WO2018232709A1 - 多级闪蒸装置 - Google Patents

Abstract

一种多级闪蒸装置，包括外部热源（31）、真空泵（27）和至少一个闪蒸单元（A），任意一个闪蒸单元（A）均各自包括有一个第一闪蒸器、一个第二闪蒸器和两个以上数目的冷凝器（C），任意两个冷凝器（C）之间均各自设置有一个预热器（B），第一闪蒸器、第二闪蒸器、冷凝器（C）和预热器（B）沿直线方向并列设置。由两个闪蒸器、两个以上数目的冷凝器（C）和预热器（B）组成的多个闪蒸单元（A）组合，利用一个闪蒸单元（A）内冷凝过程中放出的热量预热进入下一级闪蒸单元（A1）的液体。

Description

[0001] 技术领域：

[0002] 本发明涉及气液分离技术领域， 尤其涉及闪蒸装置， 特别是一种多级闪蒸装置 [0003] 背景技术：

[0004] 闪蒸技术广泛应用于气相和液相分离。 例如， 多级闪蒸技术经常被用在海水淡 化领域， 具有设备简单可靠、 防垢性能好、 易于大型化、 操作弹性大以及可利 用低位热能和废热等优点。 在实际生产中， 加热后的循环盐水进入第一级的蒸 发室， 然后通过各级级间节流孔依次流过各个闪蒸室完成多级闪蒸。 从各级蒸 发室中闪蒸出的蒸汽， 分别通过各级的汽水分离器， 进入冷凝室的管间凝结成 淡水。 各级淡水分别从受液盘， 经淡水通路， 随着压力降低的方向流到末级抽 出。 但是， 现有技术中， 多级闪蒸技术的预热效率、 每级蒸汽的冷凝效率均不 理想。

[0005] 中国专利 CN205241436U描述了以太阳能作为驱动力的多级闪蒸过程， 该系统 中设置了海水和热水换热器， 采取小温差横管降膜蒸发， 重复利用浓海水及末 效蒸汽的热量， 使得该装置具有更高的能量利用率和更大的产水率。 该装置的 多级闪蒸部分需要蒸汽和待浓缩液重复的流入及流出闪蒸原件， 每级间需要管 道及水泵系统相连， 因此结构过于复杂， 导致系统可靠性不理想。

[0006] 专利 WO2013/017520描述了一种膜蒸馏装置， 包括至少一个冷凝 /蒸发级， 可以 重复利用热量已达到最优的效率， 该发明中在蒸发单元中采用了透气不透液的 隔膜作为气液分离的介质， 在大规模应用中， 这类隔膜会增加蒸汽传输过程的 阻力， 在极端的浓缩过程中， 隔膜无法处理物料的结晶过程。

[0007] 专利 WO2010/127818描述了一种膜块化流系统， 该系统结构的蒸汽流动空间有 限， 需要透气不透液的隔膜作为气液分离介质， 可作为高热效率的膜蒸馏系统 ， 但是无法达到多级闪蒸的目的。

[0008] 发明内容： [0009] 本发明的目的在于提供一种多级闪蒸装置， 所述的这种多级闪蒸装置要解决现 有技术中多级闪蒸技术中存在的换热效率不理想、 结构复杂、 气液分离介质效 果有限的技术问题。

