一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器，其包括蒸发器本体，还包括原液储罐、蒸汽发生器、冷凝系统和结晶系统。所述蒸发器本体包括由上往下依次设置并且连通的布液器、导流管、换热管和浓缩罐，原液储罐与所述布液器连通，该换热管位于蒸发器罐体中，所述蒸汽发生器与该蒸发器罐体连通并形成回路，所述冷凝系统与设于布液器上的导流管连通，所述结晶系统与该浓缩罐连通。本实用新型以蒸汽作为热源，通过强制循环连续加热换热管的方法，对流动在负压状态下换热管壁内污水原液进行蒸发、浓缩和结晶，达到满足不同企业所需要的生产水用标准予以回用，浓缩液经结晶工艺还原出来企业所需的生产原料予以回收利用。
【专利说明】
一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器
技术领域
[0001]本实用新型涉及污水处理，特别涉及一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器。【背景技术】
[0002]现在一般针对污水处理的蒸发器技术以80年代从德国引进的MVR蒸发器为主，即机械式蒸汽再压缩技术。
[0003]但MVR蒸发器在污水处理技术上受到很大局限和障碍。MVR蒸发器由于采用罗茨栗或离心式风机进行原液蒸汽的二次机械压缩。因此，不能直接用来处理重污染、有毒有害、 高腐蚀性的污水，只能处理经过沉淀、中和、过滤等传统污水处理手段后PH值在6-9的中性水质，才能对原液蒸发后形成的原液蒸汽进行机械压缩增加热晗，形成的二次蒸汽作为热源对蒸发器内的换热管进行加热，二次蒸汽经热交换后冷却形成具有一定化学成分的蒸馏水向外部排放，蒸发后产生的浓缩液经结晶处理，形成含有污水原液化学成分的钙镁离子固体物质另行处理的方法。这种方法会造成原液蒸汽量因冷凝成有化学物质的蒸馏水排放，造成向机械压缩栗提供的蒸汽量逐步减少，蒸汽温度随之产生忽高忽低的状态，必要时还要增添外购鲜蒸汽补充蒸汽量的不足来保障蒸发器的工作条件。因此MVR蒸发器的结构是无法确保向蒸发器内提供一个恒定汽量和恒定温度的蒸汽热源，造成换热效率不高的重要原因。【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于，针对上述问题，提供一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器。
[0005]本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案为:
[0006]—种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器，其包括蒸发器本体，其还包括用于存放污水原液的原液储罐、用于产生恒定蒸汽温度和恒定蒸汽量的蒸汽发生器、用于冷凝蒸发器换热管内原液蒸汽的冷凝系统和用于对蒸发处理后的污水浓缩液进行结晶处理的结晶系统，所述蒸发器本体包括由上往下依次设置并且连通的布液器、导流管、换热管、浓缩罐， 该原液储罐与所述布液器连通，该换热管位于蒸发器罐体中，所述蒸汽发生器与该蒸发器罐体连通并形成回路，所述冷凝系统与设于该布液器上的导流管连通，所述结晶系统与该浓缩罐连通。
[0007]所述原液储罐中横设有原液储罐隔板，于该原液储罐的外侧设有两端与该原液储罐连通的第一输液管道，该第一输液管道上设有第一电磁阀，该第一输液管道的两端分别位于该原液储罐隔板的上方和下方，于该原液储罐与布液器之间连通的第一管道上设有进液球阀。
