CN217676884U - 可预热低压热泵蒸馏设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种可预热低压热泵蒸馏设备，包括：原液存储罐，设置有原液进口；沸腾罐，与原液存储罐连通，沸腾罐设置有蒸汽排出口和废液排出口；加热组件，包括设置在原液存储罐内的预热盘管和设置在沸腾罐内的加热盘管；冷凝壳管，与蒸汽排出口连接，冷凝壳管内设置有换热器；压缩机，与加热组件、冷凝壳管连接，用于给加热组件和换热器提供换热介质；调温冷凝器，与加热组件连接，用于排放可预热低压热泵蒸馏设备的多余热量；抽真空装置，与冷凝壳管连接，用于对沸腾罐和冷凝壳管抽真空；预热盘管的第一端与加热盘管的第一端连接，加热盘管的第二端与压缩机连接，预热盘管的第二端与调温冷凝器连接。与现有技术相比，本申请的蒸馏效率更高。

Description

可预热低压热泵蒸馏设备

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种可预热低压热泵蒸馏设备。

背景技术

低压热泵蒸馏设备是一种节能环保的水处理产品，通过采用电热泵技术将有害污水中的水份与有害固体或液体在不同沸点进行有效分离，以达到污水浓缩减量与冷凝水回收使用的目的。

低压热泵蒸馏设备一般包括沸腾罐、设置在沸腾罐内的加热盘管、与沸腾罐连接的冷凝壳管、与加热盘管连接的调温冷凝器及与加热盘管和冷凝壳管连接的压缩机。

加热盘管用于加热沸腾罐内的原液，使之在绝压6-8kPa的条件下汽化成水蒸气，冷凝壳管用于使汽化后的水蒸气冷凝成蒸馏水，在绝压6-8kPa的条件下，水的沸点在36-42℃之间，如果即将进入沸腾罐的原液温度低于36℃，当其直接进入沸腾罐内会拉低罐内原有原液的温度，使之低于沸腾条件，则需要花费大量时间或利用较高的温度去加热刚进入沸腾罐内的原液，导致低压热泵蒸馏设备的工作效率低，且成本高。

另外，设备工作工程中压缩机做工产生的热量将通过调温冷凝器散到周围环境中，导致压缩机做功产生的热量被直接浪费掉，成为了废热，浪费资源且易对环境造成热污染。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题是：如何避免因新进入沸腾罐内的原液温度过低导致低压热泵蒸馏设备蒸馏效率低以及如何有效利用压缩机做功产生的热量。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可预热低压热泵蒸馏设备，包括：

原液存储罐，设置有原液进口；

沸腾罐，与所述原液存储罐连通，所述沸腾罐设置有蒸汽排出口和废液排出口；

加热组件，包括设置在所述原液存储罐内的预热盘管和设置在所述沸腾罐内的加热盘管；

冷凝壳管，与所述蒸汽排出口连接，所述冷凝壳管内设置有换热器；

压缩机，与所述加热组件、所述冷凝壳管连接，用于给所述加热组件和所述换热器提供换热介质；

调温冷凝器，与所述加热组件连接，用于排放所述可预热低压热泵蒸馏设备的多余热量；以及

抽真空装置，与所述冷凝壳管连接，用于对所述沸腾罐和冷凝壳管抽真空；

其中，所述预热盘管的第一端与所述加热盘管的第一端连接，所述加热盘管的第二端与所述压缩机连接，所述预热盘管的第二端与所述调温冷凝器连接。

进一步地，所述加热盘管的第一端与所述预热盘管的第一端之间设置有第一阀门，所述加热盘管的第一端与所述预热盘管的第二端之间设置有第二阀门。

进一步地，所述可预热低压热泵蒸馏设备还包括蒸馏水箱，所述蒸馏水箱连接所述冷凝壳管和所述调温冷凝器，所述调温冷凝器与所述蒸馏水箱之间设置有节流阀，所述蒸馏水箱上设置有蒸馏水排出口。

