一种mvr连续蒸发系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蒸发系统，更具体地说涉及一种MVR连续蒸发系统。
【背景技术】
[0002]蒸发浓缩是工业生产过程中重要的操作单元，尤其是在发酵，废水处理，化工，海水淡化和造纸等领域。传统的蒸发工艺中所用的主要热源是蒸汽，蒸发设备是采用降膜蒸发器构成的多效蒸发系统，尽管多效蒸发系统可以多次利用二次蒸汽并重复利用了热能，但仍需要消耗大量的蒸汽，而且随着效数的增多，蒸汽潜热的利用率会降低，体积比较庞大。
[0003]MVR即机械式蒸汽再压缩技术的英文缩写，英文全称为Mechanical VaporRecompress1n。其主要的技术特点是将系统产生的全部二次蒸汽通过蒸汽压缩机的再压缩提高蒸汽的温度，压力和热焓值，重新作为热源加热料液。因此，MVR蒸发系统除需要少量的启动蒸汽外，系统稳定运行后消耗的只是蒸汽压缩机运转需要的部分电能。从能源的来源和利用率上来看，蒸汽主要来自于煤炭的燃烧产生的附加值，不仅消耗大量的不可再生资源而且对环境的污染较大，而电能的来源相对较广泛，污染相对较小。MVR是一种蒸汽内循环系统，而且二次蒸汽再利用过程中会有损失，因此MVR系统的运行稳定性十分重要。进料温度，进料量，蒸发压强，压缩蒸汽温度，蒸发器壳程压力等因素直接影响着系统的稳定运行，特别是对于大规模工业生产中，MVR蒸发浓缩系统一旦启动运行，其优势就体现在连续作业上。因此MVR运行过程的系统设计其稳定连续运行的重要因素。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是解决上述现有技术中存在的问题与不足，提供一种MVR连续蒸发系统，该系统可以适用于不同蒸发压力的要求，实现连续稳定进料和连续出料的自动化控制。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]本发明的MVR连续蒸发系统，其包括有通过管道、控制阀及相关泵连接的原料平衡罐、主体蒸发器、气液分离器、冷凝液储罐、蒸汽压缩机、真空系统及至少三个换热装置，所述的原料平衡罐的底部连接进料泵入口，并通过换热装置与主体蒸发器的顶端的一个区间入口连接，所述的主体蒸发器中含有多个蒸发区间，在主体蒸发器的底端设有气液收集腔并依次通过接力泵连接下一个蒸发区间，最后一个蒸发区间的浓缩液通过换热装置对原料预热；连续蒸发系统刚开始运行的热源是来自于外部生蒸汽通入主体蒸发器的壳程，管程中料液吸收热量后沸腾汽化产生二次蒸汽通过气液分离器的分离纯化连接到蒸汽压缩机入口，经过压缩后的高温高压蒸汽重新作为新鲜热源连接到主体蒸发器的壳程，系统稳定后便撤去外部生蒸汽的通入，所述的主体蒸发器壳程连接冷凝液储罐，蒸汽冷凝水通过冷凝液储罐连接换热装置，可预热原料；所述的真空系统包括有真空泵、两个真空冷凝器、不凝性气体过滤器、压力变速器与两个控制阀组成，主体蒸发器壳程中压力及不凝性气体的排出是通过压力变送器与控制阀反馈调节完成。
[0007]本发明的MVR连续蒸发系统，其进一步的技术方案是所述的原料平衡罐上安装液位传感器并与进料管路形成反馈调节，同时在物料泵的出口安装流量计和控制阀反馈控制。
[0008]本发明的MVR连续蒸发系统，其进一步的技术方案还可以是所述的主体蒸发器在原料液在进入其中前需要预热至一个稳定的温度，首先原料液分别与冷凝水和浓缩液在换热装置中进行预热，最后通过以蒸汽为热源的换热装置，在原料液进入主体蒸发器前的管路中安装温度传感器与蒸汽管路上的控制阀形成反馈调节。
