一种机械蒸汽再压缩蒸发系统及节能方法
【专利摘要】本发明公开了一种机械蒸汽再压缩蒸发系统及节能方法，属于蒸发和节能【技术领域】，为解决现有MVR系统在工业废水处理及回收时存在结垢、腐蚀及造价、能耗偏高等问题而设计。该蒸发系统包括按照液体流向顺接的原液储槽、预处理器、换热装置、蒸发冷凝装置和冷凝水回收池；蒸发冷凝装置包括通过多个聚合物薄膜分隔设置的蒸发器和冷凝器以及电磁感应加热器；换热装置通过循环液系统与蒸发器相连；蒸发器通过风机与冷凝器相连；冷凝器通过换热装置与冷凝水回收池相连。还提出该蒸发系统的节能方法。本发明通过聚合物薄膜代替现有MVR系统的金属膜制作蒸发冷凝装置，具有与金属膜蒸发冷凝器同等的传热效果，解决了蒸发器表面的腐蚀和结垢问题。
【专利说明】一种机械蒸汽再压缩蒸发系统及节能方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械蒸汽再压缩蒸发系统及节能方法，属于蒸发和节能【技术领域】。
【背景技术】
[0002]MVR是机械蒸汽再压缩技术(Mechanical Vapor Recompress1n)的简称，是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源需求的一项节能技术。机械蒸汽再压缩是一种蒸发工艺，是用机械方法将蒸发器产生的二次蒸汽再压缩，使其压力、温度上升，提高内能之后，再返回原蒸发器，取代生蒸汽作为热源使用，使二次蒸汽中的潜热得到充分利用，可以达到节能目的。机械蒸汽再压缩技术被广泛应用于化工、制药、食品、造纸、污水处理、海水淡化等行业。
[0003]对比现有的MVR系统，由于该系统只需要在启动时，通入生蒸汽作为热源或电加热，而当二次蒸汽产生，系统稳定运行时，不需要外部的热源，系统的能耗仅仅来自压缩机和各类泵的能耗，所以节能效果相当显著。另外，当它运用于盐水脱盐和废水处理时，其缺点是设备费用相当高，设备、管道的结垢与腐蚀较为严重，蒸汽的压缩机价格相当昂贵。为进一步推广MVR的应用范围，结垢和腐蚀问题需要解决，造价和能耗尚需要进一步降低。
[0004]结垢和腐蚀的解决方法有:晶种法，超声波法，电子除垢法和采用耐腐蚀材料或对材料进行耐腐蚀处理等。目前各种结垢腐蚀解决方法的缺点如下:
[0005](I)晶种法的缺点是:操作复杂，需要先除暂时性硬度，再进行硫酸钙和硫酸镁的结晶去除。
[0006](2)超声波的缺点是:耗能高，实用性差。
[0007](3)电子除垢的缺点是:具有针对性，只对某种特定的水质适用。
[0008](4) 一般耐腐蚀材料的缺点是:导热性较差，不适合做换热器的材料。如聚四氟乙烯的导热系数低于0.2W/m*k，传热效果差，需庞大的传热器面积和体积。最先进的德国进口 CAL0RPLAST塑料换热器，其换热系数也只有650W/m2.°C，只及不锈钢换热器的1/4，因而其体积是不锈钢换热器的4倍，造价较高。
[0009]现有MVR系统的运行成本和能耗与物料的特性密切相关，特别是当溶液的沸点上升较高时，温差损失大，要求压缩机的压缩比高，能耗和成本会急剧增加，使得MVR的使用不再合理。
【发明内容】
[0010]本发明的一个目的是提出一种无结垢无腐蚀的机械蒸汽再压缩蒸发系统。
[0011]本发明的另一个目的是提出一种传热效率高、体积小、造价低的机械蒸汽再压缩蒸发系统。
[0012]本发明的再一个目的是提出能够降低能耗的机械蒸汽再压缩蒸发系统的节能方法。[0013]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0014]本发明提供了一种机械蒸汽再压缩系统，包括按照液体流向通过管道顺次连接的原液储槽、预处理器、换热装置、蒸发冷凝装置和冷凝水回收池；
