带辅冷器的热泵膜蒸馏装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带辅冷器的热泵膜蒸馏装置。压缩机(7)、加热器(1)的热泵介质侧、节流件(2)和冷却器(5)的热泵介质侧依次通过管路连接组成热泵循环回路，回路中充装有热泵介质；加热器(1)的料液侧、料液泵(8)和膜蒸馏组件(3)料液侧通过管路连接组成料液循环回路；膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧、冷凝液泵(6)、辅冷器(4)和冷却器(5)的冷凝液侧通过管路连接组成冷凝液循环回路。本实用新型的有益效果是通过调节辅冷器(4)的散热量，可使料液温度得到良好的控制。
【专利说明】
带辅冷器的热泵膜蒸馏装置
技术领域
[0001]本实用新型属于化工、食品或制药领域的膜蒸馏装置
【背景技术】
[0002]膜蒸馏是基于疏水多孔膜只允许水蒸气通过的特性，将料液中的水分与其它成分分离的技术，可用于化工、食品、制药等领域的料液浓缩、高纯水制取、废水处理等场合。
[0003]膜蒸馏组件工作时，料液侧需要热源来提供水分汽化所需的热量，穿过膜壁微孔到达膜另一侧的水蒸气则需要冷源不断把水蒸气冷却为冷凝液。
[0004]热栗是消耗少量电能可同时制取多倍冷量和热量的装置，热栗与膜蒸馏组件结合，构成热栗膜蒸馏装置，热栗可同时为膜蒸馏组件提供热源和冷源，使热栗膜蒸馏装置具有结构紧凑、能耗低的特点。
[0005]但热栗膜蒸馏装置工作时，膜蒸馏组件的料液侧需要的热量和冷凝液侧需要的冷量基本相等，而热栗的供热量则大于供冷量，造成热栗膜蒸馏装置存在料液温度不稳定的问题。
【发明内容】
[0006]鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种可实现料液温度良好控制的带辅冷器的热栗膜蒸馏装置。
[0007]本实用新型的结构原理示意如附图所示。本实用新型涉及一种带辅冷器的热栗膜蒸馏装置。压缩机(7)、加热器(I)的热栗介质侧、节流件(2)和冷却器(5)的热栗介质侧依次通过管路连接组成热栗循环回路，回路中充装有热栗介质;加热器(I)的料液侧、料液栗(8)和膜蒸馏组件(3)料液侧通过管路连接组成料液循环回路;膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧、冷凝液栗(6)、辅冷器(4)和冷却器(5)的冷凝液侧通过管路连接组成冷凝液循环回路。
[0008]进一步的，所述辅冷器(4)可为空气冷却式换热器，也可为水冷却式换热器。
[0009]进一步的，所述辅冷器(4)可通过管路连接在冷却器(5)的冷凝液侧出口和膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧进口之间。
[0010]进一步的，所述辅冷器(4)可通过管路连接在冷却器(5)的冷凝液侧进口和膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧出口之间。
[0011]本实用新型的有益效果是:通过调节辅冷器(4)的散热量，可使料液温度得到良好的控制。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的一种实施例的结构原理示意图；
[0013]图2是本实用新型的另一种实施例的结构原理示意图。
[0014]图中:
[0015]I为加热器2为节流件3为膜蒸馏组件4为辅冷器
[0016]5为冷却器6为冷凝液栗7为压缩机8为料液栗
【具体实施方式】
[0017]本实用新型的一种实施例，如图1所示，一种带辅冷器的热栗膜蒸馏装置。压缩机
(7)、加热器(I)的热栗介质侧、节流件(2)和冷却器(5)的热栗介质侧依次通过管路连接组成热栗循环回路，回路中充装有热栗介质；加热器(I)的料液侧、料液栗(8)和膜蒸馏组件
(3)料液侧通过管路连接组成料液循环回路;膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧、冷凝液栗(6)、辅冷器(4)和冷却器(5)的冷凝液侧通过管路连接组成冷凝液循环回路;辅冷器(4)可为空气冷却式换热器，也可为水冷却式换热器;辅冷器(4)可通过管路连接在冷却器(5)的冷凝液侧出口和膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧进口之间。
