CN217202411U - 一种含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置，包括：供液系统(41)、浓缩系统(42)、冷凝系统(43)、内循环系统(44)和热泵系统(35)，净化含油废液在蒸发罐内利用真空低温蒸发原理清除大部分水分后浓缩含油废液可节省大部分热能，冷媒在冷凝器内吸收水蒸汽液化释放的大部分汽化热能利用热泵原理可产生高温冷媒，热媒在热交换器内吸收高温冷媒热量温度升高后再利用热泵原理可产生更高温度的热媒去加热含油废液，实现热量的回收，内循环系统可连续加热蒸发罐内含油废液保持蒸发温度可降低真空度而节约电能。

Description

一种含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置

技术领域

本实用新型属于工业污水处理技术领域，尤其指一种含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置。

背景技术

目前工业污水因种类繁多，成分复杂，常含有多种有毒物质，污染环境对人类健康有很大危害，一般通过采取相应的净化措施进行处置后排放。针对机械加工、钢板冷轧生产等方面生产使用的乳化切削废液因含较多油液，存在废液净化难度大、费用高等问题，从事乳化切削废液的油水分离、回收利用的研究较少，很少见到含油废液专用处理装置。

CN214436542U公开了一种热泵型废液真空蒸发浓缩设备，其采用热泵型三效机械加工废液低温蒸发浓缩回收处理设备采用三效结构工艺、低温蒸发技术、热泵高能效技术、高真空度强制蒸发冷凝技术对机械加工废液进行蒸发浓缩，高真空度保证物料能在极低的温度下进行蒸发。然而，由于在蒸发过程中，废液中的水分难以彻底去除，造成废油无法直接回收利用。如何针对机械加工、钢板冷轧生产等方面生产使用的乳化切削废液进行高效处理的同时，回收其中的油液成了目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所需要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构合理、制作安装方便、自动化程度高且成本低的含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置。

本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置，包括：供液系统(41)、浓缩系统(42)、冷凝系统(43)、内循环系统(44)和热泵系统(35)；

所述供液系统(41)包括：原液储罐(40)、过滤器(19)、供液电磁阀(20)，所述原液储罐(40)、过滤器(19)、供液电磁阀(20)通过进液管(18)依次连接后与一次加热器(17)进口连接；

内循环系统(44)包括：蒸发罐(3)、内循环水泵(22)、内循环电磁阀(21)、一次加热器(17)，内循环水泵(22)进口通过循环管道(23)与蒸发罐(3)出液口连接，内循环水泵(22)出口通过循环管道(23)与一次加热器(17)进口的进液管(18)连接，一次加热器(17)出口通过喷液管道(1)与喷头(2)接口连接，一次加热器(17)内安装电热盘管(39)，蒸发罐(3)内安装喷头(2)；

冷凝系统(43)包括：冷凝器(5)、集水罐(8)、真空泵(32)、放散管(31)、冷凝电磁阀(29)、蒸汽管(4)，冷凝器(5)进口通过所述蒸汽管(4)与蒸发罐(3)的蒸汽出口连接，冷凝器(5)出口通过汽液管(7)与集水罐(8)进口连接，真空泵(32)的进口排气管(33)与集水罐(8)的排气出口连接，真空泵(32)出口排气管(30)与放散管(31)进口连接，冷凝电磁阀(29)安装在真空泵(32)出口排气管与集水罐(8)进口之间的进气管道(40)上；

浓缩系统(42)包括：浓液储罐(26)、浓缩水泵(25)，所述蒸发罐(3)的排液口通过浓液管(24)依次连接所述水泵（25）和浓液储罐（26）；

热泵系统(35)包括一级压缩机(11)、二级压缩机(12)、一级膨胀阀(34)、二级膨胀阀(37)、热交换器(36)，所述热交换器(36)内安装一级盘管(45)和二级盘管(46)，一级压缩机(11)入口通过冷媒出管道(28)与冷凝盘管(6)出口连接，一级压缩机(11)出口通过出冷媒管道(28)与一级盘管(45)进口连接，一级盘管(45)出口通过冷媒进管道(27)与一级膨胀阀(34)进口连接，一级膨胀阀(34)出口通过冷媒进管道(27)与冷凝盘管(6)进口连接，二级压缩机(12)入口通过热媒进管道(13)与二级盘管(46)出口连接，二级压缩机(12)出口通过出热媒进管道(13)与所述一次加热器的盘管进口连接，所述盘管出口通过热媒出管道(38)与二级膨胀阀(37)进口连接，二级膨胀阀(37)出口通过热媒出管道(38)与二级盘管(46)进口连接。