[0015]所述蒸发冷凝装置包括通过多个聚合物薄膜分隔设置的蒸发器和冷凝器以及向所述蒸发器提供系统启动热量的电磁感应加热器；
[0016]所述换热装置通过循环液系统与所述蒸发器相连；
[0017]所述蒸发器通过风机与所述冷凝器相连；
[0018]所述循环液系统通过所述换热装置与所述循环液系统的浓缩液储槽相连；
[0019]所述冷凝器通过所述换热装置与所述冷凝水回收池相连。
[0020]优选的，所述蒸发器的液体出口通过所述循环液系统的循环液泵与所述蒸发器的液体入口相连；
[0021]所述蒸发器的液体入口与设置在所述蒸发器内的溢流布液器相连；
[0022]所述蒸发器的蒸汽出口通过所述风机与所述冷凝器的蒸汽入口相连。
[0023]优选的，所述换热装置包括第一换热器和第二换热器；
[0024]所述第一换热器的一次侧一端与所述预处理器相连，其一次侧另一端与所述第二换热器的一次侧一端相连；
[0025]所述第二换热器的一次侧另一端与所述循环液系统相连；
[0026]所述第一换热器的二次侧一端与所述循环液系统相连，其二次侧另一端与所述浓缩液储槽相连；
[0027]所述第二换热器的二次侧一端与所述冷凝器相连，其二次侧另一端与所述冷凝水回收池相连。
[0028]优选的，所述聚合物薄膜为聚酰亚胺薄膜或其它具有高导热性的聚合物薄膜，所述聚酰亚胺薄膜的形状为扁形口袋状，所述聚酰亚胺薄膜的导热系数为0.36-2.5ff/m.K，厚度为 0.025-0.075mm。
[0029]优选的，所述聚酰亚胺薄膜的膜面上设置导流带。
[0030]优选的，所述机械蒸汽再压缩蒸发系统还包括不凝气体排放系统，所述不凝气体排放系统通过管道与所述蒸发冷凝装置相连，且所述管道上设置有真空泵，所述真空泵与集气罐相连。
[0031]优选的，所述机械蒸汽再压缩蒸发系统还包括操控系统，所述操控系统用于控制整个系统运行的温度、压力、流量和水位参数以及控制不凝气体的排放和循环液总溶解固
体含量。
[0032]本发明还提供了如上述的机械蒸汽再压缩蒸发系统的节能方法，包括以下方法A-E中的至少一种:
[0033]A、在相同蒸发量值条件下，增大所述蒸发器的有效蒸发面积，减小所述蒸发器的传热温差；
[0034]B、将所述机械蒸汽再压缩蒸发系统的工作点转移至负压且温度范围为40_70°C的环境下运行；
[0035]C、通过所述操控系统控制所述机械蒸汽再压缩蒸发系统的沸点提升值在0-1.5°C范围，所述聚合物薄膜表面蒸发液的总溶解固体含量值在0-5%范围，或根据液质而定的对能耗增加不大的数值范围。
[0036]D、通过所述操控系统控制所述集气罐内的蒸汽温度和冷凝水温度之间的温差来实现不凝气体的排放。
[0037]E、采用所述电磁感应加热器对所述机械蒸汽再压缩蒸发系统启动加热。
[0038]优选的，所述方法A中所述蒸发器的传热温差降低至2_3°C。
[0039]优选的，所述方法C包括:
[0040]通过所述操控系统控制调节部分冷凝水返回所述循环液系统的量或采用低盐水对所述蒸发器内的蒸发液进行稀释。
[0041]本发明的有益效果为:
[0042](I)本发明提供了一种机械蒸汽再压缩蒸发系统，本发明通过采用聚合物薄膜代替现有MVR系统中的金属膜制作蒸发冷凝装置，具有与采用金属膜制作的蒸发冷凝器同等的传热效果，解决了蒸发器表面的腐蚀和结垢问题。
