双级MVR蒸发浓缩系统的制作方法

本发明涉及空气调节设备技术领域，具体而言，涉及一种双级mvr蒸发浓缩系统。

背景技术

在空气调节领域，对空气进行除湿的方式一般通过冷源将空气温度降到露点以下，使其中的水分析出，但是此时空气温度也会处理地过低，要想达到舒适送风要求，还需要进行再加热，因此会造成部分冷热量抵消浪费。溶液除湿方式则是通过溶液与空气表面的水蒸气分压力差来进行质传递，二者直接接触，溶液的浓度越大，温度越低，除湿能力越强。但是溶液吸收空气中的水分后需要进行再浓缩过程即溶液再生，如此才能保证除湿过程连续的进行下去。

mvr(机械式蒸汽再压缩技术,mechanicalvaporrecompression)是将二次蒸汽通过机械式蒸汽压缩机进行再压缩提高焓值，然后作为蒸发器中稀溶液浓缩的热源。但是现有技术中的mvr系统存在以下缺点：

现有技术中，压缩机需要将从气液分离器中分离的二次蒸汽进行压缩并提高其焓值。压缩机吸气口和排气口蒸汽温升较大时，会导致压缩机的负荷过重，并使压缩机运行功耗高，mvr系统整体耗能高。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种双级mvr蒸发浓缩系统，以解决现有技术中的mvr系统整体耗能高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种双级mvr蒸发浓缩系统，包括：稀溶液进管和浓溶液出管；串联设置的第一蒸发加热器和第二蒸发加热器，第一蒸发加热器包括第一溶液通道，第二蒸发加热器包括第二溶液通道，其中，稀溶液进管与第一溶液通道的进口连通，第一溶液通道的出口与第二溶液通道的进口连通，第二溶液通道的出口与浓溶液出管连通；第一气液分离器和第二气液分离器，第一气液分离器与第一蒸发加热器连接，第二气液分离器与第二蒸发加热器连接，其中，第一气液分离器包括第一排气口，第二气液分离器包括第二排气口，压缩机，第一排气口和第二排气口均与压缩机的进气口连通，压缩机对第一蒸发加热器和第二蒸发加热器提供压缩后的蒸汽，以对溶液进行加热。

进一步地，双级mvr蒸发浓缩系统还包括：并联设置的第一支管和第二支管，第一支管的第一端与第一排气口连通，第二支管的第一端与第二排气口连通，第一总管，第一支管的第二端与第二支管的第二端汇聚后与第一总管的第一端连接，第一总管的第二端与压缩机的进气口连接。

进一步地，第一蒸发加热器还包括第一蒸汽通道，第二蒸发加热器还包括第二蒸汽通道，双级mvr蒸发浓缩系统还包括：第一管路，第一管路的两端分别与压缩机的排气口和第二蒸汽通道的入口连通；第二管路，第二管路的两端分别与第二蒸汽通道的出口和第一蒸汽通道的入口连通。

进一步地，双级mvr蒸发浓缩系统还包括：辅助蒸汽生成装置，与压缩机的排气口连通。

进一步地，双级mvr蒸发浓缩系统还包括：第三管路，第三管路的两端分别与稀溶液进管和第一溶液通道的进口连通；第四管路，第四管路的两端分别与第一溶液通道的出口和第二溶液通道的进口连通；第五管路，第五管路的两端分别与第二溶液通道的出口和浓溶液出管连通。

进一步地，第一气液分离器还包括第一排液口，双级mvr蒸发浓缩系统还包括第六管路，第六管路的两端分别与第一排液口和第四管路连接。

进一步地，第二气液分离器还包括第二排液口，双级mvr蒸发浓缩系统还包括第七管路，第七管路的两端分别与第二排液口和第五管路连接。

进一步地，双级mvr蒸发浓缩系统还包括：第一储液结构，第三管路的部分和第四管路的部分位于第一储液结构内；第一循环泵，设置在第三管路的位于第一储液结构的外侧，且位于第一储液结构的下游的部分上。

