一种高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统的制作方法

文档序号:31805564发布日期:2022-10-14 20:10阅读:281来源:国知局
一种高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及高盐水处理领域,特别是涉及一种用于处理高盐水的系统。


背景技术:

2.高盐度废水是指总含盐(以nacl为标准)质量分数大于1%的污水,其含有nacl、na2so4、caso4等盐类物质,工业废水、城市污水等大量排放的高盐度废水直接导致江河水质矿化度提高,给土壤、地表水、地下水带来越来越严重的污染,危及生态环境。长期使用含盐量和氯离子严重超标的水进行灌溉农田,造成了土壤次生盐碱化越来越严重,作物减产、效益逐年下降。黄河在其青海发源地检测水质含盐量指标的电导率只有200μs/cm,到了黄河中游的包头,电导率上升到800~1000μs/cm,而到了黄河下游的济南、东营,电导率则高达1000~1500μs/cm。高盐度地下水硬度的增高对人体健康有一定的危害,并且还会对工业设备产生腐蚀,缩短设备使用年限。当工业上需要把水的硬度降低还原时,就要耗资对其进行软化,并排出氯化钙、镁软化废液,再渗入地下后又进一步污染了地下水,使地下水氯化物和硬度又增高,形成了一种恶性循环。
3.考虑到环保要求,传统煤炭行业的矿井排水,由于其中含盐量超标,将无法继续采用直排方式,须去除水中盐分,方可排放。目前企业常用的处理工艺为膜法+蒸发,存在能耗大、维护量大、运行不稳定等诸多缺陷,除此之外,设备易产生结垢、堵塞、腐蚀等问题。


技术实现要素:

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种能耗低、便于维护、运行稳定的高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统。
5.本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统,包括盐水箱和融冰回收槽,所述盐水箱通过第一管路与冷冻分晶器的进口连接,所述第一管路上设有给水泵,所述冷冻分晶器的上出口通过第二管路与真空脱水机连接,所述真空脱水机的顶部与融冰回收槽之间连接有第三管路,所述第三管路上设有清洗泵,所述真空脱水机的上部设有通气孔,所述真空脱水机的下部设有从上到下依次布置的过滤阀和隔离阀,所述过滤阀和隔离阀之间的真空脱水机上连接有第四管路和第五管路,所述第四管路与真空泵连接,所述第五管路连接至盐水箱,所述真空脱水机的下出口处设有分料器,所述分料器设置于盐水箱和融冰回收槽之间,所述分料器能够将从真空脱水机下出口出来的物料排入盐水箱或融冰回收槽内,所述冷冻分晶器的下出口通过第六管路与脱水器的进口连接,所述脱水器的出水口通过第七管路与盐水箱连接,所述冷冻分晶器和融冰回收槽之间连接有制冷机组,所述制冷机组的蒸发器位于冷冻分晶器内,所述制冷机组的冷凝器位于融冰回收槽内。
6.本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统,其中所述盐水箱上连接有给水管,所述给水管上连接有融冰器和冷回收器,所述融冰器和冷回收器均位于融冰回收槽内。
7.本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统,其中所述制冷机组的冷凝器和膨胀阀之间的管路上依次连接有补冷器和低温再冷器,所述补冷器和低温再冷器沿着从冷