[0010] 本发明的这种多级闪蒸装置， 包括一个外部加热器、 一个真空源和至少一个闪 蒸单元， 所述的外部加热器包括一个待加热介质入口和一个加热后介质出口， 其中， 任意一个所述的闪蒸单元均各自包括有一个第一闪蒸器、 一个第二闪蒸 器和两个以上数目的冷凝器， 任意两个所述的冷凝器之间均各自设置有一个预 热器， 所述的第一闪蒸器、 第二闪蒸器、 冷凝器和预热器沿一条直线的方向并 列设置， 第一闪蒸器设置在排列在首端的冷凝器的外侧， 第二闪蒸器设置在排 列在尾端的冷凝器的外侧， 第一闪蒸器、 第二闪蒸器、 任意一个冷凝器和任意 一个预热器均各自包括有一个壳体， 所述的壳体的断面均近似矩形， 壳体包括 一个顶面板、 一个底面板、 一个前侧板、 一个后侧板、 一个左端面和一个右端 面， 左端面和右端面均垂直于所述的直线并与壳体的断面形状相同， 壳体的中 部设置有一个圆角矩形框， 所述的圆角矩形框的外周连接有复数个连接板， 所 述的连接板分别连接到壳体的顶面板、 底面板、 前侧板、 后侧板的内壁， 连接 板、 圆角矩形框与顶面板之间构成一个上腔体， 连接板、 圆角矩形框与底面板 之间构成一个第一下腔体、 一个第二下腔体和一个第三下腔体， 所述的第一下 腔体和第二下腔体分别与所述的第三下腔体的前、 后端相邻， 连接板、 圆角矩 形框与前侧板之间构成一个前腔体， 连接板、 圆角矩形框与后侧板之间构成一 个后腔体， 圆角矩形框内分布有栅栏， 在任意一个预热器中， 其圆角矩形框的 左右两端面均覆盖有隔离膜， 其圆角矩形框的内腔与其上腔体、 其第一下腔体 、 其第二下腔体和其第三下腔体隔离， 其圆角矩形框的内腔与其前腔体通过圆 角矩形框侧壁中的通道连通， 其圆角矩形框的内腔与其后腔体通过圆角矩形框 侧壁中的通道连通， 在任意一个冷凝器中， 其圆角矩形框的内腔与其上腔体、 其第一下腔体和其第二下腔体分别通过圆角矩形框侧壁中的通道连通， 其圆角 矩形框的内腔与其第三下腔体隔离、 其前腔体和其后腔体隔离， 在第一闪蒸器 和第二闪蒸器中， 其圆角矩形框的内腔与其上腔体、 其第三下腔体分别通过圆 角矩形框侧壁中的通道连通， 其圆角矩形框的内腔与其第一下腔体、 其第二下 腔体、 其前腔体和其后腔体隔离， 其圆角矩形框在其与冷凝器相邻的端面上覆 盖有隔离膜， 第一闪蒸器和第二闪蒸器在其壳体的外端面上分别密封覆盖有端 盖， 第一闪蒸器的端盖中设置有一个冷介质入口、 一个真空源连接口和一个浓 缩液出口， 第二闪蒸器的端盖中设置有一个预热后介质出口和一个热介质入口， 在第一闪蒸器、 第二闪蒸器、 冷凝器和预热器中， 任意相邻的两个壳体包括其 中的圆角矩形框和连接板均在其相邻的端面上密封连接， 第一闪蒸器的端盖中 的冷介质入口设置在第一闪蒸器中的后腔体上， 第一闪蒸器的端盖中的真空源 连接口设置在第一闪蒸器中的第二下腔体上， 第一闪蒸器的端盖中的浓缩液出 口设置在第一闪蒸器中的第三下腔体上， 第二闪蒸器的端盖中的预热后介质出 口设置在第二闪蒸器中的后腔体上， 第二闪蒸器的端盖中的热介质入口设置在 第二闪蒸器中的第三下腔体上。

[0011] 进一步的， 所述的栅栏阻挡介质在前后方向上的流动， 允许介质在上下方向上 的流动， 允许介质在所述的直线方向上的流动。

[0012] 进一步的， 所述的栅栏包括有复数根栏杆， 任意一根所述的栏杆的上端均连接 在圆角矩形框的上侧内壁， 任意一根栏杆的下端均连接在圆角矩形框的下侧内 壁。

[0013] 再进一步的， 所述的栏杆中设置有孔， 孔的延伸方向平行于第一闪蒸器、 第二 闪蒸器、 冷凝器和预热器的排列方向。

[0014] 进一步的， 所述的第一闪蒸器的壳体由两个结构相同的壳体单元并列密封连接 构成， 所述的第二闪蒸器的壳体也由两个结构相同的壳体单元并列密封连接构 成。

