一種新型蒸汽壓縮蒸發(fā)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型蒸汽壓縮蒸發(fā)設(shè)備，該設(shè)備包括蒸發(fā)筒體、蒸汽發(fā)生器、蒸汽壓縮機(jī)、熱井、除霧裝置和熱交換裝置，所述蒸發(fā)筒體為臥式蒸發(fā)筒體，在其內(nèi)部設(shè)有下列裝置：沿水平方向安裝的U型換熱管束、彼此相互平行的至少一根布液管、蒸汽室和蒸餾水室，所述至少一根布液管位于U型換熱管束的上方，在所述至少一根布液管上設(shè)有若干個呈間隔布置的噴液口，蒸汽室和蒸餾水室由分程隔板相互隔開，分別與所述U型換熱管束的兩端相連通。本發(fā)明采用一體化的筒體設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可提高蒸發(fā)效率，從而節(jié)約能源，并且，更易于安裝和維護(hù)。
【專利說明】一種新型蒸汽壓縮蒸發(fā)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)設(shè)備，尤其涉及一種用于處理工業(yè)廢水的新型蒸汽壓縮蒸發(fā)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著工業(yè)化生產(chǎn)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染日益加劇，合理利用水資源的問題已經(jīng)越來越受到人們關(guān)注，特別是對于工業(yè)廢水的安全排放和再利用，逐漸得到了各國的重視。隨著城市的發(fā)展，大量工業(yè)廢水的產(chǎn)生雖然不可避免，但是，如果可以合理的將其適當(dāng)處理和利用，不僅僅可以減少對環(huán)境的污染，更重要的是可以降低對新鮮水源的消耗，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益雙贏發(fā)展的目標(biāo)。另外，對于垃圾污水和海水淡化也可通過同樣的方式處理和利用。
[0003]蒸發(fā)技術(shù)作為一種熱分離技術(shù)，主要是根據(jù)溶劑和溶質(zhì)揮發(fā)性不同的特性，進(jìn)行溶液濃縮，或溶劑回收與提純，同時(shí)也是結(jié)晶操作的前處理過程?，F(xiàn)有的蒸發(fā)器正是利用這樣的原理，將污水中的污染物與水分離。在蒸發(fā)過程中，污染物保留在濃縮液中，水蒸氣經(jīng)過冷凝處理回收。然而，現(xiàn)有的用于工業(yè)廢水處理的蒸發(fā)設(shè)備存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不緊湊、蒸發(fā)效率低且不易維護(hù)等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊且蒸發(fā)效率高的蒸汽壓縮蒸發(fā)設(shè)備。
[0005]本發(fā)明的進(jìn)一步的目的在于提供一種不僅結(jié)構(gòu)緊湊、蒸發(fā)效率高，而且易于維護(hù)保養(yǎng)的蒸汽壓縮蒸發(fā)設(shè)備。
[0006]本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種新型蒸汽壓縮蒸發(fā)設(shè)備，包括蒸發(fā)筒體、蒸汽發(fā)生器、蒸汽壓縮機(jī)、熱井、除霧裝置和熱交換裝置，其中，所述蒸發(fā)筒體為臥式蒸發(fā)筒體，在其內(nèi)部設(shè)有下列裝置:
[0008]沿水平方向安裝的U型換熱管束；
[0009]彼此相互平行的至少一根布液管，位于所述U型換熱管束的上方，在所述至少一根布液管上設(shè)有若干個呈間隔布置的噴液口；
[0010]蒸汽室和蒸餾水室，兩者由分程隔板相互隔開，所述蒸汽室的出口和所述蒸餾水室的入口分別與所述U型換熱管束的兩端相連通，所述蒸汽室的入口與蒸汽壓縮機(jī)的蒸汽輸出口相連通。
[0011]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的蒸發(fā)設(shè)備的除霧裝置和蒸汽發(fā)生器也位于所述蒸發(fā)筒體之內(nèi)，并且，在除霧裝置中可設(shè)置單層或多層除霧網(wǎng)。