凝器到膨胀阀的方向依次布置,所述补冷器包括依次相连的补冷压缩机、补冷冷凝器、补冷膨胀阀和补冷蒸发器,所述补冷压缩机、补冷冷凝器、补冷膨胀阀和补冷蒸发器连接为制冷环路,所述补冷蒸发器连接在制冷机组的冷凝器和膨胀阀之间的管路上。
8.本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统,其中所述真空脱水机包括相互连通的滤冰筒和下腔体,所述下腔体固定连接于滤冰筒的下方,所述第三管路连接于滤冰筒的顶部,所述第三管路的位于滤冰筒内的端头上连接有清洗喷头,所述第三管路上还连接有清洗管路,所述清洗管路上设有清洗阀,所述第二管路连接于滤冰筒的上部,所述第二管路上设有进水阀,所述滤冰筒的上部设有所述通气孔,所述滤冰筒内的顶部安装有物料传感器,所述下腔体的上端设有过滤阀,所述下腔体的下端设有隔离阀,所述第四管路和第五管路连接于下腔体上,所述第四管路和第五管路与下腔体的连接处均位于过滤阀和隔离阀之间,所述第四管路上设有吸气阀,所述第五管路上设有调节排水阀,所述分料器位于下腔体的下出口处。
9.本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统,其中所述盐水箱和融冰回收槽固定连接,所述盐水箱和融冰回收槽的连接处设有所述分料器。
10.本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统,其中所述融冰回收槽内设有相互连通的第一槽、第二槽和第三槽,所述第一槽、第二槽和第三槽相对于盐水箱由近到远依次布置,所述分料器能够将从下腔体下出口出来的物料排入盐水箱或第一槽内,所述第三槽上设有清水出水口,所述给水管上的冷回收器位于第三槽内,所述制冷机组的冷凝器位于第二槽内,所述给水管上的融冰器位于第一槽内。
11.本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统,其中所述分料器包括底座和分料板,所述底座固定设于盐水箱和融冰回收槽的连接处,所述底座上转动安装有传动轴,所述传动轴通过电机驱动,所述电机设在底座上,所述分料板位于传动轴的上方,所述传动轴通过支撑架与分料板固定连接,所述分料板的两端分别位于盐水箱和第一槽的上方,所述传动轴垂直于分料板两端之间的中心连线,所述分料板的两端与底座之间分别连接有伸缩装置。
12.本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统,其中所述伸缩装置为气缸或液压缸,所述气缸或液压缸的缸筒铰接于底座上,所述气缸或液压缸的活塞杆铰接于分料板上。
13.本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统,其中所述伸缩装置包括外套桶和内杆,所述外套桶的桶底一端铰接于底座上,所述外套桶的桶口一端密封套装有内杆的下端,所述内杆的上端铰接于分料板上,所述外套桶的桶腔内设有一弹簧,所述弹簧连接于内杆的下端和外套桶的内桶底之间。
14.本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统,其中所述底座上固定设有两个相对布置的支撑板,所述传动轴通过轴承转动安装在两个支撑板上,所述支撑架呈v字形,所述支撑架的中部固定连接在传动轴上,所述支撑架的两端固定连接在分料板上,所述分料板的顶面沿两端之间设有盛料槽,所述盛料槽的深度从中间到两端逐渐变小。
15.本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统与现有技术不同之处在于本实用新型在使用的时候,通过给水泵将盐水箱内的高盐水输送至冷冻分晶器内,在冷冻分晶器内,高盐水与制冷机组的蒸发器内的制冷工质发生热交换,即制冷工质吸收高盐水中的
