一种真空热泵蒸发结晶器的制作方法

文档序号:27802365发布日期:2021-12-04 11:48阅读:178来源:国知局

1.本实用新型涉及蒸发结晶技术领域,特别是一种真空热泵蒸发结晶器。


背景技术:

2.在对高盐水的物料进行蒸发结晶处理时,通常会使用蒸发结晶器进行工作,现有的蒸发结晶器通常采用传统蒸汽或者电加热蒸发技术,耗能高,且须配备蒸汽锅炉及冷水塔等设备,占地面积大。


技术实现要素:

3.本实用新型提出一种耗能低、占地面积小的真空热泵蒸发结晶器,解决了现有技术中使用过程中存在的上述问题。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的:一种真空热泵蒸发结晶器,包括有热泵压缩机、加热器、结晶分离器、强制循环泵、冷凝器、冷却水循环泵以及冷凝水储罐,所述结晶分离器上设有物料进口,所述物料进口上设有第一电磁阀,所述强制循环泵与结晶分离器相连接,所述强制循环泵还与加热器相连接,所述加热器与结晶分离器的中部相连接,所述结晶分离器的顶端与冷凝器相连接,所述冷凝器与冷凝水储罐相连接,所述冷凝器还与冷却水循环泵相连接, 所述热泵压缩机上设有热媒进口、热媒出口、冷冻水进口与冷冻水出口,所述冷却水循环泵与冷冻水进口相连接,所述冷凝器与冷冻水出口相连接,所述加热器与热媒进口相连接,所述加热器还与热媒出口相连接。
5.通过采用上述技术方案,加热器上的加热介质通过热媒进口进入到热泵压缩机上,热泵压缩机通过压缩后,使高温高压的加热介质从热媒出口回到加热器上,该加热介质为氟利昂r22或r407c或r134a等,而结晶分离器内的物料通过强制循环泵的作用流向加热器,加热器内的加热介质对流入加热器的物料进行加热,加热后的物料再次流入到结晶分离器内,结晶分离器内的物料经加热后,水分不断蒸发,水蒸气从结晶分离器的顶端通向冷凝器,冷凝器内的冷冻水使水蒸气进行冷凝,冷凝后的冷凝水便流入到冷凝水储罐内,而吸收了水蒸气热量的冷冻水会通过冷却水循环泵进入到冷冻水进口,并在热泵压缩机内将热量提供给加热介质,重新变冷的冷冻水再从冷冻水出口进入到冷凝器中,如此循环便能有效的对物料进行蒸发结晶,本实用新型占地面积小,并且不需要像传统蒸发设备那样需要额外的能源补充,所需的能耗也只是用来驱动热泵压缩机运行的电能,因此最大限度的实现节能目的。
6.本实用新型进一步设置为:所述冷凝水储罐上连接有真空泵。
7.通过采用上述技术方案,真空泵使系统保持高真空状态,从而使物料的沸腾温度降低到30