[0015] 进一步的， 闪蒸单元的数目为一个， 其真空源连接口通过管道与所述的真空源 连接， 其预热后介质出口与所述的外部加热器的待加热介质入口连接， 其热介 质入口与外部加热器的加热后介质出口连接。

[0016] 或者， 闪蒸单元的数目为两个以上， 在任意相邻的两个闪蒸单元之间， 第二个 闪蒸单元的真空源连接口与第一个闪蒸单元的第一下腔体连接， 第二个闪蒸单 元的浓缩液出口， 与第一个闪蒸单元的第三下腔体连接。

[0017] 再进一步的， 任意相邻的两个闪蒸单元密封连接， 在其中一个闪蒸单元中的第 一闪蒸器的端盖中设置有密封圈槽， 所述的密封圈槽内设置有密封圈， 密封圈 位于相邻的两个闪蒸单元之间。

[0018] 本发明的工作原理是： 待浓缩液体先连续流过每个闪蒸单元中的预热器， 预热 后的待浓缩液体在经过外部热源加热后， 继续连续流过每个闪蒸单元中由第三 下腔体形成的闪蒸空间， 从预热后的待浓缩液体流动的方向看， 待浓缩液在第 一级闪蒸单元的闪蒸空间内蒸发后， 产生的蒸汽流入第一级闪蒸单元顶部由上 腔体形成的蒸汽空间， 闪蒸单元内的格栅结构分离蒸汽所夹带的液体， 蒸汽随 后流入由第一下腔体和第二下腔体分别形成的冷凝器被冷凝成冷凝液， 冷凝器 和预热器毗邻排列， 流入预热器的待浓缩液隔着导热不透液薄膜被流入冷凝器 内的蒸汽预热， 蒸汽被冷凝成冷凝水后通过冷凝水通道流入到下一级闪蒸单元 中收集。

[0019] 本发明和已有技术相比较， 其效果是积极和明显的。 本发明将由两个闪蒸器、 两个以上数目的冷凝器和预热器组成的多个闪蒸单元组合， 利用一个闪蒸单元 内冷凝过程中放出的热量预热进入下一级闪蒸单元的液体， 提高了换热效率， 采用统一的壳体结构， 结构简单， 大大提高了气液分离效率并节约了能源。