[0008]所述浓缩罐中横设有浓缩罐隔板，该浓缩罐隔板下方设有液位器，于该浓缩罐的外侧设有两端与该浓缩罐连通的第二输液管道，该第二输液管道上设有第二电磁阀，该第二输液管道的两端分别位于该浓缩罐隔板的上方和下方。
[0009]所述换热管并列纵向设置于该蒸发器罐体中，所述布液器的导流管对应该换热管设置，该导流管的顶端设有蒸发孔，该蒸发孔通过原液蒸汽管道与所述冷凝系统连通。
[0010]所述蒸发器罐体的上部、下部分别设有蒸发器出汽管口、蒸发器进汽管口，该蒸发器出汽管口、蒸发器进汽管口分别通过第二管道与所述蒸汽发生器连通，子该两第二管道上分别设有蒸汽栗。
[0011]所述冷凝系统包括冷却水塔、A冷凝器、储液罐和B冷凝器，该冷却水塔分别与A冷凝器、B冷凝器连通，该A冷凝器、B冷凝器分别与该储液罐连通。
[0012]该冷却水塔与A冷凝器之间的管道上设有水栗，该A冷凝器中的冷凝管与所述的导流管顶端的蒸发孔连通，该A冷凝器顶部的外侧设有真空栗，该真空栗与冷凝管连通，该A7令凝器的下部设有与冷凝管连通的冷凝槽，该冷凝槽中横设有冷凝器隔板，该冷凝器隔板上设有第三电磁阀，该冷凝槽的底部与所述储液罐连通。
[0013]所述结晶系统包括有结晶器，该结晶器上设有通过高温饱和蒸汽的夹层，该夹层与所述蒸汽发生器通过第三管道连接形成回路，该结晶器的底部设有排料口，该结晶器的顶部与所述浓缩罐的底部连通，该结晶器的顶部还与所述B冷凝器连通。[〇〇14]于该结晶器的顶部与浓缩罐的底部连通的管道上设有浓缩液输送栗，于该第三管道上设有蒸汽栗。
[0015]所述蒸汽发生器上设有进水管口、蒸汽回流管口、冷凝水回流管口和蒸汽发生器出汽管口。
[0016]本实用新型以蒸汽作为热源，通过强制循环连续加热换热管的方法，对流动在负压状态下换热管壁内污水原液进行蒸发、浓缩和结晶，达到节能的效果和满足不同企业所需要的生产水用标准予以回用，浓缩液经结晶工艺还原出来的企业所需化工及其他生产原料予以回收利用。
[0017]本实用新型可以达到:
[0018]1、根据企业不同的污水成分和企业生产用水的标准，采用不同的材料制成的蒸发器，可以从源头上处理企业在生产过程所产生的含有重污染、中、高浓度酸性和中、高浓度碱性的高腐蚀性污水，以及具有重金属、有毒有害化学物质的污水。本实用新型具有直接进行蒸发、结晶、萃取化学物质的效果，蒸发过程中的酸性或碱性汽体被冷凝后形成企业所投入的酸性或碱性化学原液，可回用到企业生产用水程序中，结晶后形成的固体化学物质被回收，成为生产工艺所需要的生产原料为企业获取经济效益，减轻企业生产成本和蒸发器运行成本，真正达到零排放及回用的目的。
[0019]2、针对企业含有重污染、重金属物质、酸性或碱性的强腐蚀性、有毒有害的混合污水，本实用新型可以根据不同的污水特性，通过采用不同的沉淀、化学、生化、絮凝、过滤的传统前处理手段，以及采用超滤或反渗透(R0)深度处理方法进行处理，使部分水质达到中水水质，回用在生产或不同的用水区域，随后通过本实用新型对污水处理后产生的高污染、 重金属、毒性大的浓液进行强制循环蒸发、结晶的后处理程序，将浓液中的水分处理达到生产用水的标准，回用到生产程序中去。结晶后以钙镁离子为主的含有重金属、含有不同化学成分的固态物质，出售给专门提取重金属或化学成分的企业进行二次提纯和萃取处理，真正达到零排放及回用的目的。
[0020]最后，本实用新型以处理各种单一中度以上酸性或碱性化学物质的污水为基础，也可处理经过前处理程序后的各种油性及含有重金属、有毒有害化学物质、混合型达到PH 值中性的污水。
[0021]下面结合附图与实施例，对本实用新型进一步说明。【附图说明】[0〇22]图1是本实用新型的结构不意图；
[0023]图2是本实用新型中蒸发器本体的下部结构示意图；
[0024]图3是本实用新型中蒸发器本体的上部结构示意图；
