提供更多的气态冷媒。在设备正常运行时，第三换热器9内则为低温的液态冷媒，以便对蒸馏水罐6中的蒸馏水进行冷却，从而使蒸馏水为减压装置8所使用的。

在本实施例中，减压装置8包括离心水泵81和水射流器82，其中，水射流器82与一体化蒸发罐10的出水口104连通。

综上所述：本实用新型的低温真空蒸发设备设置一体化蒸发罐来代替原有的冷凝罐和蒸发罐，同时，在一体化蒸发罐内设有隔板、挡板和支撑网板来保证形成的蒸馏水中不含其他不溶杂质，在保证蒸发效率和出水水质的同时，减小了设备的占地面积和成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种低温真空蒸发设备，其特征在于，包括：

作为蒸馏主体的一体式蒸发罐，所述一体式蒸发罐内被分隔形成有第一空间和第二空间，所述第二空间设置在所述第一空间的上方；设置在所述第一空间内的第一换热器，所述第一空间内的液体被所述第一换热器加热后，形成蒸汽进入至所述第二空间；设置在所述第二空间内的第二换热器，所述第二空间内的蒸汽被所述第二换热器冷凝后，形成液体存储在所述第二空间内；

连接所述一体式蒸发罐的蒸馏水罐；

连接所述第一换热器和第二换热器的热泵系统；

以及，

减压装置，用于对所述一体式蒸发罐进行抽真空。

2.如权利要求1所述的低温真空蒸发设备，其特征在于，所述一体式蒸发罐内还设有蒸汽管和隔板，所述蒸汽管穿过所述隔板设置，所述隔板将所述一体式蒸发罐分隔成所述第一空间和第二空间。

3.如权利要求2所述的低温真空蒸发设备，其特征在于，所述蒸汽管包括第一管道和连接所述第一管道的第二管道，所述第一管道穿过所述隔板沿所述蒸发罐的竖直方向设置，所述第二管道的一端连接所述第一管道，另一端沿所述第一管道的斜下方设置。

4.如权利要求2所述的低温真空蒸发设备，其特征在于，设有一个或多个所述隔板，当设有多个所述隔板时，还设有连接管连通多个所述隔板。

5.如权利要求2所述的低温真空蒸发设备，其特征在于，所述蒸发罐内还设有蒸汽净化装置，以对蒸汽和溶液中的不溶杂质进行过滤。

6.如权利要求5所述的低温真空蒸发设备，其特征在于，所述蒸汽净化装置包括沿蒸发罐竖直方向错位设置的若干防夹带挡板，以及设置在防夹带挡板上方的第一支撑网板，所述第一支撑网板上设有可更换的净化填料。

7.如权利要求6所述的低温真空蒸发设备，其特征在于，所述蒸汽净化装置还包括设置在所述隔板上方的第二支撑网板，所述第二支撑网板上设有可更换的净化填料。

8.如权利要求1所述的低温真空蒸发设备，其特征在于，所述第一换热器和第二换热器包括多个并联且沿轴向平行设置的蚊香盘管、第三管道和第四管道，所述轴向垂直于所述蚊香盘管的径向，每一个所述蚊香盘管的进口与所述第三管道连接，每一个所述蚊香盘管的出口与所述第四管道连接，以使换热介质能够通过所述第三管道流入每一个所述蚊香盘管，由所述第四管道流出。

9.如权利要求8所述的低温真空蒸发设备，其特征在于，每一个所述蚊香盘管被设置成所述换热介质由所述进口流入所述蚊香盘管的内侧，并盘旋向外侧由所述出口输出。

10.如权利要求1所述的低温真空蒸发设备，其特征在于，所述热泵系统包括连接所述第一换热器的压缩机和连接所述第二换热器的节流装置，所述压缩机与所述节流装置连接。

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