專利名稱：一種雙效蒸汽再壓縮熱質(zhì)回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雙效蒸汽再壓縮熱質(zhì)回收系統(tǒng)，屬于熱量與物料回收領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，很多工業(yè)過程中都有大量的廢液排出，這些廢液往往含有各種無機鹽及其 他雜質(zhì)，而且排出溫度一般都較高，廢液的直接排放既造成了能量和物料的浪費，也造成了 環(huán)境污染及熱污染。由于這些廢液排放溫度高、易結(jié)晶、具有腐蝕性、易發(fā)泡等原因，使得很 難直接回收其熱量和其中的物料，為了處理這些廢液會造成大量的能耗和投入。另外，很多行業(yè)中需要對液態(tài)或固液混合物料進行濃縮、結(jié)晶和分餾等處理，以獲 得比較純凈的最終產(chǎn)品，目前多采用蒸汽對物料進行加熱蒸發(fā)的技術(shù)來達到上述目的。為 了獲得盡量高的效率，相應(yīng)處理設(shè)備經(jīng)常采用多效蒸發(fā)，即采用多個蒸發(fā)器進行逐級蒸發(fā)。 由于多效蒸發(fā)無法完全利用蒸發(fā)出的二次蒸汽的熱量，因此能源利用效率仍然較低，同時 設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜。目前，國外已經(jīng)有蒸汽再壓縮技術(shù)及設(shè)備來處理這些包括廢液在內(nèi)的液態(tài)或固液 混合物料，現(xiàn)有技術(shù)一般只采用一臺蒸發(fā)器，采用將從物料中蒸發(fā)的蒸汽進行壓縮升溫后 用于蒸發(fā)器中蒸發(fā)液態(tài)或固液混合物料。這種技術(shù)由于充分利用了蒸發(fā)的二次蒸汽的熱 量，可以達到較高的能源利用效率，同時設(shè)備的體積也大大縮小。但是，只有一臺蒸發(fā)器的 蒸汽再壓縮設(shè)備也存在一些問題由于一般液態(tài)或固液混合物料在逐漸被濃縮后，其中的 鹽類等成分會使得物料的結(jié)晶溫度增加，從而導(dǎo)致在蒸發(fā)過程后期，物料的沸點上升，從而 使得蒸汽壓縮機的壓差增大，導(dǎo)致蒸汽壓縮機的運行不穩(wěn)定和功耗增加，尤其是初效物料 的濃度較低而要求的終了濃度較高時，這種問題會更加明顯。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種節(jié)約能源、保 護環(huán)境、運行穩(wěn)定的雙效蒸汽再循環(huán)熱質(zhì)回收系統(tǒng)。本實用新型所采用的技術(shù)方案是本實用新型的雙效蒸汽再循環(huán)熱質(zhì)回收系統(tǒng)包 括供料泵、初效蒸發(fā)器、初效蒸汽壓縮機、末效蒸發(fā)器、末效蒸汽壓縮機、初效冷凝預(yù)熱器、 逸氣預(yù)熱器、末效冷凝預(yù)熱器、冷凝水排水泵，所述供料泵、所述初效冷凝預(yù)熱器的冷側(cè)、所 述逸氣預(yù)熱器的冷側(cè)、所述初效蒸發(fā)器的供料口依次通過初效物料供料管相連接，所述初 效蒸發(fā)器的出料口、所述末效冷凝預(yù)熱器的冷側(cè)、所述末效蒸發(fā)器的供料口依次通過末效 物料供料管相連接，所述初效蒸發(fā)器的蒸汽出口、所述初效蒸汽壓縮機、所述初效蒸發(fā)器的 