[0012]本發(fā)明所述的U型換熱管束可通過至少一個支撐板安裝在位于蒸發(fā)筒體內(nèi)的固定軌道上，并且，在所述固定軌道的一 側(cè)設(shè)置二次蒸汽隔板；在所述除霧網(wǎng)的兩側(cè)設(shè)置除霧網(wǎng)固定隔板，該除霧網(wǎng)固定隔板與所述二次蒸汽隔板形成二次蒸汽通道，經(jīng)除霧網(wǎng)通向蒸汽壓縮機(jī)的蒸汽入口。[0013]作為本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施方式，所述熱井設(shè)有除垢過濾裝置。所述除垢過濾裝置可包括沿?zé)峋畠?nèi)壁設(shè)置的過濾網(wǎng)、位于過濾網(wǎng)內(nèi)側(cè)的可旋轉(zhuǎn)除垢器具以及驅(qū)動所述除垢器具旋轉(zhuǎn)的電機(jī)及其傳動機(jī)構(gòu)。
[0014]作為本發(fā)明更為優(yōu)選的實(shí)施方式，在所述噴液口可采用螺紋連接方式安裝噴液頭，以便更加準(zhǔn)確靈活地控制待處理液體的噴射，使其均勻準(zhǔn)確地噴灑至U型換熱管束的表面。
[0015]本發(fā)明還可在所述蒸發(fā)筒體的頂部設(shè)置多個手孔，便于蒸發(fā)筒體內(nèi)部各部件的維修和保養(yǎng)。此外，在所述除霧網(wǎng)附近可設(shè)置用于清洗除霧網(wǎng)的反沖洗噴頭，以確保除霧網(wǎng)的清潔。
[0016]為了進(jìn)一步提高熱效率，本發(fā)明的蒸餾水室中還可內(nèi)嵌U型管換熱器。
[0017]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益技術(shù)效果:
[0018](1)本發(fā)明采用U型換熱管束，相比于直線型換熱管束而言，蒸汽所經(jīng)歷的管程增長，可使熱效率提高；在不降低熱效率的前提下，可減小蒸發(fā)筒體的尺寸，使蒸發(fā)設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)更為緊湊。
[0019](2)當(dāng)除霧裝置和蒸汽發(fā)生器整合到蒸發(fā)筒體中形成一體化設(shè)備時(shí)，可進(jìn)一步降低設(shè)備高度，使設(shè)備結(jié)構(gòu)更為緊湊，同時(shí)還可減少管道連接。
[0020](3)本發(fā)明通過安裝在蒸發(fā)器中的二次蒸汽隔板的導(dǎo)流作用，使二次蒸汽進(jìn)入除霧裝置。除霧裝置由除霧網(wǎng)、支撐件及反沖洗設(shè)備組成，此種設(shè)置方式，可有效增加氣液分離高度，提高蒸汽純度；另外，根據(jù)處理精度要求，可設(shè)置單層或多層除霧網(wǎng)。
[0021](4)蒸汽發(fā)生器直接與蒸發(fā)器連接，可減少熱量損失。
[0022](5)當(dāng)本發(fā)明在熱井處設(shè)置除垢過濾裝置時(shí)，可方便熱井的清洗和維護(hù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明的蒸汽壓縮蒸發(fā)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是圖1中的蒸汽室和蒸餾水室的縱向剖面圖；
[0025]圖3是圖1中的蒸汽發(fā)生器和除霧裝置沿側(cè)向的局部剖視圖；
[0026]圖4是圖1中的熱井的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明:
[0028]蒸發(fā)筒體1、U型換熱管束2、噴液頭3、布液管4、蒸汽壓縮機(jī)5、蒸汽室6、蒸餾水室7、U型換熱管束2、換熱器8、熱井9、熱井過濾網(wǎng)91、除垢器具92、除垢電機(jī)93、浮球液位控制閥10、二次蒸汽隔板11、蒸汽發(fā)生器12、電加熱器13、法蘭14、除霧網(wǎng)15、反沖洗噴頭16、除霧網(wǎng)固定隔板17、濃液泵18、酸/堿液抽吸器19、脫氣罐20、蒸餾水泵21、原水/蒸餾水熱交換器22和原水/濃縮液熱交換器23、支撐板24、固定軌道25、手孔26、分程隔板27、尾氣處理裝置28 ;N1—水蒸氣入口 ；N2—蒸餾水出口 ；N3—廢氣排放口 ；N4—原水入口 ；N5—原水出口 ；N6—二次蒸汽出口。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益技術(shù)效果，下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作詳細(xì)的描述。[0030]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的蒸汽壓縮蒸發(fā)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該蒸汽壓縮蒸發(fā)設(shè)備包括:蒸發(fā)筒體1、蒸汽發(fā)生器12、蒸汽壓縮機(jī)5、熱井9、除霧裝置和一系列熱交換裝置，其中，蒸發(fā)筒體I為臥式蒸發(fā)筒體，蒸汽發(fā)生器12和除霧裝置均設(shè)置在蒸發(fā)筒體I的內(nèi)部，此外，在蒸發(fā)筒體I的內(nèi)部還設(shè)有U型換熱管束2、彼此相互平行的至少一根布液管4、蒸汽室6和蒸餾水室7。
[0031]其中，U型換熱管束2水平安裝于蒸發(fā)筒體I的內(nèi)部，具體而言，U型換熱管束2可通過至少一個支撐板24固定在位于蒸發(fā)筒體內(nèi)的固定軌道25上。布液管4設(shè)置在U型換熱管束2的上方，布液管4的數(shù)量可以是一根或者多根，每根布液管上設(shè)有間隔均勻的若干個噴液口，每個噴液口處以螺紋連接方式安裝有噴液頭3，以便于更加靈活地控制噴液角度。U型換熱管束2為蒸發(fā)過程提供熱交換面，因此，噴液頭3的口徑應(yīng)足夠大，以保證液體均勻噴淋到U型換熱管2的外表面并形成液膜；噴液口的朝向應(yīng)確保待處理液體能夠均勻準(zhǔn)確地噴灑至U型換熱管束2的表面，確保溶液溫度分布均勻，避免U型換熱管束2的表面出現(xiàn)干點(diǎn)。
[0032]如圖1和圖2所示，U型換熱管束2兩端分別連接蒸汽室6和蒸餾水室7，蒸汽室6和蒸餾水室7之間由分程隔板27分隔，并通過法蘭與蒸發(fā)筒體I和管板固定。蒸汽室6的出口和蒸餾水室7的入口分別與U型換熱管束2的兩端相連通，蒸汽室6的入口與蒸汽壓縮機(jī)5的蒸汽輸出口通過法蘭相連通。在蒸餾水室7中內(nèi)嵌U型換熱器8，以便更好地回收利用熱能。
[0033]在所述固定軌道25的一側(cè)焊接二次蒸汽隔板11，二次蒸汽隔板11 一方面用于阻擋噴淋液噴灑至除霧裝置，另一方面與設(shè)置在除霧裝置中的除霧網(wǎng)15兩側(cè)的固定隔板17一起形成二次蒸汽通道，引導(dǎo)二次蒸汽進(jìn)入除霧裝置，借助除霧網(wǎng)15將蒸汽夾帶的液滴進(jìn)行截留。
[0034]除霧裝置可安 裝單層或多層除霧網(wǎng)，在本實(shí)施方式中，除霧裝置設(shè)有兩層除霧網(wǎng)15，如圖1和圖3所示。經(jīng)除霧網(wǎng)過濾后的二次蒸汽經(jīng)出口 N6進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)5。此外，本實(shí)施方式還可以在除霧裝置的兩層除霧網(wǎng)的一側(cè)隔板留有通道，以便于除霧網(wǎng)的安裝和更換。并且，在除霧網(wǎng)15附近還設(shè)有反沖洗噴頭16用于除霧網(wǎng)的清洗。
[0035]蒸汽發(fā)生器12與除霧裝置通過法蘭14連接，如圖1和圖3所示，蒸汽發(fā)生器12內(nèi)安裝有電加熱器13用于加熱產(chǎn)生蒸汽。蒸汽壓縮機(jī)5的輸入端與蒸發(fā)筒體I的內(nèi)部連通，用于收集經(jīng)過除霧網(wǎng)15過濾后的二次蒸汽，蒸汽壓縮機(jī)5的輸出端與蒸汽室6的內(nèi)部連通，將經(jīng)蒸汽壓縮機(jī)5壓縮后的蒸汽經(jīng)蒸汽室6輸入U(xiǎn)型換熱管束2供蒸發(fā)從布液管4噴出的待處理廢液。此外，除霧網(wǎng)固定隔板17可將蒸汽發(fā)生器12和除霧網(wǎng)15分隔開，避免氣液混合。