热量,高盐水在冷冻分晶器内放出热量,温度降至水的冰点,高盐水中的水结晶析出变为冰,直至高盐水中的含盐量升高至饱合,高盐水在冷冻分晶器继续降温至盐、水共晶点时,在冷冻分晶器内同时有冰和晶体盐析出。因冰和晶体盐的密度不同,冰晶体密度小于盐水密度上浮,从冷冻分晶器上出口以流态冰(含水量在40%-50%)排出;盐晶体密度大于盐水密度下沉,从冷冻分晶器的下出口以盐水和晶体盐的混合物流态排出到脱水器,在脱水器内进行晶体盐和盐水分离,脱水后的盐集中收集,分离出来的盐水流回盐水箱。从冷冻分晶器上出口流出的流态冰进入到真空脱水机,进行脱水洗盐,流态冰注满真空脱水机停止注冰,流态冰中的水经过滤阀网孔流下并经第五管路排至盐水箱,冰晶体被滤出留在真空脱水机内。接着打开清洗泵,对真空脱水机内的冰晶进行清洗,停清洗泵后,打开真空泵,对真空脱水机内的冰晶间隙水进行吸排(即通过真空泵将间隙水抽吸至真空脱水机的下部,之后再通过第五管路将其排至盐水箱),清洗水排空后,关闭真空泵,将分料器开到盐水箱侧,打开隔离阀,排净真空脱水机内的底水(即最底部的水),接着再将分料器开到融冰回收槽侧,打开过滤阀,将真空脱水机内的冰排入融冰回收槽,冰经过制冷机组的冷凝器换热后排出(冰与冷凝器中的制冷工质发生热交换,即冰吸收制冷工质的热量变为水),并达到ⅲ类地表水排放标准。由此可见,本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统具有能耗低、便于维护、运行稳定的优点。
16.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图说明
17.图1为本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统的结构示意图;
18.图2为本实用新型中制冷机组的结构示意图;
19.图3为本实用新型中真空脱水机、分料器、盐水箱和融冰回收槽的相对位置关系图;
20.图4为本实用新型中真空脱水机的使用状态图一;
21.图5为本实用新型中真空脱水机的使用状态图二;
22.图6为本实用新型中真空脱水机的使用状态图三;
23.图7为本实用新型中真空脱水机的使用状态图四;
24.图8为本实用新型中真空脱水机的使用状态图五;
25.图9为本实用新型中真空脱水机的结构示意图;
26.图10为本实用新型中真空脱水机的内部结构示意图;
27.图11为本实用新型中分料器实施例一的主视图;
28.图12为图11的右视图;
29.图13为图11中分料板的俯视图;
30.图14为本实用新型中分料器实施例一的使用状态图;
31.图15为本实用新型中分料器实施例二的结构示意图。
具体实施方式
32.如图1所示,并结合图2-15所示,本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统,包括盐水箱29和融冰回收槽21,所述盐水箱29通过第一管路17与冷冻分晶器13的进口
连接,所述第一管路17上设有给水泵30,所述冷冻分晶器13的上出口通过第二管路8与真空脱水机9连接,所述真空脱水机9的顶部与融冰回收槽21之间连接有第三管路10,所述第三管路10上设有清洗泵26,所述真空脱水机9的上部设有通气孔,所述真空脱水机9的下部设有从上到下依次布置的过滤阀39和隔离阀40,所述过滤阀39和隔离阀40之间的真空脱水机9上连接有第四管路11和第五管路18,所述第四管路11与真空泵12连接,所述第五管路18连接至盐水箱29,所述真空脱水机9的下出口处设有分料器19,所述分料器19设置于盐水箱29和融冰回收槽21之间,所述分料器19能够将从真空脱水机9下出口出来的物料排入盐水箱29或融冰回收槽21内,所述冷冻分晶器13的下出口通过第六管路16与脱水器15的进口连接,所述脱水器15的出水口通过第七管路31与盐水箱29连接,所述冷冻分晶器13和融冰回收槽21之间连接有制冷机组,所述制冷机组的蒸发器14位于冷冻分晶器13内,所述制冷机组的冷凝器20位于融冰回收槽21内。