蒸汽進口依次通過初效再壓縮蒸汽管相連接，所述末效蒸發(fā)器的蒸汽出口、所述末效蒸汽 壓縮機、所述末效蒸發(fā)器的蒸汽進口依次通過末效再壓縮蒸汽管相連接，所述末效蒸發(fā)器 的出料口連接完成料出料管，所述初效蒸發(fā)器的冷凝水出口連接初效蒸汽冷凝水管，所述 末效蒸發(fā)器的冷凝水出口、所述末效冷凝預(yù)熱器的熱側(cè)依次通過末效蒸汽冷凝水管相連 接，所述初效蒸汽冷凝水管、所述末效蒸汽冷凝水管匯合后依次通過冷凝水總排水管與所述初效冷凝預(yù)熱器的熱側(cè)、所述冷凝水排水泵相連接，所述初效蒸發(fā)器的逸氣出口、所述逸 氣預(yù)熱器的熱側(cè)依次通過逸氣管相連接。所述初效蒸汽壓縮機的蒸汽進口為常壓或微正壓，所述末效蒸汽壓縮機的蒸汽進 口為負壓。所述初效蒸發(fā)器采用強制循環(huán)蒸發(fā)器，所述末效蒸發(fā)器采用列文管式蒸發(fā)器。本實用新型的有益效果是本實用新型將現(xiàn)有的蒸汽再壓縮系統(tǒng)進行了改進，通 過多效處理，使得各效的蒸汽沸點能和物料濃縮前后的沸點上升一致，同時降低了各效的 蒸汽壓縮前后的壓力差，從而使得蒸汽壓縮功率小于單效的蒸汽再壓縮系統(tǒng)的壓縮功率， 整個蒸發(fā)系統(tǒng)的能效高于單效的蒸汽再壓縮系統(tǒng)的能效，因此本實用新型能夠?qū)⑽锪现械?有用的物質(zhì)用較低的能耗分離出來，對于物料本身溫度已經(jīng)較高而攜帶余熱的情況，本實 用新型還能夠?qū)⒂酂徇M行回收，提高了能量和物料的利用率，避免了廢料及廢熱對環(huán)境的 污染，可以產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益，故本實用新型節(jié)約能源、保護環(huán)境、運行穩(wěn)定。

圖1是本實用新型雙效蒸汽再壓縮熱質(zhì)回收系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的雙效蒸汽再循環(huán)熱質(zhì)回收系統(tǒng)包括供料泵14、初效蒸 發(fā)器10、初效蒸汽壓縮機11、末效蒸發(fā)器20、末效蒸汽壓縮機21、初效冷凝預(yù)熱器12、逸氣 預(yù)熱器13、末效冷凝預(yù)熱器22、冷凝水排水泵15，所述供料泵14、所述初效冷凝預(yù)熱器12 的冷側(cè)、所述逸氣預(yù)熱器13的冷側(cè)、所述初效蒸發(fā)器10的供料口依次通過初效物料供料管 31相連接，所述初效蒸發(fā)器10的出料口、所述末效冷凝預(yù)熱器22的冷側(cè)、所述末效蒸發(fā)器 20的供料口依次通過末效物料供料管32相連接，所述初效蒸發(fā)器10的蒸汽出口、所述初效 蒸汽壓縮機11、所述初效蒸發(fā)器10的蒸汽進口依次通過初效再壓縮蒸汽管61相連接，所述 末效蒸發(fā)器20的蒸汽出口、所述末效蒸汽壓縮機21、所述末效蒸發(fā)器20的蒸汽進口依次 通過末效再壓縮蒸汽管62相連接，所述末效蒸發(fā)器20的出料口連接完成料出料管50，所 述初效蒸發(fā)器10的冷凝水出口連接初效蒸汽冷凝水管71，所述末效蒸發(fā)器20的冷凝水出 口、所述末效冷凝預(yù)熱器22的熱側(cè)依次通過末效蒸汽冷凝水管72相連接，所述初效蒸汽冷 