38℃之间,进而增加传热效率及蒸发效果。
8.本实用新型进一步设置为:所述冷凝水储罐的底部连接有冷凝水泵,所述冷凝水储罐的底部与冷凝水泵之间连接有第二电磁阀,所述冷凝水泵上具有冷凝水出口。
9.通过采用上述技术方案,冷凝水进入冷凝水储罐,可以由冷凝水泵进行自动排放。
无需人工操作。
10.本实用新型进一步设置为:所述结晶分离器的底部连接有出料泵,所述出料泵上连接有离心机。
11.通过采用上述技术方案,物料在结晶分离器内蒸发浓缩后,达到过饱和产生晶体,晶浆沉淀在结晶分离器的底部由出料泵导流到离心机上,离心机进行脱水处理并得到脱水后的干燥晶体产物,高效快捷。
12.本实用新型进一步设置为:所述离心机上连接有母液罐,所述母液罐的底部与出料泵和/或结晶分离器相连接,所述母液罐的顶部与第二真空泵相连接。
13.通过采用上述技术方案, 晶浆经离心机脱水处理后的干燥晶体产物被排出,剩下的液体物料则返回到结晶分离器进一步蒸发结晶,或者经出料泵再次进入到离心机进行脱水。
14.本实用新型进一步设置为:所述出料泵与结晶分离器的下侧面相连接。
15.通过采用上述技术方案,出料泵也可以使回到出料泵上的液体物料重新回到结晶分离器中继续进行蒸发。
16.本实用新型进一步设置为:所述结晶分离器、强制循环泵、出料泵、离心机以及母液罐均采用双相不锈钢2205材质所制成。
17.通过采用上述技术方案,使直接接触物料的设备能够耐腐蚀。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型的整体结构示意图;
20.图中:1、热泵压缩机;2、加热器;3、结晶分离器;4、强制循环泵;5、冷凝器;6、冷却水循环泵;7、冷凝水储罐;8、物料进口;9、第一电磁阀;10、热媒进口;11、热媒出口;12、冷冻水进口;13、冷冻水出口;14、真空泵;15、冷凝水泵;16、第二电磁阀;17、冷凝水出口;18、出料泵;19、离心机;20、母液罐;21、第二真空泵。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图1,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
22.实施例:
23.如图1所示,本实用新型公开了一种真空热泵蒸发结晶器,包括有热泵压缩机1、加热器2、结晶分离器3、强制循环泵4、冷凝器5、冷却水循环泵6以及冷凝水储罐7,所述结晶分离器3上设有物料进口8,所述物料进口8上设有第一电磁阀9,所述强制循环泵4与结晶分离器3相连接,所述强制循环泵4还与加热器2相连接,所述加热器2与结晶分离器3的中部相连
接,所述结晶分离器3的顶端与冷凝器5相连接,所述冷凝器5与冷凝水储罐7相连接,所述冷凝器5还与冷却水循环泵6相连接, 所述热泵压缩机1上设有热媒进口10、热媒出口11、冷冻水进口12与冷冻水出口13,所述冷却水循环泵6与冷冻水进口12相连接,所述冷凝器5与冷冻水出口13相连接,所述加热器2与热媒进口10相连接,所述加热器2还与热媒出口11相连接。
24.本实用新型的工作原理:高盐水物料从物料进口8流入结晶分离器3内,加热器2上的加热介质通过热媒进口10进入到热泵压缩机1上,热泵压缩机1通过压缩后,使高温高压的加热介质从热媒出口11回到加热器2上,其中该加热介质为氟利昂r22或r407c或r134a等,而结晶分离器3内的物料通过强制循环泵4的作用流向加热器2,加热器2内的加热介质对流入加热器2的物料进行加热,加热后的物料再次流入到结晶分离器3内,结晶分离器3内的物料经加热后,水分不断蒸发,水蒸气从结晶分离器3的顶端通向冷凝器5,冷凝器5内的冷冻水使水蒸气进行冷凝,冷凝后的冷凝水便流入到冷凝水储罐7内,而吸收了水蒸气热量的冷冻水会通过冷却水循环泵6进入到冷冻水进口12,并在热泵压缩机1内将热量传递给加热介质,重新变冷的冷冻水再从冷冻水出口13进入到冷凝器5中,如此循环便能有效的对物料进行蒸发结晶,本实用新型占地面积小,并且不需要像传统蒸发设备那样需要额外的能源补充,所需的能耗也只是用来驱动热泵压缩机1运行的电能,因此可最大限度的实现节能目的。
25.其中,所述冷凝水储罐7上连接有真空泵14,真空泵14使系统保持高真空状态,当真空度达

0.096mpa以上时,物料沸腾的温度降低到30

38℃之间,进而增加传热效率及蒸发效果,并且降低沸腾温度可以使腐蚀性物料对设备的腐蚀程度降到最低,相较于传统蒸发器其设备寿命大大延长。
26.另外,所述冷凝水储罐7的底部上连接有冷凝水泵15,所述冷凝水储罐7的底部与冷凝水泵15之间连接有第二电磁阀16,所述冷凝水泵15上具有冷凝水出口17,当冷凝水进入冷凝水储罐7,可以由冷凝水泵15进行自动排放。无需人工操作。
27.在本实用新型中,所述结晶分离器3的底部连接有出料泵18,所述出料泵18上连接有离心机19,物料在结晶分离器3内蒸发浓缩后,达到过饱和产生晶体,晶浆不断累积并沉淀在结晶分离器3的底部,然后由出料泵18导流到离心机19上,离心机19进行脱水处理并得到脱水后的干燥晶体产物,高效快捷。
28.其中,所述离心机19上连接有母液罐20,所述母液罐20的底部与出料泵18和/或结晶分离器3相连接,所述母液罐20的顶部与第二真空泵21相连接,晶浆经离心机19脱水处理后的干燥晶体产物被排出,剩下的液体物料则可以返回到结晶分离器3进一步蒸发结晶,或者经出料泵18再次进入到离心机19进行脱水。
29.并且,所述出料泵18与结晶分离器3的下侧面相连接,出料泵18也可以使回到出料泵18上的液体物料重新回到结晶分离器3中继续进行蒸发结晶。
30.在本实用新型中,所述结晶分离器3、强制循环泵4、出料泵18、离心机19以及母液罐20均采用双相不锈钢2205材质所制成,双相不锈钢2205材质耐腐蚀性好。
31.同时需要指出的本实用新型指出的术语,如:
ꢀ“
前”、“后”、“竖直”、“水平”、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保护范围的限制。
32.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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