[0036]蒸發(fā)筒體I與熱井9用于收集未蒸發(fā)液體，熱井9設(shè)置在蒸發(fā)筒體I的下部，在熱井9上布置進(jìn)水浮球閥10、液位計(jì)、除垢過濾裝置、加藥口、循環(huán)出口以及排污口。其中，加藥可通過抽吸器19實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施方式中的熱井除垢過濾裝置包括沿?zé)峋?的內(nèi)壁設(shè)置的過濾網(wǎng)91、位于過濾網(wǎng)內(nèi)側(cè)的可旋轉(zhuǎn)除垢器具92以及驅(qū)動除垢器具92旋轉(zhuǎn)的電機(jī)93及其傳動機(jī)構(gòu)，如圖4所示。熱井9內(nèi)的過濾網(wǎng)91截留了液體中的污垢，清潔水從濾網(wǎng)流出后回流；除垢器具92為可旋轉(zhuǎn)的 刮刀或刷子，從過濾網(wǎng)91表面將截留的污垢清除，并定期將熱井內(nèi)積累的污垢排出。此外，本實(shí)施方式中的蒸發(fā)設(shè)備還設(shè)有尾氣處理裝置28，該尾氣處理裝置28主要采用活性炭吸附、化學(xué)吸收等技術(shù)。
[0037]為了最大限度地回收熱量，本發(fā)明的蒸發(fā)設(shè)備設(shè)置有蒸汽壓縮機(jī)5、原水/蒸餾水換熱器22、原水/濃縮液換熱器23等。
[0038]另外，蒸餾水脫氣罐20可以去除來自蒸餾水室7、溶解在冷凝水中的空氣、氨氣、有機(jī)揮發(fā)物等組分，從而保證產(chǎn)品水的水質(zhì)。脫氣罐20為裝有填料層的噴淋脫氣系統(tǒng)，通過閃蒸和氣液交換過程來凈化蒸餾水。
[0039]在本實(shí)施方式中，蒸發(fā)筒體I的頂部還設(shè)有多個手孔26，便于噴液頭的檢修和更換。
[0040]為了對本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì)的說明，以下對本實(shí)施方式所涉及的蒸發(fā)設(shè)備的運(yùn)行予以說明:
[0041]在設(shè)備的預(yù)熱階段，原水經(jīng)浮球閥10進(jìn)入蒸發(fā)設(shè)備的熱井9中，當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定位置，浮球閥10關(guān)閉。系統(tǒng)中的原水由循環(huán)泵18循環(huán)噴淋到水平方向安裝的U型換熱管束2上，并由蒸汽發(fā)生器12產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行加熱，直到水溫達(dá)到運(yùn)行要求。
[0042]在設(shè)備運(yùn)行階段，原水經(jīng)原水/蒸餾水換熱器22和原水/濃縮液換熱器23預(yù)熱后經(jīng)蒸餾水室7的原水入口 N4進(jìn)入U(xiǎn)型換熱器8中進(jìn)一步預(yù)熱，并經(jīng)原水出口 N5被抽吸入循環(huán)管路中。循環(huán)管路中的原水經(jīng)布液管4，由噴液頭3均勻噴淋到U型換熱管束2上，通過與管內(nèi)蒸汽換熱，自身蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽，二次蒸汽沿二次蒸汽隔板11與除霧網(wǎng)固定隔板17 —起形成的通道，經(jīng)過除霧網(wǎng)15由二次蒸汽出口 N6進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)5的入口。壓縮后的二次蒸汽的壓力和溫度都得到提升，經(jīng)去過熱后由水蒸汽入口 NI送入蒸汽室6，并沿U型換熱管束2的管程與外壁的液體換熱，冷凝水收集到蒸餾水室7中。蒸餾水中的不凝氣經(jīng)U型換熱器8冷卻后經(jīng)廢氣排放口 N3排入尾氣處理裝置28，蒸餾水則經(jīng)蒸餾水出口N2進(jìn)入脫氣罐20進(jìn)一步去除水中的揮發(fā)份。蒸餾水由蒸餾水泵21送入換熱器22做進(jìn)一步降溫處理后，可作為產(chǎn)品水進(jìn)行收集。同時(shí)，濃縮液由循環(huán)泵18送入換熱器23冷卻后排放或進(jìn)一步處理。本發(fā)明的蒸發(fā)設(shè)備產(chǎn)生的蒸餾水可作為去過熱水、蒸汽發(fā)生器補(bǔ)水和反沖洗用水循環(huán)利用，無需額外補(bǔ)水。除霧裝置反沖洗水和截留的液滴匯集到底部由連通熱井9的旁路管道排出，不會積累在除霧網(wǎng)15底部，造成二次蒸汽再次夾帶。另外系統(tǒng)設(shè)置了清洗加藥口，由酸/堿液抽吸器19將酸/堿液送入熱井9，通過管路控制可形成閉路清洗循環(huán)系統(tǒng)。
