专利名称：内置式多压缩机蒸汽再压缩蒸发装置的制作方法
技术领域：
本实用新型专利涉及到溶剂可挥发而溶质不可挥发原料液浓缩的大型蒸发装置，具体为内置式多压缩机蒸汽再压缩蒸发装置。
背景技术：
机械蒸汽再压缩蒸发是一种热泵蒸发技术，它实质上是用压缩机对蒸发器产生的二次蒸汽绝热压缩升温后，再作为加热蒸汽对原料液进行蒸发，从而实现原料液中不挥发性溶质与挥发性溶剂分开的过程。从上世纪90年代以来，国内出现了多家研发机械蒸汽再压缩蒸发技术的机构，其专利大多具有三大特点，其一多数同类装置蒸发处理量偏小，其二均为单台压缩机提供绝热内能，其三绝热压缩机几乎全为外置式安装，其结构如图I所示。目前国内械蒸汽再压缩蒸发装置具有如下共同缺点，外置压缩机绝热过程效率低， 整个装置管道线路长、设备表面与外界接触面大而热损失多，整个装置结构布置松散、占地面积大而引起能耗高等。
发明内容本实用新型针对上述问题，提供一种内置式多压缩机蒸汽再压缩蒸发装置，更加有效的利用热能，提高工作效率，其设计方案如下内置式多压缩机蒸汽再压缩蒸发装置，由蒸发容器、蒸汽压缩机，降膜蒸发器，内置液体收集器，外置蒸汽发生器、循环泵、外置真空泵和外置换热器等组成，蒸发容器为密闭容器，在其顶部并排安装2台或2台以上的压缩机，压缩机的圆矩形盘式机壳与蒸发容器顶部通过螺栓连接固定，并采用隔热材料与外界密封隔热保温；蒸发容器内部设置有2组或2组以上的降膜蒸发器，降膜蒸发器的每个薄膜由可拆连接机构穿叠悬挂于蒸发容器中上部分室板上；蒸发容器底部设置有可拆式内置液体收集器，外置蒸汽发生器和外置换热器分别通过管道与蒸发容器连接，设置在蒸发容器外的外置真空泵及循环泵连接于蒸发容器内。蒸发容器中上部连接有循环水进口管，中部位置开设有人孔，底部连接有冷凝水排出管及循环液出口管。蒸发容器外表层设置隔热保温层，蒸发容器底部用焊接支腿支撑，支腿下部连接底座，底座用地脚螺栓固定于水泥台面上。压缩机进风口为两对称方形法兰，其出口对应于降膜蒸发器上部进口，用外置循环泵连接。工作原理蒸发容器上部蒸汽压缩机(单机功率P=55Kw)开启时将外部蒸汽发生器出口阀门打开，向蒸发容器内输入一定量恒温能汽化的液相介质(与原料液溶剂为同一液相物)，在蒸发容器内密闭低温负压环境下，外置真空泵抽取内部空气，液相介质迅速汽化而产生引发蒸汽，同时将原料液通入降膜蒸发器内实现热交换而蒸发，蒸发后通过外置循环泵收集低温蒸汽(二次蒸汽)，经循环泵再次输入蒸汽压缩机实现绝热作功而使温度升到蒸发温度，之后在降膜蒸发器内对原料液蒸发，收集原料液中被蒸发溶剂(挥发性溶剂)，同时将溶质及未蒸发的溶剂(统称完成液)收集并排出，以此循环，不断实现对原料液的连续蒸发分离处理。本实用新型通过对整个装置优化分析，将外置式蒸汽压缩机改为内置式多台蒸汽压缩机，使装置既增强了对原料液量的适应性，延长了装置的使用寿命，也节约了装置的空间。内置热交换器为多组式降膜蒸发器(与蒸汽压缩机数量相对应)，原理简单，结构合理，传热效率高，同时还可灵活增减降膜蒸发器及蒸汽压缩机的数量。本实用新型热损失少，连续操作性强，自动化程度高，同时整个装置布置合理，组成单元设计更为优化，占地面积少。
图I为国内现有机械蒸汽再压缩蒸发装置流程示意图2为本实用新型的大功率机械蒸汽再压缩蒸发装置基本原理图；图3为本实用新型的蒸发容器内部结构示意图；图4为本实用新型的蒸发容器外部俯视图；其中I—蒸发容器，2—蒸汽压缩机，3—一降膜蒸发器，4—内置液体收集器，5—外置蒸汽发生器，6—外置循环泵，7—外置真空泵，8—外置换热器，9—循环水进口管，10—人孔，11—冷凝水排出管，12—循环液出口管，13—保温隔热层，14—支腿，15—底座，16—压缩机进风口，17—蒸发容器内壁。