33.脱水器15属于现有技术,脱水器15上设有进口、出水口和出料口,含水物料从进口进入到脱水器15内,经过脱水后,干燥物料从出料口排出,而从物料脱离出来的水则从出水口排出。
34.需要说明的是,制冷机组属于现有技术,其包括压缩机7、冷凝器20、膨胀阀1和蒸发器14,压缩机7、冷凝器20、膨胀阀1和蒸发器14通过管路连接为制冷环路,至于具体的制冷原理在此不再予以赘述。冷冻分晶器13也为现有技术,其包括一腔体结构,腔体结构用于容纳高盐水,腔体结构的上端设有上出口,腔体结构的中部设有进口,腔体结构的下端设有下出口。
35.如图1所示,本实用新型在使用的时候,通过给水泵30将盐水箱29内的高盐水输送至冷冻分晶器13内,在冷冻分晶器13内,高盐水与制冷机组的蒸发器14内的制冷工质发生热交换,即制冷工质吸收高盐水中的热量,高盐水在冷冻分晶器13内放出热量,温度降至水的冰点,高盐水中的水结晶析出变为冰,直至高盐水中的含盐量升高至饱合,高盐水在冷冻分晶器13继续降温至盐、水共晶点时,在冷冻分晶器13内同时有冰和晶体盐析出。因冰和晶体盐的密度不同,冰晶体密度小于盐水密度上浮,从冷冻分晶器13上出口以流态冰(含水量在40%-50%)排出;盐晶体密度大于盐水密度下沉,从冷冻分晶器13的下出口以盐水和晶体盐的混合物流态排出到脱水器15,在脱水器15内进行晶体盐和盐水分离,脱水后的盐集中收集,分离出来的盐水流回盐水箱29。从冷冻分晶器13上出口流出的流态冰进入到真空脱水机9,进行脱水洗盐,流态冰注满真空脱水机9停止注冰,流态冰中的水经过滤阀39网孔流下并经第五管路18排至盐水箱29,冰晶体被滤出留在真空脱水机9内。接着打开清洗泵26,对真空脱水机9内的冰晶进行清洗,停清洗泵26后,打开真空泵12,对真空脱水机9内的冰晶间隙水进行吸排(即通过真空泵12将间隙水抽吸至真空脱水机9的下部,之后再通过第五管路18将其排至盐水箱29),清洗水排空后,关闭真空泵12,将分料器19开到盐水箱29侧,打开隔离阀40,排净真空脱水机9内的底水(即最底部的水),接着再将分料器19开到融冰回收槽21侧,打开过滤阀39,将真空脱水机9内的冰排入融冰回收槽21,冰经过制冷机组的冷凝器20换热后排出(冰与冷凝器20中的制冷工质发生热交换,即冰吸收制冷工质的热量变为水),并达到ⅲ类地表水排放标准。由此可见,本实用新型高盐水冷冻结晶真空洗脱水处理系统具有能耗低、便于维护、运行稳定的优点。
36.如图1所示,盐水箱29上连接有给水管23,所述给水管23上连接有融冰器27和冷回
收器24,所述融冰器27和冷回收器24均位于融冰回收槽21内。融冰器27和冷回收器24的结构均为换热器,给水管23用于向盐水箱29内补充高盐水,在高盐水流经冷回收器24和融冰器27时,高盐水与融冰回收槽21内的冰和/或水发生热交换,即高盐水将热量传递给融冰回收槽21内的冰和/或水。