进一步地，所述一次加热器(17)与喷液管道(1)之间还设置有二次加热器(15)，所述一次加热器（17）通过热液管道(16)与二次加热器(15)进口连接，二次加热器(15)出口连接所述喷液管道（1）；

进一步地，所述二次加热器(15)安装加热盘管(14)；

进一步地，集水罐(8)底部的排水管道(9)上安装有电磁阀(10)，冷凝器(5)内安装冷凝盘管(6)；

进一步地，所述二级压缩机(12)出口通过出热媒进管道(13)与加热盘管(14)进口连接，加热盘管(14)出口通过热媒出管道(38)与二级膨胀阀(37)进口连接，二级膨胀阀(37)出口通过热媒出管道(38)与二级盘管(46)进口连接。

本实用新型的一种含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置，至少具有以下优点：

本实用新型的过滤器清除含油废液中大颗粒杂质净化含油废液，净化含油废液在蒸发罐内利用真空低温蒸发原理清除大部分水分后浓缩含油废液可节省大部分热能，冷媒在冷凝器内吸收水蒸汽液化释放的大部分汽化热能利用热泵原理可产生高温冷媒，热媒在热交换器内吸收高温冷媒热量温度升高后再利用热泵原理可产生更高温度的热媒去加热含油废液，实现热量的回收，内循环系统可连续加热蒸发罐内含油废液保持蒸发温度可降低真空度而节约电能。这种装置的优点在于将真空低温蒸发技术、热泵回收热能技术的有机结合，将含油废液进行浓缩处理，可节约大量的能源，回收蒸馏水可直接排放会回用可有效节水，含油废液浓缩后可降低处理费用甚至回收利用，因此本实用新型是一种具有开拓性的创新，节能环保，适合机械加工、冷轧加工等行业使用。

附图说明

图1为一种含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置示意图；

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例1

一种含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置，包括：供液系统(41)、浓缩系统(42)、冷凝系统(43)、内循环系统(44)和热泵系统(35)；

所述供液系统(41)包括：原液储罐(40)、过滤器(19)、供液电磁阀(20)，所述原液储罐(40)、过滤器(19)、供液电磁阀(20)通过进液管(18)依次连接后与一次加热器(17)进口连接；

内循环系统(44)包括：蒸发罐(3)、内循环水泵(22)、内循环电磁阀(21)、一次加热器(17)，内循环水泵(22)进口通过循环管道(23)与蒸发罐(3)出液口连接，内循环水泵(22)出口通过循环管道(23)与一次加热器(17)进口的进液管(18)连接，一次加热器(17)出口通过喷液管道(1)与喷头(2)接口连接，一次加热器(17)内安装电热盘管(39)，蒸发罐(3)内安装喷头(2)；

冷凝系统(43)包括：冷凝器(5)、集水罐(8)、真空泵(32)、放散管(31)、冷凝电磁阀(29)，冷凝器(5)进口通过所述蒸汽管(4)与蒸发罐(3)的蒸汽出口连接，冷凝器(5)出口通过汽液管(7)与集水罐(8)进口连接，真空泵(32)的进口排气管(33)与集水罐(8)的排气出口连接，真空泵(32)出口排气管(30)与放散管(31)进口连接，冷凝电磁阀(29)安装在真空泵(32)出口排气管与集水罐(8)进口之间的进气管道(40)上；