[0043](2)聚合物薄膜为聚酰亚胺薄膜，其形状为扁形口袋状，导热系数为0.36-2.5W/m.K,厚度为0.025-0.75mm。聚酰亚胺薄膜蒸发器的传热系数接近金属膜蒸发器的传热系数，不仅传热效率得到保证，而且由于其导热系数高出一般聚合物一倍以上，减少了聚合物蒸发器的传热面积，因而降低了聚合物蒸发器的体积和造价。
[0044](3)聚酰亚胺薄膜的膜面上设置有导流带，能够引导液流在膜面的均与分布，可提高膜面积的有效利用率，同时通过循环液系统中循环量的控制，不仅使液和二次蒸汽比例适当，上升的二次蒸汽能够对下降的液流进行适当搅动，使得蒸发面液膜更新快，蒸发速度高，不发生气阻，而且也解决了相邻聚合物薄膜之间的粘结问题。
[0045](4)机械蒸汽再压缩蒸发系统还包括不凝气体排放系统。当不凝性气体和泄漏空气进入本发明蒸发器时，会使不凝性气体、泄漏空气和蒸汽的混合气体温度下降，使蒸发器的有效温差减小，传热速率下降。通过设置不凝气体排放系统排除不凝性气体和泄漏空气，降低其在蒸发器中的含量，可降低整个系统的运行能耗和投资成本。
[0046](5)本发明提供了机械蒸汽再压缩蒸发系统的节能方法，该方法包括以下方法A-E中的至少一种:
[0047]A、在相同蒸发量值条件下，增大蒸发器的有效蒸发面积，减小蒸发器的传热温差。传热温差的减小，可以降低风机的能耗和运行成本，从而降低MVR系统的能耗和运行成本。
[0048]B、将机械蒸汽再压缩蒸发系统的工作点转移至负压且温度范围为40_70°C的环境下运行。在同样的传热温差下，蒸发器和冷凝器之间的压差减小，也降低了风机的电耗，因而可采用简单的低压离心风机代替复杂的高压蒸汽压缩机，既降低了投资及运行成本，又简化了设备的运行操作和维护要求。
[0049]C、通过操控系统控制机械蒸汽再压缩蒸发系统的沸点提升值在0-1.5°C范围，聚合物薄膜表面蒸发液的总溶解固体含量值在0-5%范围，或根据液质而定的对能耗增加不大的数值范围。通过降低总溶解固体含量值，可防止沸点的升高，有效降低了风机的能耗，从而也降低了 MVR系统的能耗和运行成本。不同液质的具体数值可通过小型试验取得并在生产运行中来确定。
[0050]D、本发明不凝气体的排放系统靠温差实现智能控制，即通过操控系统控制集气罐内的蒸汽温度和冷凝水温度之间的温差来实现不凝气体的排放。因为不凝气体将不参与热交换，故集气罐温度慢慢降低。当集气罐的温度和冷凝水的温度相差达10°c时，该控制系统就会下达指令使真空泵运转。不凝气体被抽走后，就会有负压蒸汽到集气罐中，集气罐的温度就上升，温差会变小，这时控制系统会下达指令，使真空泵停止运行，实现排除冷凝室内不凝气体的目的，与其它类型排放设施不同，它能防止蒸汽泄漏，避免额外的热能损失。
[0051]E、本发明采用电磁感应加热器替代传统的电阻加热器。电磁感应加热技术是近年来国内新兴的电能利用方式，由于加热过程是通过电磁场直接作用于被加热导体，电磁技术使电流产生高速交变的磁场，产生无数的小漩涡流，使被加热的物体自行高速发热，从而起到加热的效果。其热效率与一般电加热器相比，节电可达30 %，热效率高达99 %以上，寿命长免维护，加热快，智能化程度高；而且在加热液体的同时对液体进行磁化、软化，降低液体的硬度，具有磁化液体的功能，有助于系统内的金属管道、容器的防垢和除垢。电转换成磁能隔空传输加热，不存在漏电，不需要防电墙，不存在排放废气，当今最安全的电加热设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0052]图1是本发明实施例一提供的一种机械蒸汽再压缩蒸发系统流程图；
[0053]图2是本发明实施例一提供的蒸发冷凝装置的结构示意图；
[0054]图3是图2中B-B向的剖视图；