37.如图1所示,并结合图2所示,制冷机组的冷凝器20和膨胀阀1之间的管路上依次连接有补冷器和低温再冷器2,所述补冷器和低温再冷器2沿着从冷凝器20到膨胀阀1的方向依次布置,所述补冷器包括依次相连的补冷压缩机5、补冷冷凝器4、补冷膨胀阀3和补冷蒸发器6,所述补冷压缩机5、补冷冷凝器4、补冷膨胀阀3和补冷蒸发器6连接为制冷环路,所述补冷蒸发器6连接在制冷机组的冷凝器20和膨胀阀1之间的管路上。补冷器为由补冷压缩机5、补冷冷凝器4、补冷膨胀阀3和补冷蒸发器6所连接形成的制冷环路,其制冷原理不再予以赘述。补冷器中的制冷工质在流经补冷蒸发器6时与制冷机组中的制冷工质发生热交换,即补冷器中的制冷工质吸收制冷机组中的制冷工质的热量。低温再冷器2的结构为风冷换热器,当制冷机组中的制冷工质流经低温再冷器2时,风机驱动空气流过低温再冷器2与制冷机组中的制冷工质发生热交换,即空气吸收制冷机组中的制冷工质的热量。
38.如图3所示,并结合图4-10所示,真空脱水机9包括相互连通的滤冰筒37和下腔体38,滤冰筒37和下腔体38均呈筒状,下腔体38固定连接于滤冰筒37的下方,滤冰筒37的顶部密封,下腔体38的下出口即为真空脱水机9的下出口。所述第三管路10连接于滤冰筒37的顶部,所述第三管路10的位于滤冰筒37内的端头上连接有清洗喷头35,所述第三管路10上还连接有清洗管路32,所述清洗管路32上设有清洗阀33。清洗泵26工作时,能够通过第三管路10将融冰回收槽21内的水输送至真空脱水机9内,以对真空脱水机9内的冰晶进行清洗。除了采用融冰回收槽21作为清洗水源外,还可以通过清洗管路32连接其他清洗水源。第二管路8连接于滤冰筒37的上部,所述第二管路8上设有进水阀36,所述滤冰筒37的上部设有所述通气孔,所述滤冰筒37内的顶部安装有物料传感器34,所述下腔体38的上端设有过滤阀39,所述下腔体38的下端设有隔离阀40,所述第四管路11和第五管路18连接于下腔体38上,所述第四管路11和第五管路18与下腔体38的连接处均位于过滤阀39和隔离阀40之间,所述第四管路11上设有吸气阀42,所述第五管路18上设有调节排水阀41,所述分料器19位于下腔体38的下出口处。
39.如图1所示,并结合图3-8所示,盐水箱29和融冰回收槽21固定连接,所述盐水箱29和融冰回收槽21的连接处设有所述分料器19。融冰回收槽21内设有相互连通的第一槽28、第二槽25和第三槽22,所述第一槽28、第二槽25和第三槽22相对于盐水箱29由近到远依次布置,所述分料器19能够将从下腔体38下出口出来的物料排入盐水箱29或第一槽28内,所述第三槽22上设有清水出水口,所述给水管23上的冷回收器24位于第三槽22内,所述制冷机组的冷凝器20位于第二槽25内,所述给水管23上的融冰器27位于第一槽28内。
40.如图11-14所示为分料器19的实施例一,分料器19包括底座45和分料板43,所述底座45固定设于盐水箱29和融冰回收槽21的连接处,所述底座45上转动安装有传动轴47,所述传动轴47通过电机51驱动,所述电机51设在底座45上,所述分料板43位于传动轴47的上方,所述传动轴47通过支撑架46与分料板43固定连接,所述分料板43的两端分别位于盐水箱29和第一槽28的上方,所述传动轴47垂直于分料板43两端之间的中心连线,所述分料板43的两端与底座45之间分别连接有伸缩装置。
41.分料器19在不使用的时候,分料板43处于水平状态,当需要将下腔体38下出口出来的物料排入盐水箱29时,启动电机51,电机51驱动传动轴47转动,进而带动分料板43也发生转动,于是分料板43的位于盐水箱29上方的一端向下转动,同时分料板43的位于第一槽28上方的一端向上转动,当分料板43处于合适的倾斜状态时,停止电机51,此时分料板43朝盐水箱29方向倾斜布置,这样当从下腔体38出来的物料落到分料板43上时,会沿着分料板43滑落到盐水箱29内。同理,当需要将下腔体38下出口出来的物料排入第一槽28时,只需要反向转动电机51,使分料板43朝第一槽28方向倾斜布置即可,这样当从下腔体38出来的物料落到分料板43上时,会沿着分料板43滑落到第一槽28内。待下腔体38的物料排完后,在电机51的驱动下,分料板43又恢复水平状态。