进一步地，所述抽真空装置连接所述蒸馏水箱，所述抽真空装置循环利用所述蒸馏水箱中的水来对所述沸腾罐、所述冷凝壳管和所述蒸馏水箱进行抽真空。

进一步地，所述抽真空装置包括真空水泵和连接所述真空水泵的射流器，所述射流器与所述冷凝壳管连接，所述真空水泵与所述蒸馏水箱连接。

进一步地，所述射流器与所述冷凝壳管之间设置有第三阀门。

进一步地，所述原液存储罐与所述沸腾罐之间设置有进液阀门。

进一步地，所述废液排出口连接有隔膜泵，所述废液排出口与所述隔膜泵之间设置有出液阀门。

进一步地，所述沸腾罐上设置有用于检测沸腾罐的内部状态的检测装置。

进一步地，所述检测装置为压力检测装置、温度检测装置、液位检测装置中的一种或几种的组合。

本实用新型的有益效果在于：本申请的低压热泵蒸馏设备通过设置与沸腾罐连通的原液存储罐，并在原液存储罐内设置预热盘管，该预热盘管通过加热盘管与压缩机连接，使其可以收集压缩机做功产生的热量以对原液存储罐内的原液进行预热，以降低新进入沸腾罐内的原液对沸腾罐内原有原液温度的影响，使得低压热泵蒸馏设备可以花费更少的时间去加热新加入的原液，且无需利用较高的温度去进行加热，与现有技术相比，蒸馏效率更高，且成本低，同时，通过利用压缩机工作产生的热量对原液存储管内的原液进行加热，有效利用了低压热泵蒸馏设备自身的富余能量，以提高资源利用率，另外还可避免产生废热以对环境造成热污染，进一步提高环保效果。

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可预热低压热泵蒸馏设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本申请。

请参见图1，本实用新型一实施例提供一种可预热低压热泵蒸馏设备，该设备应用于污水处理场景，通过将有害污水中的水份与有害固体或液体在不同沸点进行有效分离，以达到污水浓缩减量与冷凝水回收使用。可预热低压热泵蒸馏设备包括原液存储罐10、沸腾罐20、加热组件30、冷凝壳管40、压缩机50、调温冷凝器60以及抽真空装置70。

具体的，原液存储罐10设置有原液进口101。沸腾罐20与原液存储罐10连通，沸腾罐20设置有蒸汽排出口201和废液排出口202。加热组件30包括设置在原液存储罐10内的预热盘管301和设置在沸腾罐20内的加热盘管302。冷凝壳管40与蒸汽排出口201连接，冷凝壳管40内设置有换热器401。压缩机50与加热组件30、冷凝壳管40连接，用于给加热组件30和换热器401提供换热介质(未图示)。调温冷凝器60与加热组件30连接，用于排放可预热低压热泵蒸馏设备的多余热量。抽真空装置70与冷凝壳管40连接，用于对沸腾罐20和冷凝壳管40抽真空。其中，预热盘管301的第一端(未标号)与加热盘管302的第一端(未标号)连接，加热盘管302的第二端(未标号)与压缩机50连接，预热盘管301的第二端(未标号)与调温冷凝器60连接。

本实施例中，为了便于水蒸气和废液排出，蒸汽排出口201设置在沸腾罐顶部，废液排出口202设置在沸腾罐20底部，本申请对此不作限定，可结合设计需求调整。

通过上述结构，本申请的可预热低压热泵蒸馏设备在使用时，气态的换热介质被压缩机50压缩成液体时释放的大量热量以及压缩机50工作时产生的热量依次进入至加热盘管302和预热盘管301中，从而加热沸腾罐20内的原液(未标号)及原液存储罐10内的原液(未图示)。随后换热介质吸收大量热量后从压缩机50进入至换热器401中，从而对冷凝壳管40内的水蒸汽进行冷却，吸收了水蒸汽的热量后的换热介质则重新形成气态并进入至压缩机50中重新循环。