[0020] 附图说明：

[0021] 图 1是本发明的多级闪蒸装置中的一个闪蒸单元的示意图。

[0022] 图 2是本发明的多级闪蒸装置中的第二或第 N级闪蒸单元的示意图。

[0023] 图 3是本发明的多级闪蒸装置中的多级闪蒸的过程示意图。

[0024] 图 4是本发明的多级闪蒸装置中的第一级闪蒸单元的左侧封板示意图。

[0025] 图 5是本发明的多级闪蒸装置中的第一级闪蒸单元的右侧封板示意图。

[0026] 图 6是本发明的多级闪蒸装置中的第二或第 N级闪蒸单元的左侧封板示意图。

[0027] 图 7是本发明的多级闪蒸装置中的闪蒸单元的示意图。

[0028] 图 8是本发明的多级闪蒸装置中与冷凝器相邻的闪蒸器的示意图。

[0029] 图 9是本发明的多级闪蒸装置中的预热器的示意图。

[0030] 图 10是本发明的多级闪蒸装置中的冷凝器的示意图。

[0031] 具体实施方式：

[0032] 实施例 1 如图 1、 图 2、 图 3、 图 4、 图 5、 图 6、 图 7、 图 8、 图 9和图 10所示， 本发明的多 级闪蒸装置， 包括一个外部加热器、 一个真空源和至少一个闪蒸单元， 所述的 外部加热器包括一个待加热介质入口和一个加热后介质出口， 其中， 任意一个 所述的闪蒸单元均各自包括有一个第一闪蒸器、 一个第二闪蒸器和两个以上数 目的冷凝器， 任意两个所述的冷凝器之间均各自设置有一个预热器， 所述的第 一闪蒸器、 第二闪蒸器、 冷凝器和预热器沿一条直线的方向并列设置， 第一闪 蒸器设置在排列在首端的冷凝器的外侧， 第二闪蒸器设置在排列在尾端的冷凝 器的外侧， 第一闪蒸器、 第二闪蒸器、 任意一个冷凝器和任意一个预热器均各 自包括有一个壳体， 所述的壳体的断面均近似矩形， 壳体包括一个顶面板、 一 个底面板、 一个前侧板、 一个后侧板、 一个左端面和一个右端面， 左端面和右 端面均垂直于所述的直线并与壳体的断面形状相同， 壳体的中部设置有一个圆 角矩形框， 所述的圆角矩形框的外周连接有复数个连接板， 所述的连接板分别 连接到壳体的顶面板、 底面板、 前侧板、 后侧板的内壁， 连接板、 圆角矩形框 与顶面板之间构成一个上腔体， 连接板、 圆角矩形框与底面板之间构成一个第 一下腔体、 一个第二下腔体和一个第三下腔体， 所述的第一下腔体和第二下腔 体分别与所述的第三下腔体的前、 后端相邻， 连接板、 圆角矩形框与前侧板之 间构成一个前腔体， 连接板、 圆角矩形框与后侧板之间构成一个后腔体， 圆角 矩形框内分布有栅栏， 在任意一个预热器中， 其圆角矩形框的左右两端面均覆 盖有隔离膜， 其圆角矩形框的内腔与其上腔体、 其第一下腔体、 其第二下腔体 和其第三下腔体隔离， 其圆角矩形框的内腔与其前腔体通过圆角矩形框侧壁中 的通道连通， 其圆角矩形框的内腔与其后腔体通过圆角矩形框侧壁中的通道连 通， 在任意一个冷凝器中， 其圆角矩形框的内腔与其上腔体、 其第一下腔体和 其第二下腔体分别通过圆角矩形框侧壁中的通道连通， 其圆角矩形框的内腔与 其第三下腔体隔离、 其前腔体和其后腔体隔离， 在第一闪蒸器和第二闪蒸器中 ， 其圆角矩形框的内腔与其上腔体、 其第三下腔体分别通过圆角矩形框侧壁中 的通道连通， 其圆角矩形框的内腔与其第一下腔体、 其第二下腔体、 其前腔体 和其后腔体隔离， 其圆角矩形框在其与冷凝器相邻的端面上覆盖有隔离膜， 第 一闪蒸器和第二闪蒸器在其壳体的外端面上分别密封覆盖有端盖， 第一闪蒸器 的端盖中设置有一个冷介质入口、 一个真空源连接口和一个浓缩液出口， 第二 闪蒸器的端盖中设置有一个预热后介质出口和一个热介质入口，在第一闪蒸器、 第二闪蒸器、 冷凝器和预热器中， 任意相邻的两个壳体包括其中的圆角矩形框 和连接板均在其相邻的端面上密封连接， 第一闪蒸器的端盖中的冷介质入口设 置在第一闪蒸器中的后腔体上， 第一闪蒸器的端盖中的真空源连接口设置在第 一闪蒸器中的第二下腔体上， 第一闪蒸器的端盖中的浓缩液出口设置在第一闪 蒸器中的第三下腔体上， 第二闪蒸器的端盖中的预热后介质出口设置在第二闪 蒸器中的后腔体上， 第二闪蒸器的端盖中的热介质入口设置在第二闪蒸器中的 第三下腔体上。

[0034] 进一步的， 第一闪蒸器的端盖与第一闪蒸器的壳体之间设置有密封圈， 第二闪 蒸器的端盖与第二闪蒸器的壳体之间设置有密封圈。

[0035] 进一步的， 所述的栅栏阻挡介质在前后方向上的流动， 允许介质在上下方向上 的流动， 允许介质在所述的直线方向上的流动。

[0036] 进一步的， 所述的栅栏包括有复数根栏杆， 任意一根所述的栏杆的上端均连接 在圆角矩形框的上侧内壁， 任意一根栏杆的下端均连接在圆角矩形框的下侧内 壁。

