帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置的製作方法
2023-11-02 06:57:12
專利名稱：帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及輕工食品、石油化工、生物製藥類企業生產用蒸發濃縮設備。
背景技術：
目前，隨著國民經濟的飛速發展，蒸發設備在石油化工、生物製藥、輕工食品等行業的應用越來越廣泛，石油、天然氣、煤炭等不可再生資源的日漸枯竭，使為蒸發器提供熱源的蒸汽成本不斷增加，蒸發器是生產系統中蒸汽 消耗較大的設備，蒸汽成本的上升使得企業設備運行成本急劇增加，降低蒸發裝置的蒸汽用量對提升企業競爭力，節能減排有重要的意義。因此，本發明的研發具有顯著節能意義的機械蒸汽壓縮機板式蒸發器在市場上具有極大的應用前景。
發明內容
本發明的目的在於避免現有技術的不足之處提供一種帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置。本發明極具節能效果，此蒸發器用MVR(機械蒸汽壓縮機)與板式蒸發器的配套使用，佔地空間小、傳熱效率高、處理量大、能耗極低。本發明解決上述技術問題的技術方案如下一種帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，包括有在板式蒸發器上設有進料端，其出料端與分離器的進料端連通，分離器出料端通過料泵出料；其主要特點是還包括有第一板式蒸發器的蒸汽入口端與機械蒸汽壓縮機的蒸汽出口相連通，機械蒸汽壓縮機的進氣端與分離器的出氣口相連通。本發明採用了MVR(機械蒸汽壓縮機)將板式蒸發器蒸發產生的二次蒸汽吸入壓縮機後進行壓縮，升溫升壓後的蒸汽再次為蒸發器提供熱源，如此反覆循環，節約能源。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括有所述的第一板式蒸發器的不凝氣體輸出端設有冷凝器，所述冷凝器的冷凝水輸出端通過冷凝水泵與冷凝水管連通；所述冷凝器上還設有真空泵及二次乏汽輸入端。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括有第二板式蒸發器的蒸汽輸入端與機械蒸汽壓縮機的蒸汽出口相連通，機械蒸汽壓縮機的進氣端與分離器的蒸汽出氣口相連通。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括所述第二板式蒸發器的不凝氣體輸出端設有冷凝器，所述冷凝器的冷凝水端通過冷凝水泵與冷凝水管連通；所述冷凝器上還設有真空泵。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括有第三板式蒸發器的蒸汽輸入端與機械蒸汽壓縮機的蒸汽出口相連通，機械蒸汽壓縮機的進氣端與分離器的蒸汽出氣口相連通。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括有所述的第三板式蒸發器的不凝氣體輸出端設有冷凝器，所述冷凝器的冷凝水端通過冷凝水泵與冷凝水管連通；所述冷凝器上還設有真空泵。
所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括有第四板式蒸發器的蒸汽輸入端與機械蒸汽壓縮機的蒸汽出口相連通，機械蒸汽壓縮機的進氣端與分離器的蒸汽出氣口相連通。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括有所述的第四板式蒸發器的不凝氣體輸出端設有冷凝器，所述冷凝器的冷凝水端通過冷凝水泵與冷凝水管連通；所述冷凝器上還設有真空泵。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括有所述的機械蒸汽壓縮機 的高速離心風機，或為透平壓縮風機或羅茨式風機。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括所述的分離器為帶有阿基米德螺旋線的高效旋風分離器。