具有蒸汽机械热泵的双效加单效蒸发装置的制作方法

1.本实用新型涉及物理领域，尤其涉及蒸发装置，特别是一种具有蒸汽机械热泵的双效加单效蒸发装置。


背景技术：

2.板式换热器是一种新型高效换热设备，被广泛应用于石油、化工、冶金、机械、轻工、食品、医药、电化学、供电等部门，因生产工艺的要求不同，结构上稍有差别，但其通常的组成为，在一张板片上面粘或固定一个垫片，然后上下两板按一定的次序置于固定压紧板和活动压紧板之间，再用夹紧螺柱将固定压紧板，板片，活动压紧板夹紧。压紧后，相邻板片的触点相互接触，板片间保持一定的间隙，形成流体的通道，换热介质从固定压紧板、活动压紧板上出入，并相间的进入板片之间的流体通道，进行换热。为保证固定压紧板和活动压紧板之间的压紧调整，通常利用上下导杆推动活动压紧板，以调整板片之间的间隙，从而改变热交换效率。
3.在板式换热器的工业应用中通常是3至5效的换热器结构，上一级分离器分离出的二次蒸汽作为下一效蒸发器的蒸汽源。但在轻工、化工、化肥等行业中所普遍采用的多效蒸发工艺中，从溶液中蒸发出来的二次蒸汽，通常含有较高的热量，如不回收利用该热量将会造成热量严重浪费。板式蒸发装置随着产品浓度的提高，所需要的温度差越来越大；温度差大小取决于产品的最终浓度。而产品的最终浓度在蒸发量中占有的比例很少。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种具有蒸汽机械热泵的双效加单效蒸发装置，所述的这种具有蒸汽机械热泵的双效加单效蒸发装置要解决现有技术中已有板式蒸发蒸汽机械热泵装置提高浓度与能源耗量之间的矛盾关系的技术问题。
5.本实用新型的一种具有蒸汽机械热泵的双效加单效蒸发装置，包括一效蒸发器、一效分离器、一效出料泵、二效蒸发器、二效分离器、二效出料泵、单效蒸发器、单效分离器、单效出料泵、蒸汽机械热泵，一效蒸发器的物料出口通过管道与一效分离器的物料进口连接，一效分离器的物料出口通过管道与一效出料泵的进口连接，一效出料泵的出口通过管道与二效蒸发器的物料进口连接，二效蒸发器的物料出口通过管道与二效分离器的物料进口连接，二效分离器的物料出口通过管道与二效出料泵的进口连接，二效出料泵的出口通过管道与单效蒸发器的进口连接，单效蒸发器的物料出口通过管道与单效分离器的物料进口连接，单效分离器的物料出口通过管道与单效出料泵的进口连接，一效分离器的蒸汽出口通过管道与二效蒸发器的蒸汽进口连接，二效分离器的蒸汽出口以及单效分离器的蒸发出口各通过管道与蒸汽机械热泵的蒸汽进口连接，蒸汽机械热泵的蒸汽出口通过管道与一效蒸发器的蒸汽入口以及单效蒸发器的蒸汽入口连接。
6.进一步的，所述的一效蒸发器、二效蒸发器、单效蒸发器采用板式蒸发器或者管式蒸发器。
7.本实用新型与现有技术相比，其效果是积极和明显的。本实用新型和已有的蒸发装置相比具有以下优点：(1)对于三效板式蒸发器无蒸汽机械热泵(mvr)消耗生蒸汽量为《0.4(蒸汽/水)；本实用新型带蒸汽机械热泵(mvr)的消耗生蒸汽量为零，只需消耗电能。节能效率高，生产费用低；(2)可以达到产品高浓度的要求，同样浓度要求下投资更节约。(3)具有蒸汽机械热泵的蒸发装置设备紧凑，占地面积小，所需空间小。(4)具有蒸汽机械热泵的蒸发装置是一种闭式循环，蒸汽循环利用，并省去冷却水系统，符合现在工业环保理念。(5)蒸汽机械热泵可自动化操作，有自动调节装置，保证设备出口压力稳定。
附图说明
8.图1是本实用新型的具有蒸汽机械热泵的双效加单效蒸发装置作为板式蒸发器一效蒸发系统使用时的结构示意图。
9.图2是本实用新型的具有蒸汽机械热泵的双效加单效蒸发装置作为管式蒸发器一效蒸发系统使用时的结构示意图。
具体实施方式
10.实施例1
11.如图1和图2所示，本实用新型的一种具有蒸汽机械热泵的双效加单效蒸发装置，包括一效蒸发器1、一效分离器2、一效出料泵3、二效蒸发器4、二效分离器5、二效出料泵6、单效蒸发器7、单效分离器8、单效出料泵9、蒸汽机械热泵10，一效蒸发器1的物料出口通过管道与一效分离器2的物料进口连接，一效分离器2的物料出口通过管道与一效出料泵3的进口连接，一效出料泵3的出口通过管道与二效蒸发器4的物料进口连接，二效蒸发器4的物料出口通过管道与二效分离器5的物料进口连接，二效分离器5的物料出口通过管道与二效出料泵6的进口连接，二效出料泵6的出口通过管道与单效蒸发器7的进口连接，单效蒸发器7的物料出口通过管道与单效分离器8的物料进口连接，单效分离器8的物料出口通过管道与单效出料泵9的进口连接，一效分离器2的蒸汽出口通过管道与二效蒸发器4的蒸汽进口连接，二效分离器5的蒸汽出口以及单效分离器8的蒸发出口各通过管道与蒸汽机械热泵10的蒸汽进口连接，蒸汽机械热泵10的蒸汽出口通过管道与一效蒸发器1的蒸汽入口以及单效蒸发器7的蒸汽入口连接。
12.进一步的，所述的一效蒸发器1、二效蒸发器4、单效蒸发器7采用板式蒸发器或者管式蒸发器。
13.具体的，本实施例中的蒸发器、分离器、出料泵、蒸汽机械热泵10、板式蒸发器、管式蒸发器等均采用现有技术中的公知方案，本领域技术人员均已了解，在此不再赘述。
14.本实施例的工作原理：如图1所示，蒸汽机械热泵10(mvr)的蒸汽进口连接一效分离器2和二效分离器5的蒸汽出口，蒸汽机械热泵10(mvr)的蒸汽出口连接一效蒸发器1和单效蒸发器7的蒸汽进口，使蒸汽形成一个闭式的循环。一效蒸发器1和二效蒸发器4起到预提高浓度的作用，单效蒸发器7将浓度提高到最终要求的高浓度。
15.本实用新型设计了一种利用蒸汽机械热泵10将低压蒸汽或高温溶液中闪蒸产生的二次蒸汽的压力和温度提高，蒸汽温度和压力达到生产工艺要求，使蒸汽能够重复使用的高效节能型板式蒸发双效加单效装置。该结构可以方便的将二次蒸汽压力及温度提高，
重新用作本效或下一效换热装置的热源，从而达到节约能源的目的，能使产品达到高浓度要求。同时节约设备投资。
16.本实用新型对板式蒸发机械热泵装置结构进行了改进，可以双效串连使用，将低浓度的产品先用双效提高到一定浓度，再用单效将产品浓度提高到最终要求的浓度，从而达到节约能源、降低成本的效果。
17.本实用新型的mvr双效加单效蒸发工艺与mvr单效蒸发工艺的区别：
18.以具体蒸发工艺举例说明：蒸发量12t/h，进料浓度14％出料浓度75％
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本实用新型和已有的蒸发装置相比具有以下优点：(1)对于三效板式蒸发器无蒸汽机械热泵10(mvr)消耗生蒸汽量为《0.4(蒸汽/水)；本实用新型带蒸汽机械热泵10(mvr)的消耗生蒸汽量为零，只需消耗电能。节能效率高，生产费用低；(2)可以达到产品高浓度的要求，同样浓度要求下投资更节约。(3)具有蒸汽机械热泵10的蒸发装置设备紧凑，占地面积小，所需空间小。(4)具有蒸汽机械热泵10的蒸发装置是一种闭式循环，蒸汽循环利用，并省去冷却水系统，符合现在工业环保理念。(5)蒸汽机械热泵10可自动化操作，有自动调节装置，保证设备出口压力稳定。