42.在分料板43处于倾斜状态以将下腔体38出来的物料排入盐水箱29或第一槽28时,分料板43的向下倾斜一端承载了大部分的物料重量,从而使整个分料板43受力不均,容易造成分料器19损坏。为了避免分料器19在使用过程中被损坏,也为了使分料器19的运行更加平稳,在分料器19内安装了伸缩装置。当分料板43在电机51的驱动下发生倾斜时,位于分料板43向下转动一端的伸缩装置收缩,而位于分料板43向上转动一端的伸缩装置伸张,由此可见,伸缩装置能够对处于倾斜状态的分料板43进行支撑,使之在使用时不容易因受力不均而发生损坏,并且运行更加平稳。
43.在分料器19的实施例一中,伸缩装置为气缸49或液压缸49,所述气缸49或液压缸49的缸筒铰接于底座45上,所述气缸49或液压缸49的活塞杆铰接于分料板43上。所述气缸49或液压缸49的缸筒铰接于底座45上的具体方式为:所述气缸49或液压缸49的缸筒铰接于两个相对布置的第一支耳50之间,两个第一支耳50固定设在底座45上。所述气缸49或液压缸49的活塞杆铰接于分料板43上的具体方式为:所述气缸49或液压缸49的活塞杆铰接于两个相对布置的第二支耳48之间,两个第二支耳48固定设在分料板43上。气缸49或液压缸49除了上述的起到支撑分料板43的作用外,其还能作为分料板43转动的备用动力源,也就是说,当电机51出现故障时,通过控制气缸49或液压缸49而使分料板43发生转动,即当分料板43一端的气缸49或液压缸49收缩,而分料板43另一端的气缸49或液压缸49伸张时,分料板43发生转动而处于倾斜状态,反之,当分料板43一端的气缸49或液压缸49由收缩变为伸张,而分料板43另一端的气缸49或液压缸49由伸张变为收缩时,分料板43恢复水平状态。气缸49或液压缸49的收缩指的是活塞杆向缸筒内作缩回动作,气缸49或液压缸49的伸张指的是活塞杆从缸筒向外作伸出动作。分料板43的两端各设有两个气缸49或液压缸49。
44.如图12所示,底座45上转动安装有传动轴47的具体方式为:底座45上固定设有两个相对布置的支撑板44,所述传动轴47通过轴承转动安装在两个支撑板44上。
45.如图11、14所示,支撑架46呈v字形,所述支撑架46的中部固定连接在传动轴47上,所述支撑架46的两端固定连接在分料板43上。将支撑架46设计为v字形,使其对分料板43的支撑更加稳固。
46.如图11-14所示,分料板43的顶面沿两端之间设有盛料槽52,也就是说,盛料槽52沿分料板43的两端之间延伸布置,物料在落到分料板43的顶面以后,当分料板43倾斜时,物料只能从分料板43的两端滑落。所述盛料槽52的深度从中间到两端逐渐变小,也就是说将盛料槽52设计为弧形凹槽结构。当从下腔体38出来的物料落到分料板43的顶面时,物料沿着盛料槽52滑落到盐水箱29或第一槽28内。如图14所示,在物料从盛料槽52的左端滑落时,
由于弧形凹槽的设计,使盛料槽52的右端高度更高,从而使落在分料板43上的物料不易从右端滑落,而只能从分料板43的左端滑落,也就是说,将盛料槽52设计为弧形凹槽能够对物料起到防护作用。
47.如图15所示为分料器19的实施例二,其与实施例一的区别在于伸缩装置的结构不同,即:本实施例中的伸缩装置包括外套桶56和内杆53,所述外套桶56的桶底一端铰接于底座45上,所述外套桶56的桶口一端密封套装有内杆53的下端,所述内杆53的上端铰接于分料板43上,所述外套桶56的桶腔内设有一弹簧58,所述弹簧58连接于内杆53的下端和外套桶56的内桶底之间。