[0037] 再进一步的， 所述的栏杆中设置有孔， 孔的延伸方向平行于第一闪蒸器、 第二 闪蒸器、 冷凝器和预热器的排列方向。

[0038] 进一步的， 所述的第一闪蒸器的壳体由两个结构相同的壳体单元并列密封连接 构成， 所述的第二闪蒸器的壳体也由两个结构相同的壳体单元并列密封连接构 成。

[0039] 进一步的， 闪蒸单元的数目为一个， 其真空源连接口通过管道与所述的真空源 连接， 其预热后介质出口与所述的外部加热器的待加热介质入口连接， 其热介 质入口与外部加热器的加热后介质出口连接。

[0040] 或者， 闪蒸单元的数目为两个以上， 在任意相邻的两个闪蒸单元之间， 第二个 闪蒸单元的真空源连接口与第一个闪蒸单元的第一下腔体连接， 第二个闪蒸单 元的浓缩液出口， 与第一个闪蒸单元的第三下腔体连接。

[0041] 再进一步的， 任意相邻的两个闪蒸单元密封连接， 在其中一个闪蒸单元中的第 一闪蒸器的端盖中设置有密封圈槽， 所述的密封圈槽内设置有密封圈， 密封圈 位于相邻的两个闪蒸单元之间。

[0042] 本实施例的工作原理是： 待浓缩液体先连续流过每个闪蒸单元中的预热器， 预 热后的待浓缩液体在经过外部热源加热后， 继续连续流过每个闪蒸单元中由第 三下腔体形成的闪蒸空间， 从预热后的待浓缩液体流动的方向看， 待浓缩液在 第一级闪蒸单元的闪蒸空间内蒸发后， 产生的蒸汽流入第一级闪蒸单元顶部由 上腔体形成的蒸汽空间， 闪蒸单元内的格栅结构分离蒸汽所夹带的液体， 蒸汽 随后流入由第一下腔体和第二下腔体分别形成的冷凝器被冷凝成冷凝液， 冷凝 器和预热器毗邻排列， 流入预热器的待浓缩液隔着导热不透液薄膜被流入冷凝 器内的蒸汽预热， 蒸汽被冷凝成冷凝水后通过冷凝水通道流入到下一级闪蒸单 元中收集。

[0043] 具体的， 在图 1、 图 2、 图 3、 图 4、 图 5、 图 6、 图 7、 图 8、 图 9和图 10所示的实 施例中， 多个冷凝 /预热 /闪蒸级 10(a)、 10(b)组成了本发明的多级闪蒸装置， 每 个级内包含了相互毗邻的冷凝器 C， 预热器 B和闪蒸单元 A,A1。 其中预热器 B与 冷凝器 C毗邻间隔排列， 闪蒸单元 Α, ΑΙ位于每级的进口及出口端， 并且每级中 只有两个闪蒸单元 A1与冷凝器 C毗邻排列。

[0044] 冷凝器 C， 预热器 B和闪蒸单元 A, A1都是由多功能的闪蒸空间 15， 蒸汽空间 14 ， 液体空间 32， 冷凝水空间 35， 蒸汽 /液体可通过的通道 12， 蒸汽 /液体不可通过 的通道 13， 格栅 34以及导热不透液薄膜 18。 其中闪蒸单元具有上下都可通过蒸 汽 /液体的通道 12连接下部的闪蒸空间 15和上部的蒸汽空间 14， 蒸汽可以通过通 道流入闪蒸单元上部的蒸汽空间 14。 毗邻冷凝器 C的闪蒸单元 A1在靠近冷凝器的 一侧有导热不透液薄膜 18， 闪蒸单元 A, A1内的蒸汽 16不会与冷凝器 C内的蒸汽 / 液体相接触。 闪蒸单元两侧的通道 33不可通过蒸汽 /液体。 闪蒸单元 A的格栅 34 两侧没有导热不透液薄膜 18。