技术特征：
1.一种具有蒸汽机械热泵的双效加单效蒸发装置，其特征在于：包括一效蒸发器（1）、一效分离器（2）、一效出料泵（3）、二效蒸发器（4）、二效分离器（5）、二效出料泵（6）、单效蒸发器（7）、单效分离器（8）、单效出料泵（9）、蒸汽机械热泵（10），一效蒸发器（1）的物料出口通过管道与一效分离器（2）的物料进口连接，一效分离器（2）的物料出口通过管道与一效出料泵（3）的进口连接，一效出料泵（3）的出口通过管道与二效蒸发器（4）的物料进口连接，二效蒸发器（4）的物料出口通过管道与二效分离器（5）的物料进口连接，二效分离器（5）的物料出口通过管道与二效出料泵（6）的进口连接，二效出料泵（6）的出口通过管道与单效蒸发器（7）的进口连接，单效蒸发器（7）的物料出口通过管道与单效分离器（8）的物料进口连接，单效分离器（8）的物料出口通过管道与单效出料泵（9）的进口连接，一效分离器（2）的蒸汽出口通过管道与二效蒸发器（4）的蒸汽进口连接，二效分离器（5）的蒸汽出口以及单效分离器（8）的蒸发出口各通过管道与蒸汽机械热泵（10）的蒸汽进口连接，蒸汽机械热泵（10）的蒸汽出口通过管道与一效蒸发器（1）的蒸汽入口以及单效蒸发器（7）的蒸汽入口连接。2.根据权利要求1所述的一种具有蒸汽机械热泵的双效加单效蒸发装置，其特征在于：所述的一效蒸发器（1）、二效蒸发器（4）、单效蒸发器（7）采用板式蒸发器或者管式蒸发器。

技术总结
一种具有蒸汽机械热泵的双效加单效蒸发装置，包括一效蒸发器、一效分离器、一效出料泵、二效蒸发器、二效分离器、二效出料泵、单效蒸发器、单效分离器、单效出料泵、蒸汽机械热泵，一效蒸发器的物料出口通过管道与一效分离器的物料进口连接，一效分离器的物料出口通过管道与一效出料泵的进口连接，一效出料泵的出口通过管道与二效蒸发器的物料进口连接。本实用新型和已有的蒸发装置相比具有以下优点：（1）对于三效板式蒸发器无蒸汽机械热泵（MVR）消耗生蒸汽量为<0.4(蒸汽/水)；本实用新型带蒸汽机械热泵（MVR）的消耗生蒸汽量为零，只需消耗电能。节能效率高，生产费用低；（2）可以达到产品高浓度的要求，同样浓度要求下投资更节约。约。约。


技术研发人员：夏平 张云峰
受保护的技术使用者：上海普林克斯能源技术有限公司
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/3/22