浓缩系统(42)包括：浓液储罐(26)、浓缩水泵(25)，所述蒸发罐(3)的排液口通过浓液管(24)依次连接所述水泵（25）和浓液储罐（26）；

热泵系统(35)包括一级压缩机(11)、二级压缩机(12)、一级膨胀阀(34)、二级膨胀阀(37)、热交换器(36)，所述热交换器(36)内安装一级盘管(45)和二级盘管(46)，一级压缩机(11)入口通过冷媒出管道(28)与冷凝盘管(6)出口连接，一级压缩机(11)出口通过出冷媒管道(28)与一级盘管(45)进口连接，一级盘管(45)出口通过冷媒进管道(27)与一级膨胀阀(34)进口连接，一级膨胀阀(34)出口通过冷媒进管道(27)与冷凝盘管(6)进口连接，二级压缩机(12)入口通过热媒进管道(13)与二级盘管(46)出口连接，二级压缩机(12)出口通过出热媒进管道(13)与所述一次加热器(17)的盘管进口连接，所述盘管出口通过热媒出管道(38)与二级膨胀阀(37)进口连接，二级膨胀阀(37)出口通过热媒出管道(38)与二级盘管(46)进口连接。

供液系统(41)原理：供液电磁阀(20)通电打开处于开通状态，内循环电磁阀(21)通电打开处于关闭状态，真空泵(32)通电启动抽出装置内空气，在负压状态下，原液储罐(40)内含油废液通过进液管(18)、供液电磁阀(20)、一次加热器(17)、热液管道(16)、喷液管道(1)和喷头(2)，进入蒸发罐(3)，电热盘管(39)通电加热含油废液。蒸发罐(3)内含油废液达到高液位时，供液电磁阀(20)断电处于关闭状态，含油废液停止进入蒸发罐(3)。当蒸发罐(3)内含油废液处于低液位时，供液电磁阀(20)通电打开处于开通状态，内循环电磁阀(21)通电打开处于关闭状态，原液储罐(40)内含油废液再次进入蒸发罐(3)内。

内循环系统(44)原理：蒸发罐(3)内含油废液达到高液位时，内循环电磁阀(21)断电打开处于开通状态，内循环水泵(22)通电启动，蒸发罐(3)内含油废液在循环管道(23)、内循环水泵(22)、内循环电磁阀(21)、进液管(18)、一次加热器(17)、热液管道(16)、喷液管道(1)、喷头(2)、蒸发罐(3)组成的系统内循环，蒸发罐(3)内含油废液在真空状态下，含油废液中水分蒸发的蒸汽通过蒸汽管(4)排出。低温含油废液在一次加热器(17)内吸收电热盘管(39)热量转变为中温含油废液，中温含油废液在一次加热器(17)内吸收加热盘管(14)高温热媒热量转变为高温含油废液进入蒸发罐(3)，蒸发罐(3)内含油废液温度达到设定值时，电热盘管(39)断电停止加热，蒸发罐(3)内含油废液温度低于设定值时，电热盘管(39)通电加热，保证含油废液设定温度。当蒸发罐(3)内含油废液处于低液位时，内循环电磁阀(21)通电打开处于关闭状态，内循环水泵(22)断电停止运行。

冷凝系统(43)原理：蒸发罐(3)内水蒸汽通过蒸汽管(4)进入冷凝器(5)中冷却凝结成蒸馏水，蒸馏水和部分水蒸汽通过汽液管(7)进入集水罐(8)。当蒸馏水在集水罐(8)内存储达到高液位时，冷凝电磁阀(29)通电打开处于开通状态，空气通过进气管道(40)进入集水罐(8)内，蒸馏水通过排水管道(9)排出，当集水罐(8)内蒸馏水处于低液位时，冷凝电磁阀(29)断电处于关闭状态。真空泵(32)通电运行状态时，装置内空气、部分水蒸汽通过排气管(7)和放散管(31)排入大气。