48.为了增强内杆53与外套桶56之间的密封性,外套桶56的桶口与内杆53之间设有密封圈54,所述密封圈54固定设在外套桶56的桶口上。为了防止内杆53从外套桶56滑脱,外套桶56的桶口处设有环形挡板55,内杆53穿插于环形挡板55内,环形挡板55上固定设有所述密封圈54,内杆53的下端设有径向凸缘57,这样,当内杆53从外套桶56内伸出时,随着伸出动作的持续,内杆53下端的径向凸缘57会与环形挡板55相抵,从而在环形挡板55的阻挡下,内杆53的下端并不会从外套桶56脱离出来,避免了两者在运动过程中相互滑脱。
49.在电机51的驱动下,分料板43发生倾斜时,位于分料板43向下倾斜一端的伸缩装置收缩(此时内杆53向下运动压缩弹簧58),位于分料板43向上倾斜一端的伸缩装置伸张(此时内杆53向上运动拉伸弹簧58),反之,当电机51反转时,位于分料板43向下倾斜一端的伸缩装置由收缩变为伸张(此时内杆53向上运动,弹簧58由压缩状态变为自然状态),位于分料板43向上倾斜一端的伸缩装置由伸张变为收缩(此时内杆53向下运动,弹簧58由拉伸状态变为自然状态),分料板43恢复水平状态。
50.如图1所示,并结合图2所示,本实用新型中制冷机组的冷冻结晶制冷流程存在以下两种工况:
51.工况一:当室外环境温度高于制冷机组的蒸发温度时,压缩机7做功,排出高温高压气态制冷工质进入融冰回收槽21内的冷凝器20,在冷凝器20内,大部分制冷工质液化放热,将融冰回收槽21内的冰融化成水,并回收其中冷量,接着启动补冷器,补冷压缩机5做功,使补冷器内的高温高压气态制冷工质经过补冷冷凝器4放热液化,再经补冷膨胀阀3截流,再到补冷蒸发器6蒸发吸热,制冷机组的气液混合态制冷工质流入到补冷蒸发器6再次补冷液化,接着制冷机组的液态制冷工质直接流至膨胀阀1截流,再到冷冻分晶器13内的蒸发器14进行蒸发吸热气化,接着制冷机组的低温低压气态制冷工质再经压缩机7做功排出,完成放热制冷循环。
52.工况二:当室外环境温度低于制冷机组的蒸发温度时,压缩机7做功,排出高温高压气态制冷工质进入融冰回收槽21内的冷凝器20,在冷凝器20内,大部分制冷工质液化放热,将融冰回收槽21内的冰融化成水,并回收其中冷量,关闭补冷器,制冷机组的气液混合态制冷工质流过补冷蒸发器6进入低温再冷器2,从室外低温空气中取冷放热,完成制冷工质的全部液化,液态制冷工质流至膨胀阀1截流,在冷冻分晶器13内的蒸发器14进行蒸发吸热气化,低温低压气态制冷工质再经压缩机7做功排出,完成放热制冷循环。
53.需要说明的是,在上述两种工况中,制冷机组的制冷工质在流过补冷器后,可通过阀门的调节,使其是直接流至膨胀阀1,还是先流经低温再冷器2后再流至膨胀阀1。
54.如图1所示,并结合图3-10所示,使用本实用新型处理高盐水的流程如下:
55.给水泵30抽取盐水箱29内的盐水并通过第一管路17打入冷冻分晶器13,盐水在冷冻分晶器13内放出热量,温度降至水的冰点,结晶析出冰,盐水中含盐量升高至饱合,盐水在冷冻分晶器13内继续降温至盐、水共晶点时,在冷冻分晶器13内同时有冰和晶体盐析出,因其密度不同,冰晶体密度小于盐水密度上浮,从冷冻分晶器13上出口以流态冰(含水量在40%-50%)排出;盐晶体密度大于盐水密度下沉,从冷冻分晶器13下出口以盐水和晶体盐的混合物流态排出,并经第六管路16进入脱水器15,进行晶体盐和盐水分离,脱水后的盐集中收集,分离出来的盐水经第七管路31流回盐水箱29。从冷冻分晶器13上出口流出的流态冰经第二管路8进入真空脱水机9,进行脱水洗盐,流态冰注满真空脱水机9停止注冰,流态冰中的水经下腔体38上端的过滤阀39网孔流下,冰晶体被滤出留在真空脱水机9的滤冰筒37内,打开充满水的下腔体38的调节排水阀41,在重力作用下,水向下流动,冰晶体间的间隙水被流动的水吸走,上部空气补入,下腔体38的水经第五管路18排入到盐水箱29。