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括有在板式蒸發器的蒸汽入口端與機械蒸汽壓縮機的蒸汽出口上設有蒸汽入口端，與蒸汽鍋爐的蒸汽出口相連通，以補充少量新鮮蒸汽。所述的MVR板式蒸發器，其工藝方案為蒸發器為多效、單體多程及多體方式，蒸汽側為並流，物料側可以採用順流或並流方式，同時輔以真空冷凝系統保持蒸發系統有較高的真空度，降低物料的沸點。本發明的有益效果是由於MVR採用了將電能轉化為機械能的方式，運行成本僅有普通蒸發器的三分之一到六分之一，蒸發一噸水約需電能20kw，由於蒸發出的二次蒸汽循環利用，冷凝器冷卻水用量只有普通蒸發器的十分之一，極大的節約設備運行成本。同時，蒸發器整體蒸發溫度可以控制在60°C，極適合熱敏性物料及易結垢料的蒸發濃縮。本發明提供的大型帶MVR(Mechanical Vapor Recompression機械蒸汽壓縮機,簡稱MVR,或Mechanical Vapor Compression簡稱MVC)的高效板式蒸發裝置。該設備是由MVR離心風機、板式蒸發器、旋風分離器以及機泵閥為一體組成的蒸發裝置，該設備技術新、蒸發量大、佔地空間小、能耗低、傳熱係數高。技術方案是在普通板式蒸發器上增加MVR系統，配合多效或多體板式蒸發裝置組成新的系統，蒸發裝置汽側可採用並聯方式，物料流程可採用順流方式，以達到較高的物料出料濃度。蒸發器工作時，各效或各體蒸發出的二次蒸汽同時由MVR壓縮機吸入，壓縮機將電能轉化為機械能，經過壓縮升溫升壓後再排入蒸發器進行熱交換，蒸發器內的物料沸騰後進入分離器進行汽液分離，排出二次蒸汽。如此反覆循環，壓縮機將電能轉化為機械能，使蒸發後的二次蒸汽得到進一步利用。蒸發器正常運行不再使用新鮮蒸汽作為加熱熱源，運行成本只有正常蒸發裝置的三分之一到六分之一，通常蒸發一噸水約需電能2Ikw · ho此蒸發裝置最大的創新點在於MVR (機械蒸汽壓縮機)與多效或多體板式蒸發裝置的配合使用，使蒸發裝置的加熱熱源不再依賴新鮮蒸汽，末效產生的二次蒸汽能被MVR回收利用，能耗極低，降低了設備運行成本。
圖I為本發明實施例I的主視示意圖；圖2為本發明實施例2的主視示意圖；圖3為本發明實施例3的主視示意圖4為本發明實施例I的主視示意圖；圖5為本發明實施例I的主視示意圖。圖中1.機械蒸汽壓縮機；1-1.機械蒸汽壓縮機蒸汽出口 ；1-2.機械蒸汽壓縮機進氣端；1-3.機械蒸汽壓縮機的高速離心風機；1-4.機械蒸汽壓縮機的壓縮機；；2.第一板式蒸發器2a.第二板式蒸發器；2b.第三板式蒸發器；2c.第四板式蒸發器；3.第一冷凝水泵；3a.第二冷凝水泵；3b.第三冷凝水泵；3c.第四冷凝水泵；4第一分離器；4a.第二分離器；4b.第三分離器；4c.第四分離器；5.第一產品泵；5a.第二產品泵；5b.第三產品泵；5c.第四產品泵；6.冷凝器；7.冷凝器水泵；8.真空泵。圖5中2d.雙板式蒸發器並聯。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。實施例I :見圖1，一種帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，包括有在第一板式蒸發器2上設有進料端2-1，其出料端2-4與分離器4的進料端4-1連通，分離器4出料端4-2通過料泵5出料；第一板式蒸發器2的蒸汽入口端2-3與機械蒸汽壓縮機I的蒸汽出口 1-1相連通，機械蒸汽壓縮機I的進氣端1-2與分離器4的出氣口 4-3相連通。所述的第一板式蒸發器2的不凝氣體輸出端2-2設有冷凝器6，所述冷凝器6的冷凝水輸出端6-1通過冷凝水泵7與冷凝水管連通；所述冷凝器6上還設有真空泵8及二次乏汽輸入端6-2。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括有所述的機械蒸汽壓縮機的高速離心風機1，或為透平壓縮風機或羅茨式風機。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括所述的分離器4為帶有阿基米德螺旋線的高效旋風分離器。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括有在板式蒸發器2的蒸汽入口端2-3與機械蒸汽壓縮機I的蒸汽出口 1-1上設有蒸汽入口端，與蒸汽鍋爐的蒸汽出口相連通，以補充少量新鮮蒸汽。