浓缩系统(42)原理：蒸发罐(3)内含油废液经多次循环水分蒸发后的浓缩含油废液含油量达到设定值时，内循环水泵(22)断电停止运行，浓缩水泵(25)通电运行，冷凝电磁阀(29)通电打开处于开通状态，空气通过进气管道(40)进入装置内，浓缩含油废液经浓液管(24)排放到浓液储罐(26)内。当蒸发罐(3)内浓缩含油废液排空后，浓缩水泵(25)断电停止运行，冷凝电磁阀(29)断电处于关闭状态，供液电磁阀(20)通电打开处于开通状态，内循环电磁阀(21)通电打开处于关闭状态，原液储罐(40)内含油废液再次进入装置。

热泵系统(35)原理：当蒸发罐(3)内有水蒸汽进入且蒸发罐(3)温度达到设定值时，一级压缩机(11)通电启动，冷媒开始在一级压缩机(11)、一级盘管(45)、一级膨胀阀(34)、冷凝盘管(6)、冷媒进管道(27)、冷媒出管道(28)组成的封闭系统内循环，低温冷媒在一级膨胀阀(34)的作用下体积膨胀后进入冷凝盘管(6)吸收蒸发罐(3)内水蒸汽热量转变为中温冷媒，水蒸气放出热量后凝结为蒸馏水，中温冷媒在一级压缩机(11)作用下体积压缩后转变为高温冷媒，高温冷媒进入一级盘管(45)与二级盘管(46)中的低热媒进行热量交换后转变为低温冷媒进入一级膨胀阀(34)，如此循环完成水蒸气凝结成蒸馏水释放热量的吸收过程。当热交换器(36)内有高温冷媒进入且热交换器(36)温度达到设定值时，二级压缩机(12)通电启动，热媒开始在二级压缩机(12)、加热盘管(14)、二级膨胀阀(37)、二级盘管(46)、热媒进管道(13)、热媒出管道(38)组成的封闭系统内循环，低温热媒在二级膨胀阀(37)的作用下体积膨胀后进入二级盘管(46)吸收一级盘管(45)内高温冷媒热量转变为中温热媒，中温热媒在二级压缩机(12)作用下体积压缩后转变为高温热媒，高温热媒进入加热盘管(14)与一次加热器(17)的盘管中的中温含油废液进行热量交换后转变为低温热媒进入二级膨胀阀(37)，如此循环完成水蒸气凝结成蒸馏水释放热量的释放过程。

装置循环冲洗及停机原理：装置在停机前，空的原液储罐(40)内加装集水罐(8)排放的蒸馏水，蒸发罐(3)内浓缩含油废液排空后，原液储罐(40)内蒸馏水通过供液系统(41)和内循环系统(44)在装置内循环冲洗管道和设备。先热盘管(39)断电停止加热，再一级压缩机(11)、二级压缩机(12)断电停止运行，再真空泵(32)断电停止运行的同时冷凝电磁阀(29)通电打开处于开通状态，空气进入装置内，再浓缩水泵(25)通电运行排空蒸发罐(3)内循环冲洗的蒸馏水，再浓缩水泵(25)断电停止运行，冷凝电磁阀(29)断电处于关闭状态，最后冷凝电磁阀(29)断电处于关闭状态，完成装置循环冲洗过程及停机。

实施例2

在实施例1的基础上，

所述一次加热器(17)与喷液管道(1)之间还设置有二次加热器(15)，所述一次加热器（17）通过热液管道(16)与二次加热器(15)进口连接，二次加热器(15)出口连接所述喷液管道（1），所述二次加热器(15)安装加热盘管(14)，集水罐(8)底部的排水管道(9)上安装有电磁阀(10)，冷凝器(5)内安装冷凝盘管(6)，所述二级压缩机(12)出口通过出热媒进管道(13)与加热盘管(14)进口连接，加热盘管(14)出口通过热媒出管道(38)与二级膨胀阀(37)进口连接，二级膨胀阀(37)出口通过热媒出管道(38)与二级盘管(46)进口连接；

中温含油废液在二次加热器(15)内吸收加热盘管(14)高温热媒热量转变为高温含油废液进入蒸发罐(3)，当蒸馏水在集水罐(8)内存储达到高液位时，电磁阀(10)和冷凝电磁阀(29)通电打开处于开通状态，空气通过进气管道(40)进入集水罐(8)内，蒸馏水通过排水管道(9)排出，当集水罐(8)内蒸馏水处于低液位时，电磁阀(10)和冷凝电磁阀(29)断电处于关闭状态。真空泵(32)通电运行状态时，装置内空气、部分水蒸汽通过排气管(7)和放散管(31)排入大气。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (5)