进一步地，双级mvr蒸发浓缩系统还包括：第二储液结构，第四管路的部分和第五管路的部分位于第二储液结构内；第二循环泵，设置在第四管路的位于第二储液结构的外侧，且位于第二储液结构的下游的部分上；第三循环泵，设置在第五管路的位于第二储液结构的外侧，且位于第二储液结构的下游的部分上。

进一步地，稀溶液进管包括并联设置的第三支管和第四支管，双级mvr蒸发浓缩系统还包括与第三支管配合的第一预热结构和与第四支管配合的第二预热结构。

进一步地，双级mvr蒸发浓缩系统，还包括：第八管路，第八管路的第一端与第二蒸汽通道的出口连接；第九管路，第九管路的第一端与第一蒸汽通道的出口连接，第二端形成冷凝水排出口，第八管路的第二端连接在第九管路上，其中，第三支管的部分和第九管路的部分位于第一预热结构内，以使第三支管的部分和第九管路的部分之间进行换热。

进一步地，第四支管的部分和浓溶液出管的部分位于第二预热结构内，以使第四支管的部分和浓溶液出管的部分之间进行换热。

应用本发明的技术方案，双级mvr蒸发浓缩系统包括串联的第一蒸发加热器和第二蒸发加热器。其中，第一蒸发加热器和第二蒸发加热器分别分两级对溶液进行加热。同时，从第一气液分离器分离的二次蒸汽和第二气液分离器分离的二次蒸汽混合后进入压缩机的进气口。上述的混合蒸汽温度和现有技术中的mvr系统的进入压缩机前的蒸汽温度相比更高，因此压缩机的做功相对于现有技术中的更少，负荷更小。从而使得双级mvr蒸发浓缩系统整体耗能更少。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的mvr系统整体耗能高的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的双级mvr蒸发浓缩系统的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、稀溶液进管；11、第三支管；12、第四支管；20、浓溶液出管；30、第一蒸发加热器；40、第二蒸发加热器；50、第一气液分离器；51、第一排气口；52、第一排液口；60、第二气液分离器；61、第二排气口；62、第二排液口；70、压缩机；80、第一支管；90、第二支管；100、第一总管；110、第一管路；120、第二管路；130、第三管路；140、第四管路；150、第五管路；160、第六管路；170、第七管路；180、第一储液结构；190、第一循环泵；200、第二储液结构；210、第二循环泵；220、第三循环泵；230、第一预热结构；240、第二预热结构；250、第八管路；260、第九管路；270、辅助蒸汽生成装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1所示，本实施例的双级mvr蒸发浓缩系统包括稀溶液进管10和浓溶液出管20、串联设置的第一蒸发加热器30和第二蒸发加热器40、第一气液分离器50和第二气液分离器60以及压缩机70。其中，第一蒸发加热器30包括第一溶液通道，第二蒸发加热器40包括第二溶液通道。稀溶液进管10与第一溶液通道的进口连通，第一溶液通道的出口与第二溶液通道的进口连通，第二溶液通道的出口与浓溶液出管20连通。第一气液分离器50与第一蒸发加热器30连接，第二气液分离器60与第二蒸发加热器40连接。进一步地，第一气液分离器50包括第一排气口51，第二气液分离器60包括第二排气口61。压缩机70第一排气口51和第二排气口61均与压缩机70的进气口连通，压缩机70对第一蒸发加热器30和第二蒸发加热器40提供压缩后的蒸汽，以对溶液进行加热。

应用本实施例的技术方案，双级mvr蒸发浓缩系统包括串联的第一蒸发加热器和第二蒸发加热器。其中，第一蒸发加热器和第二蒸发加热器分别分两级对溶液进行加热。同时，从第一气液分离器分离的二次蒸汽和第二气液分离器分离的二次蒸汽混合后进入压缩机的进气口。上述的混合蒸汽温度和现有技术中的mvr系统的进入压缩机前的蒸汽温度相比更高，因此压缩机的做功相对于现有技术中的更少，负荷更小。从而使得双级mvr蒸发浓缩系统整体耗能更少。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的mvr系统整体耗能高的问题。