[0055]图4是图2中D处的局部放大图。
[0056]图中，1、原液储槽；11、第一进料泵；2、预处理器；21、预处理后的储液槽；22、第二进料泵；3、第一换热器；4、第二换热器；5、蒸发冷凝装置；50、聚合物薄膜；51、蒸发器；511、溢流布液器；5110、布液板；512、液盘；513、通液长缝；514、进气分通路；52、冷凝器；521、冷凝水泵；53、电磁感应加热器；6、冷凝水回收池；7、循环液系统；71、循环液泵；72、浓缩液储槽；8、风机；9、不凝气体排放系统；91、真空泵；92、集气罐。
【具体实施方式】
[0057]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0058]实施例一:
[0059]本实施例提供了一种机械蒸汽再压缩蒸发系统，该机械蒸汽再压缩蒸发系统的流程和结构如图1至图4所示，其包括按照液体流向顺次连接的原液储槽1、预处理器2、第一换热器3和第二蒸发器4、蒸发冷凝装置5和冷凝水回收池6。
[0060]蒸发冷凝装置5的结构如图2-图4所示，蒸发冷凝装置5包括通过多个聚合物薄膜50分隔设置的蒸发器51和冷凝器52以及向蒸发器51提供热量的加热器53。蒸发器51内还设置有溢流布液器511、液盘512、通液长缝513、进气分通路514，溢流布液器511上设置有布液板5110。料液先进入蒸发器的液盘512，经通液长缝513流向溢流布液器511中，然后通过布液板5110均匀分布在多个聚合物薄膜50的表面流下。
[0061]循环液系统7包括设置在管路上的循环液泵71和浓缩液储槽72。第一换热器3的一次侧一端与预处理器2相连，其一次侧另一端与第二换热器4的一次侧一端相连。第一换热器3的二次侧一端与循环液系统7相连,其二次侧另一端与浓缩液储槽72相连。第二换热器4的一次侧一端通过循环液系统7与蒸发器51的液体入口相连。蒸发器51的液体出口通过循环液系统7与蒸发器51的液体入口相连；蒸发器51的液体入口与设置在蒸发器51内的溢流布液器511相连。蒸发器51的蒸汽出口通过风机8与冷凝器52的蒸汽入口相连；冷凝器52的液体出口通过第二换热器4的二次侧与冷凝水回收池6相连。
[0062]通过循环液泵71将蒸发器51内的部分蒸发水再次循环至蒸发器51内，另一部分蒸发水通过第一换热器3的二次侧换热后储存在浓缩液储槽72内。浓缩液储槽72待用于对料液进行后续的浓缩和结晶处理。
[0063]整个系统的工艺流程过程如下:
[0064]原液储槽I中的原液通过第一进料泵11进入预处理器2，在预处理器2中去除水中的杂物或对蒸发过程不利的物质，经预处理后进入预处理后的储液槽21中，经第二进料泵22送入第一换热器3与浓缩液进行热交换，再进入第二换热器4与冷凝水进行热交换，料液回收浓液和冷凝水的热量后进入循环液系统7，通过溢流布液器511分布在聚合物薄膜50的表面向下流动，在流动的过程中吸收从聚合物薄膜50的另一侧传递过来的热量，形成二次蒸汽。所形成的二次蒸汽进入离心式风机8内被加压后温度升高送入冷凝器52内，二次蒸汽向冷凝器52内传送热量，自身的温度下降发生冷凝，形成冷凝水。冷凝水经由冷凝水泵521送入第二换热器4中，将余热传递给预处理后的进料液，冷凝水被最终回收到冷凝水回收池6待用。而经循环液系统7中的循环液泵71排出的部分料液通过第一换热器3中，将余热传递给预处理后的进料液后，进入浓缩液储槽72内待用于浓缩和结晶等其他处理，另一部分料液则返回至蒸发器51内继续进行蒸发。
[0065]聚合物本身抗结垢和耐腐蚀，采用上述的聚合物薄膜代替现有MVR系统中的金属膜制作蒸发冷凝装置，不仅具有与采用金属膜制作的蒸发冷凝器同等的传热效果，而且解决了蒸发器的腐蚀和结垢问题。