1.一种含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置，其特征在于，包括：供液系统(41)、浓缩系统(42)、冷凝系统(43)、内循环系统(44)和热泵系统(35)；

所述供液系统(41)包括：原液储罐(40)、过滤器(19)、供液电磁阀(20)，所述原液储罐(40)、过滤器(19)、供液电磁阀(20)通过进液管(18)依次连接后与一次加热器(17)进口连接；

内循环系统(44)包括：蒸发罐(3)、内循环水泵(22)、内循环电磁阀(21)、一次加热器(17)，内循环水泵(22)进口通过循环管道(23)与蒸发罐(3)出液口连接，内循环水泵(22)出口通过循环管道(23)与一次加热器(17)进口的进液管(18)连接，一次加热器(17)出口通过喷液管道(1)与喷头(2)接口连接，一次加热器(17)内安装电热盘管(39)，蒸发罐(3)内安装喷头(2)；

冷凝系统(43)包括：冷凝器(5)、集水罐(8)、真空泵(32)、放散管(31)、冷凝电磁阀(29)、蒸汽管（4），冷凝器(5)进口通过所述蒸汽管(4)与蒸发罐(3)的蒸汽出口连接，冷凝器(5)出口通过汽液管(7)与集水罐(8)进口连接，真空泵(32)的进口排气管(33)与集水罐(8)的排气出口连接，真空泵(32)出口排气管(30)与放散管(31)进口连接，冷凝电磁阀(29)安装在真空泵(32)出口排气管与集水罐(8)进口之间的进气管道上；

浓缩系统(42)包括：浓液储罐(26)、浓缩水泵(25)，所述蒸发罐(3)的排液口通过浓液管(24)依次连接所述浓缩水泵（25）和浓液储罐（26）；

热泵系统(35)包括一级压缩机(11)、二级压缩机(12)、一级膨胀阀(34)、二级膨胀阀(37)、热交换器(36)，所述热交换器(36)内安装一级盘管(45)和二级盘管(46)，一级压缩机(11)入口通过冷媒出管道(28)与冷凝盘管(6)出口连接，一级压缩机(11)出口通过冷媒出管道(28)与一级盘管(45)进口连接，一级盘管(45)出口通过冷媒进管道(27)与一级膨胀阀(34)进口连接，一级膨胀阀(34)出口通过冷媒进管道(27)与冷凝盘管(6)进口连接，二级压缩机(12)入口通过热媒进管道(13)与二级盘管(46)出口连接，二级压缩机(12)出口通过出热媒进管道(13)与所述一次加热器的盘管进口连接，所述盘管出口通过热媒出管道(38)与二级膨胀阀(37)进口连接，二级膨胀阀(37)出口通过热媒出管道(38)与二级盘管(46)进口连接。

2.如权利要求1所述的一种含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置，其特征在于，所述一次加热器(17)与喷液管道(1)之间还设置有二次加热器(15)，所述一次加热器（17）通过热液管道(16)与二次加热器(15)进口连接，二次加热器(15)出口连接所述喷液管道（1）。

3.如权利要求2所述的一种含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置，其特征在于，所述二次加热器(15)安装加热盘管(14)。

4.如权利要求1所述的一种含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置，其特征在于，集水罐(8)底部的排水管道(9)上安装有电磁阀(10)，冷凝器(5)内安装冷凝盘管(6)。

5.如权利要求3所述的一种含油废液热泵真空低温蒸发浓缩处理装置，其特征在于，所述二级压缩机(12)出口通过出热媒进管道(13)与加热盘管(14)进口连接，加热盘管(14)出口通过热媒出管道(38)与二级膨胀阀(37)进口连接，二级膨胀阀(37)出口通过热媒出管道(38)与二级盘管(46)进口连接。

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