所述的MVR板式蒸發器，其蒸發器由粘上膠墊的板片懸掛在橫梁上組成，經夾緊螺杆將活動板和固定板夾緊，從而將板片壓緊組成板式蒸發器。所述的MVR板式蒸發器，板式蒸發器可以採用升降膜、升膜、降膜方式。本發明採用了 MVR(機械蒸汽壓縮機)將板式蒸發器蒸發產生的二次蒸汽吸入壓縮機後進行壓縮，升溫升壓後的蒸汽再次為蒸發器提供熱源，如此反覆循環，節約能源。實施例2 :見圖2，一種帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括有第二板式蒸發器2a的蒸汽輸入端2a_3與機械蒸汽壓縮機I的蒸汽出口 1_1相連通，機械蒸汽壓縮機I的進氣端1-2與分離器4a的蒸汽出氣口 4a_3相連通。所述的第二板式蒸發器2a的不凝氣體輸出端2a_2設有冷凝器6，所述冷凝器6的冷凝水端6-1通過冷凝水泵7與冷凝水管連通；所述冷凝器 6上還設有真空泵8。其餘結構與實施例I相同。實施例3 :見圖3，一種帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括有第三板式蒸發器2b的蒸汽輸入端2b-3與機械蒸汽壓縮機I的蒸汽出口 1-1相連通，機械蒸汽壓縮機I的進氣端1-2與分離器4b的蒸汽出氣口 4b-2相連通。所述的第三板式蒸發器2b的不凝氣體輸出端2b_2設有冷凝器6，所述冷凝器6的冷凝水端6-1通過冷凝水泵7與冷凝水管連通；所述冷凝器6上還設有真空泵8。其餘結構與實施例2相同。實施例4 :見圖4，一種帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，還包括有第四板式蒸發器2c的蒸汽輸入端2c-3與機械蒸汽壓縮機I的蒸汽出口 1-1相連通，機械蒸汽壓縮機I的進氣端1-2與分離器4c的蒸汽出氣口 4c-2相連通。所述的第四板式蒸發器2c的不凝氣體輸出端2c_2設有冷凝器6，所述冷凝器6的冷凝水端6-1通過冷凝水泵7與冷凝水管連通；所述冷凝器6上還設有真空泵8。其餘結構與實施例3相同。所述的MVR板式蒸發器，其工藝方案為蒸發器為多效、單體多程及多體方式，蒸汽側為並流，物料側可以採用順流或並流方式，同時輔以真空冷凝系統保持蒸發系統有較高的真空度，降低物料的沸點。所述的MVR板式蒸發器，其蒸發器由粘上膠墊的板片懸掛在橫梁上組成，經夾緊螺杆將活動板和固定板夾緊，從而將板片壓緊組成板式蒸發器。實施例5 :見圖5，一種帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，為兩個第一板式蒸發器並聯。其餘結構與實施例I相同。機械蒸汽壓縮機與板式蒸發器配合使用，MVR將各效或各體的蒸發器蒸發出的二次蒸汽吸入壓縮機，壓縮機採用大型高速離心風機，其電機由變頻器控制，可調節電機轉速以控制MVR出口溫度。壓縮機將電能轉化為機械能，壓縮吸入的二次蒸汽，使吸入的二次蒸汽升溫升壓，變成過熱蒸汽，同時，壓縮機內補充一定量的水，使過熱蒸汽吸收水份變為飽和水蒸汽。經過壓縮機的壓縮以後，MVR出口溫度比進口溫度提升約8°C。升溫後的飽和水蒸汽被MVR排入蒸發器進口，在蒸發器與待蒸發物料進行熱交換，為蒸發器提供熱源。待蒸發物料受熱後沸騰，並進入分離器內進行汽液分離，分離出的二次蒸汽則繼續進入MVR壓縮升溫，如此反覆，則循環系統建立。各效或各體蒸發器的蒸汽進出口與MVR採用並聯結構，MVR進出口同時與各效或各體蒸發器蒸汽進出口相連接，物料流向則可採用順流或並流方式，可提高出料濃度或增加設備處理量。整個系統還輔以真空冷凝系統，用真空泵抽出不凝汽以維持一定的系統真空度。冷凝器則將多餘的部分水蒸汽冷凝成水排出，由於採用閉式循環系統，冷凝器需要冷凝的水蒸汽量極少，冷凝器冷卻水用量極少，約需普通蒸發器的十分之一，極大的節約冷卻水。蒸發系統中，如果MVR溫升較低，可以在MVR出口補充少量新鮮蒸汽，以提高板式 蒸發器傳熱效率。以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，包括有在板式蒸發器上設有進料端，其出料端與分離器的進料端連通，分離器出料端通過料泵出料；其特徵是還包括有第一板式蒸發器的蒸汽入口端與機械蒸汽壓縮機的蒸汽出口相連通，機械蒸汽壓縮機的進氣端與分離器的出氣口相連通。