[0018]本实施例的工作过程:料液需要浓缩或分离时，压缩机(7)、料液栗(8)、冷凝液栗
(6)启动，热栗介质在冷却器(5)中吸收冷凝液的热量使膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧温度逐渐降低，热栗介质在加热器(I)中放热给料液使膜蒸馏组件(3)的料液侧温度逐渐升高;温度较高的料液在膜表面产生的水蒸气压力高于膜另一侧温度较低的冷凝液产生的水蒸气压力，水蒸气不断由料液侧穿膜孔流至冷凝液侧，实现料液中水分与其它成分的分离；由于热栗介质在加热器(I)中的放热量大于在冷却器(5)中的吸热量，随着分离过程的进行，料液温度逐渐升高，当料液温度升到设定值时，使空气等冷却介质流过辅冷器(4)表面，对出冷却器(5)的冷凝液进行辅助冷却，当辅冷器(4)向环境的散热量与热栗介质在冷却器(5)中的吸热量之和等于热栗介质在加热器(I)中的放热量时，料液温度即可稳定在设定值;调节辅冷器(4)的散热量，可使料液温度稳定在不同的设定值上。
[0019]本实用新型的另一种实施例，如图2所示，一种带辅冷器的热栗膜蒸馏装置。压缩机(7)、加热器(I)的热栗介质侧、节流件(2)和冷却器(5)的热栗介质侧依次通过管路连接组成热栗循环回路，回路中充装有热栗介质;加热器(I)的料液侧、料液栗(8)和膜蒸馏组件
(3)料液侧通过管路连接组成料液循环回路;膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧、冷凝液栗(6)、辅冷器(4)和冷却器(5)的冷凝液侧通过管路连接组成冷凝液循环回路;辅冷器(4)可为空气冷却式换热器，也可为水冷却式换热器;辅冷器(4)可通过管路连接在冷却器(5)的冷凝液侧进口和膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧出口之间。
[0020]本实施例的工作过程:料液需要浓缩或分离时，压缩机(7)、料液栗(8)、冷凝液栗
(6)启动，热栗介质在冷却器(5)中吸收冷凝液的热量使膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧温度逐渐降低，热栗介质在加热器(I)中放热给料液使膜蒸馏组件(3)的料液侧温度逐渐升高;温度较高的料液在膜表面产生的水蒸气压力高于膜另一侧温度较低的冷凝液产生的水蒸气压力，水蒸气不断由料液侧穿膜孔流至冷凝液侧，实现料液中水分与其它成分的分离；由于热栗介质在加热器(I)中的放热量大于在冷却器(5)中的吸热量，随着分离过程的进行，料液温度逐渐升高，当料液温度升到设定值时，使空气等冷却介质流过辅冷器(4)表面，对进冷却器(5)的冷凝液进行辅助冷却，当辅冷器(4)向环境的散热量与热栗介质在冷却器(5)中的吸热量之和等于热栗介质在加热器(I)中的放热量时，料液温度即可稳定在设定值;调节辅冷器(4)的散热量，可使料液温度稳定在不同的设定值上。
【主权项】
1.一种带辅冷器的热栗膜蒸馏装置，其特征在于，压缩机(7)、加热器(I)的热栗介质侦叭节流件(2)和冷却器(5)的热栗介质侧依次通过管路连接组成热栗循环回路，回路中充装有热栗介质;加热器(I)的料液侧、料液栗(8)和膜蒸馏组件(3)料液侧通过管路连接组成料液循环回路;膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧、冷凝液栗(6)、辅冷器(4)和冷却器(5)的冷凝液侧通过管路连接组成冷凝液循环回路。2.如权利要求1所述的带辅冷器的热栗膜蒸馏装置，其特征在于，辅冷器(4)可为空气冷却式换热器，也可为水冷却式换热器。3.如权利要求1所述的带辅冷器的热栗膜蒸馏装置，其特征在于，辅冷器(4)可通过管路连接在冷却器(5)的冷凝液侧出口和膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧进口之间。4.如权利要求1所述的带辅冷器的热栗膜蒸馏装置，其特征在于，辅冷器(4)可通过管路连接在冷却器(5)的冷凝液侧进口和膜蒸馏组件(3)的冷凝液侧出口之间。
【文档编号】B01D61/36GK205461826SQ201620064200
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月20日
【发明人】陈东, 杨荣欣, 谢继红
【申请人】天津科技大学