在上述结构中，稀溶液从稀溶液进管10进入后依次经过第一蒸发加热器30的第一溶液通道和第二蒸发加热器40的第二溶液通道，从而实现两级蒸发加热。进一步地，第一气液分离器50将第一蒸发加热器30中，稀溶液沸腾蒸发过程产生的气液混合物中的二次蒸汽分离。相应地，第二气液分离器60将第二蒸发加热器40中，稀溶液加热蒸发过程产生的气液混合物中的蒸汽分离。第一气液分离器50所分离的蒸汽和第二气液分离器60所分离的蒸汽混合后进入压缩机70进行压缩升温。升温后的蒸汽在对第一蒸发加热器30和第二蒸发加热器40提供热源，从而实现溶液的循环加热浓缩。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，双级mvr蒸发浓缩系统还包括：并联设置的第一支管80和第二支管90，以及第一总管100。其中，第一支管80的第一端与第一排气口51连通，第二支管90的第一端与第二排气口61连通。第一支管80的第二端与第二支管90的第二端汇聚后与第一总管100的第一端连接，第一总管100的第二端与压缩机70的进气口连接。具体地，第一支管80和第二支管90形成了并联的管路。第一气液分离器50分离的蒸汽从第一排气口51进入至第一支管80，第二气液分离器60分离的蒸汽从第二排气口61进入至第二支管90。两股蒸汽在第一总管100混合后进入至压缩机70的进气口。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，第一蒸发加热器30还包括第一蒸汽通道，第二蒸发加热器40还包括第二蒸汽通道，双级mvr蒸发浓缩系统还包括第一管路110和第二管路120。其中，第一管路110的两端分别与压缩机70的排气口和第二蒸汽通道的入口连通。第二管路120的两端分别与第二蒸汽通道的出口和第一蒸汽通道的入口连通。具体地，第一蒸汽通道与第一溶液通道进行换热，从而实现对溶液的第一级蒸发浓缩。相应地，第二蒸汽通道与第二溶液通道进行换热，从而实现对溶液的第二级蒸发浓缩。通过上述的第一管路110和第二管路120的设置方式，使得从压缩机的排气口排出的高温蒸汽先通过第二蒸汽通道，再通过第一蒸汽通道。具体地，由于位于第一蒸发加热器30内的溶液浓度较低，因此沸点较低，需要的蒸汽温度也较低。位于第二蒸发加热器40内的溶液已经过一级提浓，所以浓度较高，因此沸点较高，需要的蒸汽温度也较高。因此上述结构使得温度较高的蒸汽先通过第二蒸汽通道并对浓度较高的溶液进行加热，然后使经过一次换热后的蒸汽再通过第一蒸汽通道并对浓度较低的溶液进行加热，从而使得高温蒸汽的能量得到更充分，更合理的应用。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，双级mvr蒸发浓缩系统还包括：辅助蒸汽生成装置270，辅助蒸汽生成装置270与压缩机70的排气口连通。具体地，辅助蒸汽生成装置同时与上述的第一管路110连接。在本实施例中的双级mvr蒸发浓缩系统刚启动时，辅助蒸汽生成装置先生成热蒸汽并对第一蒸发加热器30和第二蒸发加热器40提供热量。当双级mvr蒸发浓缩系统运行一段时间并形成循环后，即可关闭上述的辅助蒸汽生成装置270。上述的辅助蒸汽生成装置270可以为锅炉等常用的提供蒸汽的装置。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，双级mvr蒸发浓缩系统还包括第三管路130、第四管路140和第五管路150。其中，第三管路130的两端分别与稀溶液进管10和第一溶液通道的进口连通。第四管路140的两端分别与第一溶液通道的出口和第二溶液通道的进口连通。第五管路150的两端分别与第二溶液通道的出口和浓溶液出管20连通。具体地，稀溶液从稀溶液进管10进入系统后，先通过第三管路130进入至第一蒸发加热器30的第一溶液通道内进行第一级加热，然后溶液通过第四管路140进入至第二蒸发加热器40的第二溶液通道内进行第二级加热。最终，被蒸发浓缩后的浓溶液通过第五管路150及浓溶液出管20从系统中流出。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，第一气液分离器50还包括第一排液口52，双级mvr蒸发浓缩系统还包括第六管路160，第六管路160的两端分别与第一排液口52和第四管路140连接。第二气液分离器60还包括第二排液口62，双级mvr蒸发浓缩系统还包括第七管路170，第七管路170的两端分别与第二排液口62和第五管路150连接。具体地，第一气液分离器50将分离后的溶液从底部的第一排液口52排出，同时溶液通过第六管路160流入至第四管路140，以进入至第二蒸发加热器40并进行二次蒸发加热。第二气液分离器60将分离后的溶液从底部的第二排液口62排出，并通过第七管路170流入至第五管路150，并最终从浓溶液出管20排出系统。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，双级mvr蒸发浓缩系统还包括第一储液结构180和第一循环泵190。具体地，第三管路130的部分和第四管路140的部分位于第一储液结构180内；第一循环泵190设置在第三管路130的位于第一储液结构180的外侧，且位于第一储液结构180的下游的部分上。具体地，第一储液结构180仅起到对溶液进行储存的作用。第一循环泵190的设置便于控制进入至第一蒸发加热器内的溶液的流量。上述的“第一循环泵190设置在第三管路130的位于第一储液结构180的外侧，且位于第一储液结构180的下游的部分上”指的是，根据在第三管路130内溶液的流动方向，第三管路130的位于第一储液结构180的外侧的两段中，相对于第一储液结构180的下游的管段上。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，双级mvr蒸发浓缩系统还包括第二储液结构200、第二循环泵210和第三循环泵220。其中，第四管路140的部分和第五管路150的部分位于第二储液结构200内。第二循环泵210设置在第四管路140的位于第二储液结构200的外侧，且位于第二储液结构200的下游的部分上。第三循环泵220设置在第五管路150的位于第二储液结构200的外侧，且位于第二储液结构200的下游的部分上。其中，与第一储液结构180相同，第二储液结构200也仅起到对溶液进行储存的作用。第二循环泵210的设置便于控制进入至第二蒸发加热器40的溶液的流量，第三循环泵220的设置便控制从浓溶液出管20流出的浓溶液的流量。对于上述的“第二循环泵210设置在第四管路140的位于第二储液结构200的外侧，且位于第二储液结构200的下游的部分上”，以及“第三循环泵220设置在第五管路150的位于第二储液结构200的外侧，且位于第二储液结构200的下游的部分上”所指代的含义，与上述的“第一循环泵190设置在第三管路130的位于第一储液结构180的外侧，且位于第一储液结构180的下游的部分上”的含义相同，在此不再赘述。