[0025]图4是本实用新型中A冷凝器的结构示意图；
[0026]图5是本实用新型中蒸汽发生器的结构示意图。【具体实施方式】
[0027]实施例:如图1至图5所示，本实用新型一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器，其包括蒸发器本体1，其还包括用于存放污水原液的原液储罐2、用于产生蒸汽的蒸汽发生器 3、用于冷凝蒸发器本体1中生成原液蒸汽的冷凝系统4和用于对蒸发处理后的污水原液进行结晶处理的结晶系统5,所述蒸发器本体1包括由上往下依次设置并且连通的布液器10、 导流管11、换热管12和浓缩罐13,该原液储罐2与所述布液器10连通，该换热管12位于蒸发器罐体14中，所述蒸汽发生器3与该蒸发器罐体14连通并形成回路，所述冷凝系统4与设于该布液器10连通，所述结晶系统5与该浓缩罐13连通。
[0028]所述原液储罐2中横设有原液储罐隔板21，于该原液储罐2的外侧设有两端与该原液储罐2连通的第一输液管道22,该第一输液管道22上设有第一电磁阀23,该第一输液管道 22的两端分别位于该原液储罐隔板21的上方和下方，于该原液储罐2与布液器10之间连通的第一管道26上设有进液球阀24。该原液储罐2上还连接有污水输送栗25,污水原液储罐2 内的污水原液经进液球阀24流入布液器10内，通过导流管11与换热管12之间的间隙流下， 在换热管12内壁形成降膜。
[0029]所述浓缩罐13中横设有浓缩罐隔板15,该浓缩罐隔板15下方设有液位器16,于该浓缩罐13的外侧设有两端与该浓缩罐13连通的第二输液管道17,该第二输液管道17上设有第二电磁阀18,该第二输液管道17的两端分别位于该浓缩罐隔板15的上方和下方。
[0030]所述换热管12并列纵向设置于该蒸发器罐体14中，所述布液器10的导流管11对应该换热管12设置，该导流管的顶端设有蒸发孔，该蒸发孔通过蒸汽管道6与所述冷凝系统4 连通。
[0031]所述蒸发器罐体14的上部、下部分别设有蒸发器出汽管口 141、蒸发器进汽管口 142,该蒸发器出汽管口 141、蒸发器进汽管口 142分别通过第二管道19与所述蒸汽发生器3 连通，于该两第二管道上分别设有蒸汽栗7。蒸汽栗7将蒸汽发生器3所产生的饱和蒸汽，源源不断的由蒸发器进汽管口 142送入蒸发器本体1内对换热管12表面进行加热。经过加热过程的蒸汽由蒸发器出汽管口 141排出，沿第二管道19回到蒸汽发生器3内被继续加热形成饱和蒸汽，再次被蒸汽栗7强制送入蒸发器本体内进行加热。
[0032]污水膜在真空状态下，不断向下流动并且逐步被蒸发，被蒸发的原液蒸汽上升，经导流管上的蒸发孔排出，顺着原液蒸汽管道6进入到A冷凝器41内。
[0033]所述冷凝系统4包括冷却水塔42、A冷凝器41、储液罐43和B冷凝器44,该冷却水塔 42分别与A冷凝器41、B冷凝器44连通，该A冷凝器41、B冷凝器44分别与该储液罐43连通。 [〇〇34]该冷却水塔42与A冷凝器41之间的管道上设有水栗8,该A冷凝器41的顶部外侧设有真空栗411，该真空栗411与冷凝管412连通，该A冷凝器41的下部设有与冷凝管412连通的冷凝槽413,冷凝槽413与所述的导流管11的蒸发孔经原液蒸汽管道6连通，该冷凝槽413中横设有冷凝器隔板414,该冷凝器隔板414上设有第三电磁阀415,该冷凝槽413的底部与所述储液罐43连通。该冷凝槽413与储液罐43之间的管道上设有冷凝液输送栗416。[〇〇35] A冷凝器41、B冷凝器44采用列管式冷凝器，冷却水塔42内的冷却水被送入到A冷凝器41内，通过冷却水的不断循环流动，对冷凝管412内壁负压状态下的原液蒸汽进行热交换，促使蒸汽迅速冷凝成液体流入到冷凝槽413最后进入到储液罐43内。