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型作进一步说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。实施例如图2所示，内置式多压缩机蒸汽再压缩蒸发装置主要由2台蒸汽压缩机、2组降膜蒸发器、内置液体收集器、蒸发容器、外置真空泵、外置循环泵组成、支腿和底座组成。2台蒸汽压缩机并排安装在蒸发容器顶部，蒸汽压缩机的圆矩形盘式机壳与蒸发容器顶部通过螺栓连接，其进风口为两对称方形法兰，收集蒸发后产生的低温二次蒸汽，其出口对应于降膜蒸发器上部进口，如图3所示蒸发容器内部，降膜蒸发器的每个薄膜(双层绕流型结构，材质为PE单层厚度δ 7 8 μ m)由可拆连接机构穿叠悬挂于蒸发容器内壁，其下部为可拆式内置液体收集器。内置液体收集器连接有冷凝水排出管，蒸发容器壁开有循环液进水口、人孔、冷凝水排出管和完成液排出口(由完成液出口管及法兰、完成液出口弯头及法兰组成)。外置真空泵设置在蒸发容器外连接蒸发容器。蒸发容器外部采用石棉等隔热材料或夹套式装置隔热保温，整个容器用四个对称分布的焊接支腿支撑，支腿下部为焊接式矩形钢结构底座，底座用地脚螺栓固定于水泥操作平台上。本实用新型功率> llOKw，工作效率比同功率单机式蒸汽压缩机蒸发装置高，对原料液量的适应强，使用寿命长，占地空间小，适用于大批量原料液蒸发处理，满负荷时蒸发处理量在500m3/天以上，可广泛用于由挥发性溶剂与不挥发性溶质组成的原料液的蒸发浓缩，主要应用为大流量、高浓度、高污染、难处理工业污水的零排放处理。在国产同类装置基础上优化设计，提高热利用率，增大蒸发效率(本实用新型蒸发效率>90%)。
权利要求1.内置式多压缩机蒸汽再压缩蒸发装置，由蒸发容器、蒸汽压缩机、降膜蒸发器、内置液体收集器、外置蒸汽发生器、循环泵、外置真空泵和外置换热器等组成，其特征在于采用2台或2台以上蒸汽压缩机并排安装于蒸发容器顶部，其圆矩形盘式机壳与蒸发容器顶部通过螺栓连接密封固定，并采用隔热材料与外界隔热保温，蒸发容器内部对应设置有2组或2组以上降膜蒸发器，降膜蒸发器的每个薄膜由可拆连接机构穿叠悬挂于蒸发容器中上部分室板上，蒸发容器底部设置有可拆式液体收集器，外置蒸汽发生器和外置换热器分别通过管道与蒸发容器连接，设置在蒸发容器外的外置真空泵及循环泵连接于蒸发容器内。
2.根据权利要求I所述的内置式多压缩机蒸汽再压缩蒸发装置，其特征在于蒸发容器中上部连接循环水进口管，中部位置开设有人孔，底部连接有冷凝水排出管和循环液出口管。
3.根据权利要求2所述的内置式多压缩机蒸汽再压缩蒸发装置，其特征在于蒸发容器外表层设置隔热保温层，蒸发容器底部用焊接支腿支撑，支腿下部连接底座，底座用地脚螺栓固定于水泥台面上。
4.根据权利要求3所述的内置式多压缩机蒸汽再压缩蒸发装置，其特征在于压缩机进风口为两对称方形法兰，其出口对应于降膜蒸发器上部进口，用外置循环泵连接。
专利摘要本实用新型专利涉及到溶剂可挥发而溶质不可挥发原料液浓缩的大型蒸发装置,具体为内置式多压缩机蒸汽再压缩蒸发装置。由蒸发容器、蒸汽压缩机,降膜蒸发器,内置液体收集器,外置蒸汽发生器、外置循环泵、外置真空泵和外置换热器等组成,蒸发容器为密闭容器,在其顶部并排安装2台或2台以上的蒸汽压缩机,蒸汽压缩机的圆矩形盘式机壳与蒸发容器顶部通过螺栓连接固定,并采用隔热材料与外界密封隔热。本实用新型热损失少,连续操作性强,自动化程度高,同时整个装置布置合理,组成单元设计更为优化,占地空间少。
文档编号B01D1/22GK202538377SQ20122007006
公开日2012年11月21日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者向信霖, 张占梅, 李锐, 樊星, 王旭东 申请人:重庆远达水务有限公司