通过设置与沸腾罐20连通的原液存储罐10，并在原液存储罐10内设置预热盘管301，该预热盘管301通过加热盘管302与压缩机50连接，使其可以收集压缩机50做功产生的热量以对原液存储罐10内的原液进行预热，以降低新进入沸腾罐20内的原液对沸腾罐20内原有原液温度的影响，使得低压热泵蒸馏设备可以花费更少的时间去加热新加入的原液，且无需利用较高的温度去进行加热，与现有技术相比，蒸馏效率更高，且成本低，同时，通过利用压缩机50工作产生的热量对原液存储管内的原液进行加热，有效利用了低压热泵蒸馏设备自身的富余能量，以提高资源利用率，另外还可避免产生废热以对环境造成热污染，进一步提高环保效果。

需要说明的是，压缩机50是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力。调温冷凝器60内部具有换热介质，能把气体或蒸气转变成液体，将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气中。换热介质是通过对流方式换热，最后实现热量传递使高温流体迅速降温，其可以为水或者空气等。压缩机50、调温冷凝器60及换热介质均为现有技术，在此不详细展开。

为了增加低压热泵蒸馏设备的适用范围，本实施例中加热盘管302的第一端与预热盘管301的第一端之间设置有第一阀门1，加热盘管302的第一端与预热盘管301的第二端之间设置有第二阀门2。以使其可以选择预热再加热或者直接进行加热的两种蒸馏过程，可结合设计需求进行调整，本申请对此不做限定。

本实施例中，上述可预热低压热泵蒸馏设备还包括蒸馏水箱80，蒸馏水箱80连接冷凝壳管40和调温冷凝器60，用于储存冷却后的蒸馏水。调温冷凝器60与蒸馏水箱80之间设置有节流阀4，以使调温冷凝器60内的换热介质经过节流阀4的节流作用吸收大量热量后进入至蒸馏水箱80中，从而对进入到蒸馏水箱80内的水蒸气进行冷却，以形成蒸馏水。蒸馏水箱80上设置有蒸馏水排出口801，用于排出多余的蒸馏水，以实现水资源的再次利用。

呈上述，抽真空装置70连接蒸馏水箱80，其包括真空水泵702和连接真空水泵702的射流器701。具体的，射流器701与冷凝壳管40连接，真空水泵702与蒸馏水箱80连接。在本申请的可预热低压热泵蒸馏设备启动时，蒸馏水箱80内先储存有水，通过利用蒸馏水箱80内的水，该抽真空装置70能实现对沸腾罐20、冷凝壳管40和蒸馏水箱80进行持续的抽真空效果，且耗能较低。

在本实施例中，射流器701与冷凝壳管40之间设置有第三阀门3。原液存储罐10与沸腾罐20之间设置有进液阀门5。通过设置第三阀门3和进液阀门5，分别可以将射流器701和冷凝壳管40、原液存储罐10与沸腾罐20进行隔离，以实现流量调节、防止回流、调节和排泄压力等功能，进一步提高使用安全性和使用效率。

为了便于将沸腾罐20内蒸发后剩余的废液排出，废液排出口202连接有隔膜泵90，废液排出口202与隔膜泵90之间设置有出液阀门6。隔膜泵90是借助薄膜将被输液体与活柱和泵缸隔开，从而保护活柱和泵缸。隔膜一侧与液体接触的部分均由耐腐蚀材料制造或涂一层耐腐蚀物质，隔膜另一侧充满水或油。通过使用隔膜泵90排出沸腾罐20内的废液，排出效率更高，且废液不会腐蚀隔膜泵90，以延长可预热低压热泵蒸馏设备的使用寿命，同时通过隔膜泵90将沸腾罐20内的废液抽出以排出，使得废液排出效率更高。需要说明的是，出液阀门6在设备蒸馏过程中处于关闭状态，以防止原液经隔膜泵90流出。