[0045] 冷凝器的下部通道 13不可通过蒸汽 /液体， 所以闪蒸空间 15内产生的蒸汽无法 从底部进入冷凝器 C。 冷凝器的上部通道 12可以通过蒸汽， 从闪蒸单元流入上部 蒸汽空间的蒸汽可通过冷凝器的上部通道流入冷凝器 C， 冷凝后的冷凝液 24流入 底部两侧的冷凝液空间 35收集后流入下一级。 冷凝器两侧的通道 33不可通过蒸 汽 /液体。 冷凝器 C的格栅 34两侧没有导热不透液薄膜 18。

[0046] 预热器 B的上部和下部通道 13不可通过蒸汽 /液体， 但是两侧的通道 36可以通过 液体， 待浓缩的液体 20从两侧的通道 36流入和流出预热器两侧的液体空间 32， 并通过封板上的液体通道 40在各级之间依次流动。 预热器的格栅 34两侧各有一 片导热不透液薄膜 18,

18， 流入预热器 B的待浓缩液体不会进入冷凝 C或闪蒸单元 A,

Al。 通过与冷凝器 C间隔排列， 预热器内的液体 20可以隔着导热不透液薄膜 18被 冷凝器内的蒸汽 16加热， 同吋冷凝器内的蒸汽 16也可有效冷凝成冷凝液 24。

[0047] 待浓缩的液体 20以及产生的冷凝液 24通过每个冷凝 /预热 /闪蒸级两侧封板上的 液体通道 40， 42流入或流出每级， 封板上的液体通道可连接两侧的液体空间 32 、 底部的闪蒸空间 15以及冷凝液空间 35。

[0048] 待浓缩的液体 20先依次流过每一级中的预热器 B， 预热后的待浓缩液 21通过外 部热源 31和热交换器 30继续加热至操作温度后流入第一级的闪蒸空间， 并依次 流过其余的级， 最后流入浓液罐收集并通过浓液泵传输至系统外部。

[0049] 第一级中产生的冷凝液 24会流进冷凝液空间 35后依次流入下一级， 最后流入冷 凝液罐 26中收集后通过冷凝液泵 29传输至系统外部。

[0050] 整个系统的冷凝 /预热 /闪蒸级和液体的流动都是在真空环境下操作， 真空由真 空泵 27提供， 抽真空的位置位于冷凝水罐上方， 待浓缩的液体 20无需通过水泵 传输， 可通过系统真空自吸入各级中流动。

[0051] 每个冷凝 /预热 /闪蒸级中的冷凝器 C， 预热器 B， 蒸发单元 A,

A1以及两侧封板 l l(a,b,c)通过焊接的方式连接， 焊接可采用摩擦焊或激光焊接。 每级之间通过橡胶圈进行拼接， 在真空的条件下可以达到密封的效果。

[0052] 图 3出示了一套三级闪蒸设备及过程的示意图， 该设备包含了三个冷凝 /预热 /闪 蒸级 10(a), 10(b)和 10(b)。 设备在负压下操作， 负压环境由真空泵 27提供。

[0053] 待浓缩液体 (20)从最右侧的冷凝 /预热 /闪蒸级 10(b)由负压吸入， 通过封板 11(b) 上的液体通道 40流入冷凝 /预热 /闪蒸级侧面的液体空间 32， 随后流过预热器 B— 侧的液体通道 36流入预热器 B并从另一侧液体通道流出进入另一侧的液体空间 32 ， 并再次通过封板 11(c)上的液体通道 36流出进入下一个冷凝 /预热 /闪蒸级 10(b) , 最终待浓缩液体 21在经过了三个冷凝 /预热 /闪蒸级的预热后从最左边封板 11(a)上 的液体通道 40流出。

