一种模块化mvr热泵蒸发装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蒸发装置，尤其是一种模块化MVR热泵蒸发装置，属于蒸发和节能设施技术领域。
【背景技术】
[0002]MVR是英文“Mechanical Vapor Recompress 1n”的简写，中文全称“机械式蒸汽再压缩蒸发器”，作为一种环保、高效的节能装置，近年来在化工、能源等领域的应用越来越广。但是，据申请人了解，目前现有的MVR热泵蒸发装置操作工艺复杂、控制繁琐、占地面积大、设备投资高，通常需要使用单位在现场组装，没有成套的集成化装置，生产和维护非常不便，同时也加大了设备投入及处理费用。因此，有必要对其进行改进。
[0003]检索发现，申请号为201210592964.0的中国专利申请公开了一种MVR热泵蒸发系统，其包括水蒸汽压缩系统、蒸发器、分离器、蓄能水箱和余热回收系统，蓄能水箱的蒸汽出口和分尚器的蒸汽出口均与水蒸汽压缩系统的蒸汽入口相连，水蒸汽压缩系统的蒸汽出口与蒸发器的蒸汽入口相连，蒸发器的蒸汽出口与分离器的蒸汽入口相连，蒸发器的原液入口和浓缩液出口均与余热回收系统相连。此外，申请号为201310103497.5的中国专利申请公开了一种压比工况可调的容积式压缩机MVR热泵蒸发系统，其包括进料泵、预热装置、分级蒸发器、容积式水压缩机、分离器、循环泵、冷凝水箱和出料泵，分级蒸发器底部的冷凝水可对新鲜料液进行二次预热。还有，申请号为201310239218.8的中国专利申请公开一种MVR蒸发系统，其蒸发器采用横管蒸发器，横管蒸发器由壳体包围构成密闭内腔，内腔由两管板分割为蒸发室、分配腔和回收腔，冷凝管束水平布置于蒸发室内并连通分配腔和回收腔，布膜装置位于冷凝管束上方，蒸发室底部设置浓缩液出口，分配腔和回收腔底部设置冷凝水出口 ；设置有连通外部与分配腔的蒸汽入口管、连通外部与蒸发室的蒸汽出口管，蒸汽出口管内设置有除沫器。
[0004]上述现有技术不仅均存在系统结构不够紧凑、安装使用便捷性和安全性欠佳的缺点，而且由于需要借助压缩机、循环泵之类的高能耗装置实现热泵循环，有的还需要电加热装置，因此能耗高、效率低。
【发明内容】
[0005]本发明的首要目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、安全可靠、使用方便的模块化MVR热泵蒸发装置。
[0006]本发明进一步的目的在于，提出一种可以显著降低能耗的模块化MVR热泵蒸发装置。
[0007]为了达到上述首要目的，本发明通过以下技术方案得以实现:
[0008]一种模块化MVR热泵蒸发装置，含有由预热器、热交换器、旋风分离器、压缩机、冷凝液箱通过连通管路构成的热泵循环系统，其特征在于:所述热泵循环系统均安装在形成立方柜体的安装框架内。具体而言，所述预热器安置在安装框架一角落的底板上，所述热交换器支撑安置在与预热器相邻角落高于预热器的位置，所述旋风分离器支撑安置在安装框架中部且高于热交换器的位置，所述压缩机的电机安装在安装框架远离预热器和热交换器一侧中间的底板上，所述电机上方支撑安置压缩机，所述冷凝液箱安置在热交换器和压缩机之间的底板上。
[0009]不难理解，本发明具有体积小、部署简单的显著优点，由于成为一个模块化的集成装置，将现场施工变为工厂化制造，可大大缩短工期并保证质量；用户只需订购一个集成块，配上管线即可使用，大大节约了建站、调试时间。
[0010]为了达到进一步的目的，所述预热器的出口通过管路经热交换器的管程接至旋风分离器下部的旋风入口，所述旋风分离器的中上部经过滤层后由出气口接至所述压缩机的进口，所述旋风分离器的底部通过管路接热交换器的管程进口，所述压缩机的出口通过管路经热交换器的壳程接至旋风分离器的顶部进口，所述热交换器壳程的排液口接至所述冷凝液箱，所述热交换器管程的底部设有排液口，所述冷凝液箱的排液口通过预热器中的换热管路排出。
[0011]工作时，首先进入加热工况，待浓缩的原液经预加热器后进入热交换器，利用系统内空气经由罗茨风机加温加压后进入热交换器壳程，对热交换器管程原液进行加热，换热后的空气经管路到达旋风分离器顶部后进入罗茨风机循环加热，待热交换器管程原液温度达到蒸发温度时，系统进入浓缩工况。进入浓缩工况时，待浓缩的原液经预热器预热后进入热交换器管程，其中的可汽化成分加热汽化进入旋风分离器实现气液分离，液体返回热交换器管程，气体成分经过滤进入压缩机，升温升压后经热交换器壳程与热交换器管程液体换热后冷凝进入冷凝液箱，而热交换器壳程液体换热后汽化再进入旋风分离器顶部，不断循环。这样形成的热泵循环系统不仅可以通过热交换循环实现输入液体的浓缩，而且热交换器高于冷凝液箱即可借助重力实现回液，而压缩机出口经热交换器壳程与冷凝液箱连通使其具有的微正压可以使其排出液自动流经预热器再排出，不仅有效利用了排出液所含的热量，而且无需另加输液动力，因此使得本发明具有合理利用压差和重力差实现蒸发、分离流程的自循环，能耗低、效率高的显著优点。同时，由于热交换器的壳程接至旋风分离器的顶部进口，再由其出气口接至压缩机，因此使得系统工作时的压力波动小，热泵系统循环稳定。
[0012]本发明进一步的完善是，所述冷凝液箱还设有通过控制阀接至压缩机进口的冷却管路，因此可以在需要时，冷却调控压缩机的温度。
[0013]本发明再进一步的完善是，所述冷凝液箱的顶部还经三通气压阀接至热交换器的壳程出口管路，这样可以借助该阀调控冷凝液箱及辅助调控系统的气压，使其运行更稳定。
[0014]本发明再进一步的完善是，所述热交换器的下部以及旋风分离器的上部设置喷淋管路，从而可在需要时方便地进行清洗。
【附图说明】
[0015]下面结合具体实施例及其附图对本发明进一步详细说明。
[0016]图1为本发明一个实施例的总体结构示意图。
[0017]图2为本发明图1实施例的系统流程原理图。
[0018]其中，1-安装框架、2-电控系统、3-电机、4-蒸汽脉冲阻尼器、5-金属波纹管、6-压缩机、7-冷凝液箱、8-旋风分离器、9-热交换器、10-预热器，11-雾化喷嘴。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明进行进一步描述。
[0020]本实施例的模块化MVR热泵蒸发装置如附图1所示，主要由预热器10、热交换器9、旋风分离器8、压缩机6、冷凝液箱7通过连通管路构成的热泵循环系统均安装在形成立方柜体的安装框架I内。经过诸多设计布局方案的反复斟酌比较，其具体的安置采取了:预热器10安置在安装框架I 一角落的底板上，热交换器9支撑安置在与预热器10相邻角落高于预热器的位置。旋风分离器8支撑安置在安装框架I中部且高于热交换器9的位置，压缩机6的电机3安装在安装框架I远离预热器10和热交换器9 一侧中间的底板上。电机3上方借助支架支撑安置压缩机6，冷凝液箱7安置在热交换器9和压缩机6之间的底板上。安装框架I内设置隔热层；电控系统2设在安装框架I的一侧，用于控制电机、气动阀门和仪表监测，可实现远程监控