2.如權利要求I所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，其特徵是還包括有所述的第一板式蒸發器的不凝氣體輸出端設有冷凝器，所述冷凝器的冷凝水輸出端通過冷凝水泵與冷凝水管連通；所述冷凝器上還設有真空泵及二次乏汽輸入端。
3.如權利要求I所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，其特徵是還包括有第二板式蒸發器的蒸汽輸入端與機械蒸汽壓縮機的蒸汽出口相連通，機械蒸汽壓縮機的進氣端與分離器的蒸汽出氣口相連通。
4.如權利要求3所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，其特徵是還包括所述的第二板式蒸發器的不凝氣體輸出端設有冷凝器，所述冷凝器的冷凝水端通過冷凝水泵與冷凝水管連通；所述冷凝器上還設有真空泵。
5.如權利要求3所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，其特徵是還包括有第三板式蒸發器的蒸汽輸入端與機械蒸汽壓縮機的蒸汽出口相連通，機械蒸汽壓縮機的進氣端與分離器的蒸汽出氣口相連通。
6.如權利要求5所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，其特徵是還包括有所述的第三板式蒸發器的不凝氣體輸出端設有冷凝器，所述冷凝器的冷凝水端通過冷凝水泵與冷凝水管連通；所述冷凝器上還設有真空泵。
7.如權利要求5所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，其特徵是還包括有第四板式蒸發器的蒸汽輸入端與機械蒸汽壓縮機的蒸汽出口相連通，機械蒸汽壓縮機的進氣端與分離器的蒸汽出氣口相連通。
8.如權利要求7所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，其特徵是還包括有所述的第四板式蒸發器的不凝氣體輸出端設有冷凝器，所述冷凝器的冷凝水端通過冷凝水泵與冷凝水管連通；所述冷凝器上還設有真空泵。
9.如權利要求I所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，其特徵是還包括有所述的機械蒸汽壓縮機的高速離心風機，或為透平壓縮風機或羅茨式風機。
10.如權利要求I所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，其特徵是還包括所述的分離器為帶有阿基米德螺旋線的高效旋風分離器。
11.如權利要求I所述的帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，其特徵是還包括有在板式蒸發器的蒸汽入口端與機械蒸汽壓縮機的蒸汽出口上設有蒸汽入口端，與蒸汽鍋爐的蒸汽出口相連通，以補充少量新鮮蒸汽。
全文摘要
本發明涉及輕工食品、石油化工、生物製藥類企業生產用蒸發濃縮設備。一種帶有機械蒸汽壓縮機的板式蒸發器裝置，包括有在板式蒸發器上設有進料端，其出料端與分離器的進料端連通，分離器出料端通過料泵出料；其主要特點是還包括有板式蒸發器的蒸汽入口端與機械蒸汽壓縮機的蒸汽出口相連通，機械蒸汽壓縮機的進氣端與分離器的出氣口相連通。本發明採用了MVR(機械蒸汽壓縮機)將板式蒸發器蒸發產生的二次蒸汽吸入壓縮機後進行壓縮，升溫升壓後的蒸汽再次為蒸發器提供熱源，如此反覆循環，節約能源。
文檔編號B01D1/22GK102641603SQ20121006156
公開日2012年8月22日 申請日期2012年3月11日 優先權日2012年3月11日
發明者宋金虎, 張永生 申請人:上海藍濱石化設備有限責任公司, 蘭州藍亞石油化工裝備工程有限公司, 機械工業蘭州石油化工設備檢測所有限公司, 甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司