[0054] 预热后的待浓缩液体 21通过热交换器 30经外部热源 31继续加热至操作温度后再 次流入第一冷凝 /预热 /闪蒸级 10(a), 经外部热源 31加热后的待浓缩液体 22通过第 一级底部的液体通道 41进入底部闪蒸空间 15， 产生的蒸汽 16经过蒸汽通道 12进 入闪蒸单元 A和 Al， 由下至上经过蒸汽通道 12后流入第一级顶部的蒸汽空间 14。 蒸汽在闪蒸单元 A和 A1内流动吋， 所夹带的液滴可由格栅 34收集并回流至底部的 闪蒸空间 15。 毗邻冷凝器 C的闪蒸单元 A1在格栅 34靠近冷凝器 C的一侧有不透液 的薄膜 18与冷凝器 C隔幵。

[0055] 流入第一级顶部蒸汽空间 14的蒸汽 16随后通过冷凝器 C顶部的蒸汽通道 12从上 至下流向底部， 与冷凝器 C毗邻的预热器 B格栅 34两侧有不透液的薄膜 18， 薄膜 内是待浓缩的液体 20， 液体隔着薄膜 18被冷凝器 C内的蒸汽 16加热， 同吋蒸汽也 冷凝成冷凝水 24流入冷凝器 C底部的冷凝水空间 35。

[0056] 经过第一级闪蒸后的液体浓度增加， 经过第二级封板 11(b)上的液体通道 41流入 第二级底部的闪蒸空间 15继续浓缩， 同吋第一级中产生的冷凝水 24也通过冷凝 水通道 42流入第二级的冷凝水空间 35内和第二级产生的冷凝水 24汇合， 料液经 过三级浓缩后得到最终的浓缩液 23， 浓缩液经第三极封板 11(b)上的液体通道 41 流出并流入浓缩液罐 25， 随后通过浓缩液泵 28打出。 三级中的冷凝水 24汇集后 从封板上的冷凝水通道 42流出并流入冷凝液罐 26， 随后通过冷凝液泵 29打出。 技术问题

问题的解决方案

发明的有益效果

Claims

权利要求书

[权利要求 1] 一种多级闪蒸装置， 包括一个外部加热器、 一个真空源和至少一个闪 蒸单元， 所述的外部加热器包括一个待加热介质入口和一个加热后介 质出口， 其特征在于： 任意一个所述的闪蒸单元均各自包括有一个第 一闪蒸器、 一个第二闪蒸器和两个以上数目的冷凝器， 任意两个所述 的冷凝器之间均各自设置有一个预热器， 所述的第一闪蒸器、 第二闪 蒸器、 冷凝器和预热器沿一条直线的方向并列设置， 第一闪蒸器设置 在排列在首端的冷凝器的外侧， 第二闪蒸器设置在排列在尾端的冷凝 器的外侧， 第一闪蒸器、 第二闪蒸器、 任意一个冷凝器和任意一个预 热器均各自包括有一个壳体， 所述的壳体的断面均近似矩形， 壳体包 括一个顶面板、 一个底面板、 一个前侧板、 一个后侧板、 一个左端面 和一个右端面， 左端面和右端面均垂直于所述的直线并与壳体的断面 形状相同， 壳体的中部设置有一个圆角矩形框， 所述的圆角矩形框的 外周连接有复数个连接板， 所述的连接板分别连接到壳体的顶面板、 底面板、 前侧板、 后侧板的内壁， 连接板、 圆角矩形框与顶面板之间 构成一个上腔体， 连接板、 圆角矩形框与底面板之间构成一个第一下 腔体、 一个第二下腔体和一个第三下腔体， 所述的第一下腔体和第二 下腔体分别与所述的第三下腔体的前、 后端相邻， 连接板、 圆角矩形 框与前侧板之间构成一个前腔体， 连接板、 圆角矩形框与后侧板之间 构成一个后腔体， 圆角矩形框内分布有栅栏， 在任意一个预热器中， 其圆角矩形框的左右两端面均覆盖有隔离膜， 其圆角矩形框的内腔与 其上腔体、 其第一下腔体、 其第二下腔体和其第三下腔体隔离， 其圆 角矩形框的内腔与其前腔体通过圆角矩形框侧壁中的通道连通， 其圆 角矩形框的内腔与其后腔体通过圆角矩形框侧壁中的通道连通， 在任 意一个冷凝器中， 其圆角矩形框的内腔与其上腔体、 其第一下腔体和 其第二下腔体分别通过圆角矩形框侧壁中的通道连通， 其圆角矩形框 的内腔与其第三下腔体隔离、 其前腔体和其后腔体隔离， 在第一闪 蒸器和第二闪蒸器中， 其圆角矩形框的内腔与其上腔体、 其第三下腔 体分别通过圆角矩形框侧壁中的通道连通， 其圆角矩形框的内腔与其 第一下腔体、 其第二下腔体、 其前腔体和其后腔体隔离， 其圆角矩形 框在其与冷凝器相邻的端面上覆盖有隔离膜， 第一闪蒸器和第二闪蒸 器在其壳体的外端面上分别密封覆盖有端盖， 第一闪蒸器的端盖中设 置有一个冷介质入口、 一个真空源连接口和一个浓缩液出口， 第二闪 蒸器的端盖中设置有一个预热后介质出口和一个热介质入口，在第一 闪蒸器、 第二闪蒸器、 冷凝器和预热器中， 任意相邻的两个壳体包括 其中的圆角矩形框和连接板均在其相邻的端面上密封连接， 第一闪蒸 器的端盖中的冷介质入口设置在第一闪蒸器中的后腔体上， 第一闪蒸 器的端盖中的真空源连接口设置在第一闪蒸器中的第二下腔体上， 第 一闪蒸器的端盖中的浓缩液出口设置在第一闪蒸器中的第三下腔体上 ， 第二闪蒸器的端盖中的预热后介质出口设置在第二闪蒸器中的后腔 体上， 第二闪蒸器的端盖中的热介质入口设置在第二闪蒸器中的第三 下腔体上。