[0066]在本实施例中，聚合物薄膜50优选为高导热聚酰亚胺薄膜，型号为MT110250-MT110750，高导热聚酰亚胺薄膜的形状为扁形口袋状，高导热聚酰亚胺薄膜的导热系数为0.36-2.5ff/m.Κ，厚度为0.025-0.075mm，具有优良的热性能和机械性能。高导热聚酰亚胺薄膜蒸发器的传热系数接近金属膜蒸发器的传热系数，不仅传热效率得到保证，而且其厚度较薄，降低了成本；同时，高导热聚酰亚胺薄膜导热系数高，提高了传热效率，减少了蒸发器的薄膜面积，降低了蒸发器的体积和造价。
[0067]高导热聚酰亚胺薄膜的膜面上设置导流带，能够对汽流和水流进行引导。通过循环液系统中液流循环量的控制，不仅使液流和二次蒸汽比例适当，上升的二次蒸汽能够对下降的液流进行适当搅动，使得蒸发面液膜更新快，蒸发速度高，不发生气阻，而且也解决了相邻聚合物薄膜口袋之间的粘结问题。
[0068]在本实施例中，机械蒸汽再压缩蒸发系统还包括不凝气体排放系统9，不凝气体排放系统9通过管道与蒸发冷凝装置5相连，且管道上设置有真空泵91，真空泵91与集气罐92相连。储存在集气罐92中的不凝性气体最终可通入冷凝水回收池6中。当不凝性气体和泄漏空气进入蒸发器51时，会使不凝性气体、泄漏空气和蒸汽的混合气体温度下降至纯蒸汽的温度以下，使蒸发器51的有效温差减小，传热速率下降。通过设置不凝气体排放系统排除不凝性气体和泄漏空气，降低其在蒸发器中的含量，可降低整个系统的运行能耗和投资成本。
[0069]在蒸发器运行过程中，不凝气体的排放采用温差式自动抽气装置，主要由不凝性气体集气罐、两通阀、真空逆止阀、三通阀、排气管、真空泵、温度感知器及控制系统等装置构成。因为不凝性气体将不参与热交换，故集气罐92温度慢慢降低。当集气罐92内的蒸汽温度和冷凝水的温度相差达10°C时，该操控系统就会下达指令使真空泵91运转。不凝性气体被抽走后，就会有负压蒸汽到集气罐92中，集气罐92的温度就上升，温差会变小，这时控制系统会下达指令，使真空泵91停止运行，实现排除冷凝室内不凝性气体的目的。
[0070]集气罐92内的冷凝水排放，由液位控制，自动释放真空并排放到冷凝水回收池6。
[0071]机械蒸汽再压缩蒸发系统还包括操控系统，操控系统用于控制整个系统运行的温度、压力和流量及水位参数。该操控系统可通过控制电动阀和各种泵来调节整个系统的水流量、气体压力和蒸发器的温度等参数，保证了机械蒸汽再压缩蒸发系统的正常运行及节能实施。
[0072]由于本发明的料液不同，其运行参数也不同，需要对蒸发液体进行必要的单个蒸发器参数试验，按照总水量进行扩大设计建造。
[0073]实施例二:
[0074]本实施例提供了一种机械蒸汽再压缩蒸发系统节能方法。在相同蒸发量Q值条件下，根据公式:Q = KXAX AT和Pc = CXQX Λ T (其中，Q为蒸发量，K为传热系数，A为蒸发表面积，Δ T为传热温差，Pc为风机功耗，C为风机系数)，可以增大蒸发器的有效蒸发面积Α，减小蒸发器的传热温差Λ Τ，Δ T的减小直接导致Pc减小。
[0075]其中，蒸发器的传热温差降低至2_3°C。传热温差的减小，可以降低风机的能耗和成本，从而降低MVR系统的能耗和投资成本。由于聚合物薄膜的价格低，虽然面积大了，造价仍低于金属膜蒸发器。
[0076]实施例三:
[0077]本实施例提供的一种机械蒸汽再压缩蒸发系统节能方法，即将机械蒸汽再压缩蒸发系统的工作点转移至负压且温度范围为40-70°C的环境下运行。