需要说明的是，从图1可以看到，第四管路140位于第一储液结构180内的部分和位于第二储液结构200内的部分并非为同一部分。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，稀溶液进管10包括并联设置的第三支管11和第四支管12，双级mvr蒸发浓缩系统还包括与第三支管11配合的第一预热结构230和与第四支管12配合的第二预热结构240。具体地，第一预热结构230和第二预热结构240可以对进入系统前的溶液进行加热预热，从而减小系统的蒸发加热的负担，并充分利用系统中所产生的能量。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，双级mvr蒸发浓缩系统，还包括第八管路250和第九管路260。其中，第八管路250的第一端与第二蒸汽通道的出口连接。第九管路260的第一端与第一蒸汽通道的出口连接，第二端形成冷凝水排出口。第八管路250的第二端连接在第九管路260上。进一步地，第三支管11的部分和第九管路260的部分位于第一预热结构230内，以使第三支管11的部分和第九管路260的部分之间进行换热。具体地，蒸汽进入至第二蒸发加热器40进行换热后，冷凝水从第八管路250排出。蒸汽进入至第一蒸发加热器30进行换热后，冷凝水从第九管路260排出，上述的两股冷凝水通过第九管路260汇合后，进入至第一预热结构230，并与第三支管11进行换热，对溶液稀溶液进行预加热。上述结构能够更充分的利用系统中所产生的热量。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，第四支管12的部分和浓溶液出管20的部分位于第二预热结构240内，以使第四支管12的部分和浓溶液出管20的部分之间进行换热。具体地，浓溶液的热量部分传递给稀溶液，同时能够对浓溶液进行冷却，并提高浓溶液后续的除湿效果。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。