为了提高沸腾罐20的使用安全性及蒸馏效率，沸腾罐20上设置有用于检测沸腾罐20的内部状态的检测装置(未图示)。通过设置检测装置，以便于用户可以实时了解到沸腾罐20内部的状态，以及时进行调整、清洁或者维修，避免出现内部损坏，或者罐体泄露、或者堵塞的情况，从而导致安全事故发生或者蒸馏效率降低。

需要说明的是，沸腾罐20内需保持密封以使其内部处于低压状态，以此，沸腾罐20上设置有若干安装孔(未图示)，该安装孔的尺寸与检测装置的尺寸相适配，以使检测装置与该安装孔安装后可以形成密封。本实施例中，该安装孔与检测装置可以为螺纹连接，或者法兰连接等，为常规设置，在此不一一举例。

具体的，检测装置为压力检测装置、温度检测装置、液位检测装置中的一种或几种的组合。为常规设置，本申请对此不做限定。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，可以做出其它不同形式的变化或变动，都应当属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种可预热低压热泵蒸馏设备，其特征在于，包括：

原液存储罐，设置有原液进口；

沸腾罐，与所述原液存储罐连通，所述沸腾罐设置有蒸汽排出口和废液排出口；

加热组件，包括设置在所述原液存储罐内的预热盘管和设置在所述沸腾罐内的加热盘管；

冷凝壳管，与所述蒸汽排出口连接，所述冷凝壳管内设置有换热器；

压缩机，与所述加热组件、所述冷凝壳管连接，用于给所述加热组件和所述换热器提供换热介质；

调温冷凝器，与所述加热组件连接，用于排放所述可预热低压热泵蒸馏设备的多余热量；以及

抽真空装置，与所述冷凝壳管连接，用于对所述沸腾罐和冷凝壳管抽真空；

其中，所述预热盘管的第一端与所述加热盘管的第一端连接，所述加热盘管的第二端与所述压缩机连接，所述预热盘管的第二端与所述调温冷凝器连接。

2.如权利要求1所述的可预热低压热泵蒸馏设备，其特征在于，所述加热盘管的第一端与所述预热盘管的第一端之间设置有第一阀门，所述加热盘管的第一端与所述预热盘管的第二端之间设置有第二阀门。

3.如权利要求1或2所述的可预热低压热泵蒸馏设备，其特征在于，所述可预热低压热泵蒸馏设备还包括蒸馏水箱，所述蒸馏水箱连接所述冷凝壳管和所述调温冷凝器，所述调温冷凝器与所述蒸馏水箱之间设置有节流阀，所述蒸馏水箱上设置有蒸馏水排出口。

4.如权利要求3所述的可预热低压热泵蒸馏设备，其特征在于，所述抽真空装置连接所述蒸馏水箱，所述抽真空装置循环利用所述蒸馏水箱中的水来对所述沸腾罐、所述冷凝壳管和所述蒸馏水箱进行抽真空。

5.如权利要求4所述的可预热低压热泵蒸馏设备，其特征在于，所述抽真空装置包括真空水泵和连接所述真空水泵的射流器，所述射流器与所述冷凝壳管连接，所述真空水泵与所述蒸馏水箱连接。

6.如权利要求5所述的可预热低压热泵蒸馏设备，其特征在于，所述射流器与所述冷凝壳管之间设置有第三阀门。

7.如权利要求1所述的可预热低压热泵蒸馏设备，其特征在于，所述原液存储罐与所述沸腾罐之间设置有进液阀门。

8.如权利要求1所述的可预热低压热泵蒸馏设备，其特征在于，所述废液排出口连接有隔膜泵，所述废液排出口与所述隔膜泵之间设置有出液阀门。

9.如权利要求1所述的可预热低压热泵蒸馏设备，其特征在于，所述沸腾罐上设置有用于检测沸腾罐的内部状态的检测装置。

10.如权利要求9所述的可预热低压热泵蒸馏设备，其特征在于，所述检测装置为压力检测装置、温度检测装置、液位检测装置中的一种或几种的组合。

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