下腔体38的水排空后,打开清洗泵26,对滤冰筒37内的冰晶进行清洗,停清洗泵26后,打开真空泵12,对滤冰筒37内的冰晶间隙水进行吸排,清洗水经第五管路18排空后(清洗水排入盐水箱29),关闭真空泵12,将分料器19开到盐水箱29侧,打开下腔体38下端隔离阀40,排净腔底水,接着再将分料器19开到融冰回收槽21侧,打开真空脱水机9的过滤阀39,将滤冰筒37内的冰排入融冰回收槽21。在融冰回收槽21内,冰依次经过融冰器27换热、冷凝器20换热和冷回收器24换热,三级冷回收后从清水出水口排出,并达到ⅲ类地表水排放标准。冰融化后的清洁水和常温下的补充盐水(补充盐水通过给水管23向盐水箱29流动,给水管23上的融冰器27和冷回收器24位于融冰回收槽21内)在融冰回收槽21内逆向换热,补充盐水回收冰水中的冷量,将常温的补充盐水温度降至接近0度,再进入盐水箱29,减少制冷机组用于盐水显热降温的冷量,从而能够使制冷机组将冷量直接用于高盐水的结晶制冷,提高系统处理高盐水的效率。
56.真空脱水机9的工作过程如下:
57.步骤一:滤冰晶(如图4所示)
58.进水阀36打开,流态冰(含水率40%-50%)流进滤冰筒37内,滤冰筒37下有过滤阀39和隔离阀40之间的下腔体38,流态冰中的水通过过滤阀39流进下腔体38,并逐步充满,冰晶被过滤阀39的过滤阀板(过滤阀板上设有网孔,流态冰中的水能够通过该网孔,而冰晶不能通过)挡在滤冰筒37内,当滤冰筒37内的冰晶因密度小于盐水密度而上浮分层时,打开调节排水阀41,让盐水流回盐水箱29,并保障滤冰筒37内的冰晶全部侵在盐水内,当物料传感器34检测到流态冰已充满滤冰筒37时,关闭进水阀36,停止补流态冰。
59.步骤二:吸排水(如图5所示)
60.冰晶充满滤冰筒37,关闭进水阀36后,调节调节排水阀41的开度,快速排盐水,下腔体38内的水因重力作用向下流动,冰晶体间的间隙水被流动的水吸走,滤冰筒37的上部设有通气孔,空气从通气孔补入,排水速度保障冰晶间隙内水液面平稳下降,至下腔体38的盐水排空为止。排水速度不能过快,否则会在冰晶体中间形成气道,而使滤冰筒37周边的水流不下去。
61.步骤三:清洗(如图6所示)
62.下腔体38的盐水排空后,关闭调节排水阀41,启动清洗泵26或打开清洗阀33,利用融冰水或清水通过滤冰筒37上部的清洗喷头35将清水均匀喷洒在冰晶上面,并充满上部冰
晶间的间隙,关闭清洗泵26或清洗阀33停止喷水,打开吸气阀42,吸空下腔体38内的空气,真空泵12压力罐内真空度不足时,启动真空泵12,下腔体38的空气压力逐渐降低,空气从滤冰筒37上部的通气孔流入补充,并推动上部冰晶间隙水向下流入下腔体38,完成对冰晶表面盐份的洗涤。
63.步骤四:排底水(如图7所示)
64.将分料器19开至盐水箱29位置,打开隔离阀40,将下腔体38内的水排入盐水箱29内。
65.步骤五:排冰晶(如图8所示)
66.排完下腔体38内的盐水后,将分料器19开至融冰回收槽21位置,打开过滤阀39阀板,滤冰筒37内的冰晶依次通过过滤阀39、下腔体38、隔离阀40、分料器19流进融冰回收槽21内。排完冰晶后关闭过滤阀39和隔离阀40。
67.需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
68.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
69.以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
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