[0009]本发明的MVR连续蒸发系统，其进一步的技术方案还可以是所述的主体蒸发器最后一个蒸发区间的出口管路上安装有浓度传感器，分别与不同的管支路形成并联控制，当浓缩液浓度没有达到预定要求时，开启通往平衡罐的控制阀；当浓缩液浓度达到预定要求时，开启浓缩液收集管路；当系统停止浓缩需要清洗时，手动开启通往CIP罐的阀门。
[0010]本发明的MVR连续蒸发系统，其进一步的技术方案还可以是所述的气液分离器的顶端安装有压力传感器分别与蒸汽压缩机进口处二次蒸汽的支路排空阀门和通往主体蒸发器壳程的新鲜蒸汽阀门形成反馈调节，当系统的压力低于设定值时，开启通往主体蒸发器壳程的新鲜蒸汽阀门增加蒸汽换热量，以便产生更多的二次蒸汽提高料液蒸发压力；当系统的压力高于设计值时，开启蒸汽压缩机进口处二次蒸汽的支路排空阀门，少量的二次蒸汽和不凝性气体在排出的同时，料液蒸发系统的压力相应也降低，经过冷凝后的二次蒸汽冷凝液集中到不凝性气体过滤器底部，不凝性气体则由真空泵排出系统外。
[0011]本发明的MVR连续蒸发系统，其进一步的技术方案还可以是所述的主体蒸发器壳程上安装压力传感器与真空系统的控制阀反馈调节，当壳程压力超过设定值时，开启控制阀门开关以便降低壳程压力，此真空系统与控制料液蒸发压力的真空系统共用一个不凝性气体过滤器和真空泵；不凝性气体过滤器上安装液位传感器与凝水泵反馈控制，当蒸汽冷凝液超过规定液位时，开启凝水泵开关排出多余的冷凝水；主体蒸发器壳程中的蒸汽冷凝液进入冷凝液储罐并通过凝水泵打入换热装置对原料进行预热，在冷凝液储罐上安装液位传感器与凝水泵出口的控制阀反馈调节。
[0012]本发明的MVR连续蒸发系统，其进一步的技术方案还可以是所述的蒸汽压缩机出口安装温度传感器与蒸汽压缩机进口补水的支路阀门反馈调节，根据蒸汽温度的变化调节相应的补水量。
[0013]本发明的MVR连续蒸发系统中，其进一步的技术方案还可以是所述的主体蒸发器为降膜、升膜或升降膜蒸发器；蒸汽压缩机为离心式压缩机或罗茨压缩机。
[0014]与现有技术相比本发明具有以下有益效果:
[0015]①进料流量稳定:在原料平衡罐上安装液位传感器并与进料管路形成反馈调节，保证原料平衡内的料液料稳定，确保不会出现断流的状态。在物料泵的出口安装流量计和控制阀反馈控制，使进料量持续稳定的进入系统中。当蒸发结束需要清洗系统时，只需要控制液位计与CIP管路上的阀门即可。
[0016]②进料温度稳定:原料液在进入主体蒸发器前需要预热至一个稳定的温度，首先原料液分别与冷凝水和浓缩液在换热装置中进行预热，最后通过以蒸汽为热源的换热装置，在料液进入主体蒸发器前的管路闪安装温度传感器与蒸汽管路上的控制阀形成反馈调节，主要是通过控制蒸汽的流量达到进料温度的稳定。
[0017]③浓缩液的浓度稳定:主体蒸发器采用分区间设置，原料液进入其中一个区间蒸发浓缩后在蒸发器底部的不同气液收集腔中通过接力泵依次打入下一个区间，最终浓缩液的出口管路上安装有浓度传感器，分别与不同的管支路形成并联控制，当浓缩液浓度没有达到预定要求时，开启通往平衡罐的控制阀；当浓缩液浓度达到预定要求时，开启浓缩液收集管路；当系统停止浓缩需要清洗时，手动开启通往CIP罐的阀门即可。
[0018]④料液蒸发压力稳定:真空度的控制需要一套真空装置系统，其中包括真空冷凝器，不凝性气体过滤器，真空泵等附属设备。在气液分离器的顶端安装一个压力传感器分别与压缩机进口处二次蒸汽的支路排空阀门和通往蒸发器壳程的新鲜蒸汽阀门形成反馈调节，当系统的压力低于设定值时，开启通往蒸发器壳程的新鲜蒸汽阀门增加蒸汽换热量，以便产生更多的二次蒸汽提高料液蒸发压力；当系统的压力高于设计值时，开启压缩机进口处二次蒸汽的支路排空阀门，少量的二次蒸汽和不凝性气体在排出的同时，料液蒸发系统的压力相应也降低，经过冷凝后的二次蒸汽冷凝液集中到不凝性气体过滤器底部，不凝性气体则由真空泵排出系统外。
[0019]⑤蒸发器壳程压力