[0043]以上結(jié)合本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行說明，這些【具體實(shí)施方式】僅僅是示例性的，對本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的前提下可以進(jìn)行各種修改、變化或替換。因此，依照本發(fā)明所作的各種等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型蒸汽壓縮蒸發(fā)設(shè)備，包括蒸發(fā)筒體、蒸汽發(fā)生器、蒸汽壓縮機(jī)、熱井、除霧裝置和熱交換裝置，其特征在于: 所述蒸發(fā)筒體為臥式蒸發(fā)筒體，在其內(nèi)部設(shè)有下列裝置: 沿水平方向安裝的U型換熱管束； 彼此相互平行的至少一根布液管，位于所述U型換熱管束的上方，在所述至少一根布液管上設(shè)有若干個呈間隔布置的噴液口 ； 蒸汽室和蒸餾水室，兩者由分程隔板相互隔開，所述蒸汽室的出口和所述蒸餾水室的入口分別與所述U型換熱管束的兩端相連通，所述蒸汽室的入口與蒸汽壓縮機(jī)的蒸汽輸出口相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)設(shè)備，所述除霧裝置和蒸汽發(fā)生器位于所述蒸發(fā)筒體之內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)設(shè)備，所述除霧裝置設(shè)有單層或多層除霧網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)設(shè)備，所述U型換熱管束通過至少一個支撐板安裝在位于蒸發(fā)筒體內(nèi)的固定軌道上，在所述固定軌道的一側(cè)設(shè)有二次蒸汽隔板；在所述除霧網(wǎng)的兩側(cè)設(shè)有除霧網(wǎng)固定隔板，該除霧網(wǎng)固定隔板與二次蒸汽隔板形成二次蒸汽通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)設(shè)備，所述熱井設(shè)有除垢過濾裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蒸發(fā)設(shè)備，所述除垢過濾裝置包括沿?zé)峋畠?nèi)壁設(shè)置的過濾網(wǎng)、位于過濾網(wǎng)內(nèi)側(cè)的可旋 轉(zhuǎn)除垢器具以及驅(qū)動所述除垢器具旋轉(zhuǎn)的電機(jī)及其傳動機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)設(shè)備，在所述噴液口以螺紋連接方式安裝噴液頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)設(shè)備，其特征在于，在所述蒸發(fā)筒體的頂部設(shè)有多個手孔。
9.如權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)設(shè)備:在所述除霧網(wǎng)附近設(shè)有用于清洗除霧網(wǎng)的反沖洗噴頭。
10.如權(quán)利要求1所述的 蒸發(fā)設(shè)備，其特征在于:在所述蒸餾水室中內(nèi)嵌U型管換熱器。
【文檔編號】C02F1/04GK103880100SQ201210563249
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】申歡, 王群, 田玲, 蔡學(xué) 申請人:鼎聯(lián)高新技術(shù)（北京）有限公司