冷凝管412外壁经吸热后的冷却水在水栗8作用下，回流到冷却水塔42进行降温后，再次循环进入A冷凝器41 内对原液蒸汽进行热交换冷凝的工作。[〇〇36]冷却水送入到B冷凝器44罐内，对冷凝管412内壁的浓缩液结晶蒸汽进行热交换冷凝成液体，最后进入到储液罐43内。在水栗8作用下冷却水回流到冷却水塔42进行降温后， 再次被循环送入B冷凝器44内对浓缩液结晶蒸汽进行热交换冷凝的工作。[〇〇37]被处理的污水长期处在换热管12和冷凝管412内壁的真空负压状态工作，换热管 12和冷凝管412外壁的加热和冷却部分是处于常压状态工作的。
[0038]所述结晶系统5包括由结晶器51，该结晶器51上设有通过高温饱和蒸汽的夹层，该夹层与所述蒸汽发生器3通过第三管道52连接形成回路，该结晶器51的底部设有排料口，该结晶器51的顶部与所述浓缩罐13的底部连通，该结晶器51的顶部还与所述B冷凝器44连通。
[0039]未被蒸发的污水膜被继续蒸发、浓缩，向下流入到浓缩罐13内，被浓缩液输送栗送到结晶器51内等待结晶。
[0040]于该结晶器51的顶部与浓缩罐13的底部连通的管道上设有浓缩液输送栗53,于该第三管道52上设有蒸汽栗7。蒸汽栗7将饱和蒸汽源源不断的送入结晶器51内的夹层进行加热，蒸汽经过加热结晶器51后沿第三管道52回到蒸汽发生器3内被继续加热形成饱和蒸汽， 再次被蒸汽栗7强制送入结晶器51的夹层内进行加热。[0041 ]浓缩液进入到结晶器51内，经搅拌机转动和搅拌桨作用下，浓缩液被连续拨动飞溅在被加热的结晶器51内壁上，产生蒸汽不断溢出，经浓缩液气体输送栗54送入到B冷凝器 44内冷凝成液体后送入到储液罐43内。[〇〇42]浓缩液被继续加热，水分被烘干后形成结晶颗粒排入到储物罐55内被密封打包储存。[〇〇43]原液蒸汽和结晶蒸汽分别在A冷凝器41和B冷凝器44内被冷凝成酸性或碱性液体并输送到储液罐43内储存。
[0044]所述蒸汽发生器3上设有进水管口 31、蒸汽回流管口 32、冷凝水回流管口 33和蒸汽发生器出汽管口 34。
[0045]蒸汽发生器3内的清水，经加热形成压力0.4Mpa、温度150°C的饱和蒸汽，通过蒸汽栗7送入到蒸发器内对蒸发管12进行加热。蒸发器本体1内的蒸汽出口压力被调到0.0SMpa， 饱和蒸汽在蒸发器本体1内经过环状S形快速加热，在蒸汽栗7的输送压力作用下，不断进入蒸发器本体1内，先进入的饱和蒸汽经过与换热管12的热交换过程后，被后进来的饱和蒸汽迅速压缩推动，从而被排出，形成温度90°C以上的含水蒸汽被送入到蒸汽发生器3继续加热，只需要加热40°C的热量，就可以达到150°C的饱和蒸汽，所付出的能量是很少的，蒸汽被加热达到〇.4Mpa压力时，再次被蒸汽栗7抽出进入蒸发器内进行循环加热，真正达到了节能的目的。
【主权项】
1.一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器，其包括蒸发器本体，其特征在于:其还包括 用于存放污水原液的原液储罐、用于产生饱和蒸汽的蒸汽发生器、用于冷凝蒸发器本体换 热管内原液在蒸发过程中生成原液蒸汽的冷凝系统和用于对蒸发处理后的浓缩液进行结 晶处理的结晶系统，所述蒸发器本体包括由上往下依次设置并且连通的布液器、导流管、换 热管和浓缩罐，该原液储罐与所述布液器连通，该换热管位于蒸发器罐体中，所述蒸汽发生 器与该蒸发器罐体连通并形成回路，所述冷凝系统与设于该布液器上的导流管连通，所述 结晶系统与该浓缩罐连通。2.