[0078]在同样的传热温差下，蒸发器和冷凝器之间的压差减小，降低了风机的电耗，从而降低了 MVR系统的能耗和投资成本。
[0079]实施例四:
[0080]本实施例提供的一种机械蒸汽再压缩蒸发系统节能方法，即通过操控系统控制机械蒸汽再压缩蒸发系统的沸点提升(BPE)值在0-1.5°C范围，聚合物薄膜面蒸发液中的总溶解固体含量(TDS)值在0-5%范围，或根据液质而定的对能耗增加不大的数值范围。
[0081]该方法可通过以下方法来实现:
[0082]通过操控系统控制调节部分冷凝水返回循环液系统的量或采用低盐水对蒸发器内的蒸发液进行稀释。如此，通过将清洁或相对清洁的低盐水稀释蒸发液，可降低TDS的含量，防止BPE值的升高，有效降低了风机的能耗，从而降低了 MVR系统的能耗和运行成本。依靠TDS仪表输出信号控制冷凝水的回流量或低盐废水的补充量，稀释循环液，降低其TDS，减少BPE的升值，来实现冷凝水蒸发产量在预定的数值范围内的稳定，或增加浓液排放量，来相对稳定冷凝水的产量。
[0083]本发明通过对蒸发器蒸发面积增大降低传热温差、设置预处理和不凝气体排放系统排放不凝气体和泄漏空气以及将MVR系统的工作点转移至负压的低温环境下运行和控制沸点升高值等多项措施，降低了本发明MVR系统的能耗，使得每吨水的蒸发能耗从现有MVR系统的30千瓦小时以上，减少至12千瓦小时以下，同时降低了系统的投资成本。
[0084]实施例五:
[0085]本实施例提供的一种机械蒸汽再压缩蒸发系统节能方法，即通过操控系统控制集气罐内的蒸汽温度和冷凝水温度之间的温差来实现不凝气体的排放。
[0086]具体的，当集气罐内的蒸汽温度和冷凝水的温度相差达10°C时，该操控系统就会下达指令使真空泵运转。不凝性气体被抽走后，就会有负压蒸汽到集气罐中，集气罐的温度就上升，温差会变小，这时控制系统会下达指令，使真空泵停止运行，实现排除冷凝室内不凝性气体的目的。集气罐内的冷凝水排放，由液位控制，自动释放真空并排放到冷凝水回收池。
[0087]实施例六:
[0088]本实施例提供的一种机械蒸汽再压缩蒸发系统节能方法，即采用电磁感应加热器对机械蒸汽再压缩蒸发系统启动加热。
[0089]电磁感应加热器的主要设备是高频交流电源、外面缠上足够的电磁感应线圈的U型不锈铁粗管，从蒸发器底部抽出的循环液，经泵出口的三通分流进该管的一端，另一端流出被加热的循环液，直接进入蒸发器内。通过循环液泵的作用，将蒸发器内的液体迅速循环加热，直到设定的温度指标。在系统启动时，通过进液泵将料液加到蒸发器内到指定水位，然而启动循环泵，由于水流开关，自动启动高频交流电源，电磁感应加热器开始工作，直到设定的温度，关闭循环泵，水流开关也随之关闭，电磁感应加热器停止工作。在加热管外有保温层和高温布包住防止散热，在电磁感应线圈外有屏蔽电磁能量的金属铝膜。
[0090]本发明的机械蒸汽再压缩蒸发系统节能方法不局限于上述实施例二或实施例三或实施例四或实施例五或实施例六所述的方法，还可以是各方法的至少两种方法的结合。
[0091]以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种机械蒸汽再压缩蒸发系统，其特征在于:包括按照液体流向通过管道顺次连接的原液储槽(I)、预处理器(2)、换热装置、蒸发冷凝装置(5)和冷凝水回收池(6)； 所述蒸发冷凝装置(5)包括通过多个聚合物薄膜(50)分隔设置的蒸发器(51)和冷凝器(52)以及向所述蒸发器(51)提供系统启动热量的电磁感应加热器(53)； 所述换热装置通过循环液系统(7)与所述蒸发器(51)相连； 所述蒸发器(51)通过风机(8)与所述冷凝器(52)相连； 所述循环液系统(7)通过所述换热装置与所述循环液系统(7)的浓缩液储槽(72)相连； 所述冷凝器(52)通过所述换热装置与所述冷凝水回收池(6)相连。