[权利要求 2] 如权利要求 1所述的多级闪蒸装置， 其特征在于： 所述的栅栏阻挡介 质在前后方向上的流动， 允许介质在上下方向上的流动， 允许介质在 所述的直线方向上的流动。

[权利要求 3] 如权利要求 1所述的多级闪蒸装置， 其特征在于： 所述的栅栏包括有 复数根栏杆， 任意一根所述的栏杆的上端均连接在圆角矩形框的上侧 内壁， 任意一根栏杆的下端均连接在圆角矩形框的下侧内壁。

[权利要求 4] 如权利要求 1所述的多级闪蒸装置， 其特征在于： 所述的第一闪蒸器 的壳体由两个结构相同的壳体单元并列密封连接构成， 所述的第二闪 蒸器的壳体也由两个结构相同的壳体单元并列密封连接构成。

[权利要求 5] 如权利要求 1所述的多级闪蒸装置， 其特征在于： 闪蒸单元的数目为 一个， 其真空源连接口通过管道与所述的真空源连接， 其预热后介质 出口与所述的外部加热器的待加热介质入口连接， 其热介质入口与外 部加热器的加热后介质出口连接。

[权利要求 6] 如权利要求 1所述的多级闪蒸装置， 其特征在于： 闪蒸单元的数目为 两个以上， 在任意相邻的两个闪蒸单元之间， 第二个闪蒸单元的真空 源连接口与第一个闪蒸单元的第一下腔体连接， 第二个闪蒸单元的浓 缩液出口与第一个闪蒸单元的第三下腔体连接。

[权利要求 7] 如权利要求 3所述的多级闪蒸装置， 其特征在于： 所述的栏杆中设置 有孔， 孔的延伸方向平行于第一闪蒸器、 第二闪蒸器、 冷凝器和预热 器的排列方向。

[权利要求 8] 如权利要求 6所述的多级闪蒸装置， 其特征在于： 任意相邻的两个闪 蒸单元密封连接， 在其中一个闪蒸单元中的第一闪蒸器的端盖中设置 有密封圈槽， 所述的密封圈槽内设置有密封圈， 密封圈位于相邻的两 个闪蒸单元之间。