根据权利要求1所述一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器，其特征在于，所述原液 储罐中横设有原液储罐隔板，于该原液储罐的外侧设有两端与该原液储罐连通的第一输液 管道，该第一输液管道上设有第一电磁阀，该第一输液管道的两端分别位于该原液储罐隔 板的上方和下方，于该原液储罐与布液器之间连通的第一管道上设有进液球阀。3.根据权利要求1所述一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器，其特征在于，所述浓缩 罐中横设有浓缩罐隔板，该浓缩罐隔板下方设有液位器，于该浓缩罐的外侧设有两端与该 浓缩罐连通的第二输液管道，该第二输液管道上设有第二电磁阀，该第二输液管道的两端 分别位于该浓缩罐隔板的上方和下方。4.根据权利要求3所述一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器，其特征在于，所述换热 管并列纵向设置于该蒸发器罐体中，所述布液器的导流管对应该蒸发管设置，该导流管的 顶端设有原液蒸汽孔，该原液蒸汽孔通过原液蒸汽管道与所述冷凝系统连通。5.根据权利要求1所述一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器，其特征在于，所述蒸发 器罐体的上部、下部分别设有蒸发器出汽管口、蒸发器进汽管口，该蒸发器出汽管口、蒸发 器进汽管口分别通过第三管道与所述蒸汽发生器连通，于该第三管道两端分别设有蒸汽 栗。6.根据权利要求4所述一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器，其特征在于，所述冷凝 系统包括冷却水塔、A冷凝器、储液罐和B冷凝器，该冷却水塔分别与A冷凝器、B冷凝器连通， 该A冷凝器、B冷凝器分别与该储液罐连通。7.根据权利要求6所述一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器，其特征在于，该冷却水 塔与A冷凝器之间的管道上设有水栗，该A冷凝器本体内部和冷凝管外壁与冷却水塔连通， 该A冷凝器顶部的外侧设有真空栗，该真空栗与冷凝管连通，该A冷凝器的下部设有与原液 蒸汽管道相通的冷凝槽并与冷凝管连通，该冷凝槽中横设有冷凝器隔板，该冷凝器隔板上 设有第三电磁阀，该冷凝槽的底部与所述储液罐连通。8.根据权利要求6所述一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器，其特征在于，所述结晶 系统包括结晶器，该结晶器上设有通过高温饱和蒸汽的夹层，该夹层与所述蒸汽发生器通 过第三管道连接形成回路，该结晶器的底部设有排料口，该结晶器的顶部与所述浓缩罐的 底部连通，该结晶器的顶部还与所述B冷凝器连通。9.根据权利要求8所述一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器，其特征在于，该结晶器 的顶部与浓缩罐的底部连通的管道上设有浓缩液输送栗。10.根据权利要求1所述一种蒸汽强制循环和真空节能的蒸发器，其特征在于，所述蒸 汽发生器上设有进水管口、蒸汽回流管口、冷凝水回流管口和蒸汽发生器出汽管口。
【文档编号】B01D1/06GK205683607SQ201620605566
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月13日 公开号201620605566.1, CN 201620605566, CN 205683607 U, CN 205683607U, CN-U-205683607, CN201620605566, CN201620605566.1, CN205683607 U, CN205683607U
【发明人】邵满柏
【申请人】邵满柏