2.根据权利要求1所述的机械蒸汽再压缩蒸发系统，其特征在于:所述蒸发器(51)的液体出口通过所述循环液系统(7)的循环液泵(71)与所述蒸发器(51)的液体入口相连； 所述蒸发器(51)的液体入口与设置在所述蒸发器(51)内的溢流布液器(511)相连； 所述蒸发器(51)的蒸汽出口通过所述风机(8)与所述冷凝器(52)的蒸汽入口相连。
3.根据权利要求1所述的机械蒸汽再压缩蒸发系统，其特征在于:所述换热装置包括第一换热器(3)和第二换热器(4)； 所述第一换热器(3)的一次侧一端与所述预处理器(2)相连，其一次侧另一端与所述第二换热器(4)的一次侧一端相连； 所述第二换热器(4)的一次侧另一端与所述循环液系统(7)相连； 所述第一换热器(3)的二次侧一端与所述循环液系统(7)相连，其二次侧另一端与所述浓缩液储槽(72)相连； 所述第二换热器(4)的二次侧一端与所述冷凝器(52)相连，其二次侧另一端与所述冷凝水回收池(6)相连。
4.根据权利要求1所述的机械蒸汽再压缩蒸发系统，其特征在于:所述聚合物薄膜(50)为聚酰亚胺薄膜或其它具有高导热性的聚合物薄膜，所述聚酰亚胺薄膜的形状为扁形口袋状，所述聚酰亚胺薄膜的导热系数为0.36-2.5ff/m.K，厚度为0.025-0.075mm。
5.根据权利要求4所述的机械蒸汽再压缩蒸发系统，其特征在于:所述聚酰亚胺薄膜的膜面上设置导流带。
6.根据权利要求1-5任一项所述的机械蒸汽再压缩蒸发系统，其特征在于:所述机械蒸汽再压缩蒸发系统还包括不凝气体排放系统(9)，所述不凝气体排放系统(9)通过管道与所述蒸发冷凝装置(5)相连，且所述管道上设置有真空泵(91)，所述真空泵(91)与集气罐(92)相连。
7.根据权利要求6所述的机械蒸汽再压缩蒸发系统，其特征在于:所述机械蒸汽再压缩蒸发系统还包括操控系统，所述操控系统用于控制整个系统运行的温度、压力、流量和水位参数以及控制不凝气体的排放和循环液总溶解固体含量。
8.—种如权利要求1-7任一项所述的机械蒸汽再压缩蒸发系统的节能方法，其特征在于:包括以下方法A-E中的至少一种: A、在相同蒸发量值条件下，增大所述蒸发器(51)的有效蒸发面积，减小所述蒸发器(51)的传热温差； B、将所述机械蒸汽再压缩蒸发系统的工作点转移至负压且温度范围为40-70°C的环境下运行； C、通过所述操控系统控制所述机械蒸汽再压缩蒸发系统的沸点提升值在o-l.5°C范围，所述聚合物薄膜(50)表面蒸发液的总溶解固体含量值在0-5%范围，或根据液质而定的对能耗增加不大的数值范围。 D、通过所述操控系统控制所述集气罐(92)内的蒸汽温度和冷凝水温度之间的温差来实现不凝气体的排放。 E、采用所述电磁感应加热器(53)对所述机械蒸汽再压缩蒸发系统启动加热。
9.根据权利要求8所述的机械蒸汽再压缩蒸发系统的节能方法，其特征在于:所述方法A中所述蒸发器(51)的传热温差降低至2-3°C。
10.根据权利要求8或9所述的机械蒸汽再压缩蒸发系统的节能方法，其特征在于: 所述方法C包括: 通过所述操控系统控制调节部分冷凝水返回所述循环液系统(7)的量或采用低盐水对所述蒸发器(51)内的蒸发液进行稀释。
【文档编号】B01D1/30GK104027993SQ201410314778
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】邬扬善 申请人:北京欧泰克能源环保工程技术股份有限公司