凝水管71、所述末效蒸汽冷凝水管72匯合后依次通過冷凝水總排水管70與所述初效冷凝 預(yù)熱器12的熱側(cè)、所述冷凝水排水泵15相連接，所述初效蒸發(fā)器10的逸氣出口、所述逸氣 預(yù)熱器13的熱側(cè)依次通過逸氣管40相連接；對于待處理物料在所述初效蒸發(fā)器10中的蒸 發(fā)，應(yīng)控制蒸發(fā)溫度以保證物料不會結(jié)晶或起泡，采用常壓或微正壓蒸發(fā)，即所述初效蒸汽 壓縮機11的蒸汽進口為常壓或微正壓，因此所述初效蒸發(fā)器10的結(jié)構(gòu)不需要考慮物料結(jié) 晶、起泡以及濃度增大的影響，可采用不需要考慮承壓的常規(guī)蒸發(fā)器，如采用泵驅(qū)動溶液循 環(huán)的強制循環(huán)蒸發(fā)器，所述初效蒸汽壓縮機11可以采用壓縮比較小的蒸汽壓縮機，這樣可 有效地降低所述初效蒸發(fā)器10和所述初效蒸汽壓縮機11的造價及運行能耗；對于末效待 處理物料在所述末效蒸發(fā)器20中的蒸發(fā)，由于此時物料的濃度已經(jīng)較高，其蒸發(fā)溫度也會 隨之升高即沸點升高，因此采用負壓蒸發(fā)可有效地降低沸點溫度，即所述末效蒸汽壓縮機 21的蒸汽進口為負壓，而濃度較高的特點可有效降低所述末效蒸發(fā)器20的換熱面積和所
4述末效蒸汽壓縮機21的壓縮比，從而有效地降低所述末效蒸發(fā)器20和所述末效蒸汽壓縮 機21的造價，但同時需注意，濃度較高和負壓蒸發(fā)使得所述末效蒸發(fā)器20應(yīng)選擇耐結(jié)晶、 耐起泡性能以及密封耐壓性能較好的蒸發(fā)器如列文管式蒸發(fā)器。從以上分析可以看出，與 單效蒸汽再壓縮系統(tǒng)相比，雙效蒸汽再壓縮系統(tǒng)的能效更高。本實用新型的運行過程如下待處理的物料通過所述初效物料供料管31由所述 供料泵14送至所述初效蒸發(fā)器10中，途中依次在經(jīng)過所述初效冷凝預(yù)熱器12時被所述冷 凝水總排水管70中由所述初效蒸發(fā)器10和所述末效蒸發(fā)器20中排出的加熱蒸汽冷凝水 預(yù)熱，在經(jīng)過所述逸氣預(yù)熱器13時被所述初效蒸發(fā)器10中蒸汽冷凝后逸出的不凝的逸出 氣體進一步預(yù)熱；預(yù)熱后的物料在所述初效蒸發(fā)器10中被所述初效蒸汽壓縮機11加壓升 溫后的蒸汽在常壓或微正壓下通過換熱管加熱至沸騰，沸騰后得到的蒸汽在除去其中的液 滴后由所述初效再壓縮蒸汽管61被所述初效蒸汽壓縮機11循環(huán)壓縮升溫，加熱物料后的 蒸汽成為冷凝水由所述初效蒸汽冷凝水管71排出，其中的不凝氣體通過所述逸氣管40進 入所述逸氣預(yù)熱器13中預(yù)熱初效物料后排出，物料在沸騰蒸汽逸出后濃縮成為末態(tài)待處 理物料；末態(tài)待處理物料由所述末效物料供料管32進入所述末效蒸發(fā)器20中，途中經(jīng)過所 述末效冷凝預(yù)熱器22被由所述末效蒸發(fā)器20中排出的加熱蒸汽冷凝水預(yù)熱，預(yù)熱的物料 在所述末態(tài)蒸發(fā)器20中被所述末效蒸汽壓縮機21加壓升溫后的蒸汽在負壓下通過換熱管 加熱至沸騰，沸騰后得到的蒸汽在除去其中的液滴后由所述末效再壓縮蒸汽管62被所述 末效蒸汽壓縮機21循環(huán)壓縮升溫，加熱物料后的蒸汽成為冷凝水由所述末效蒸汽冷凝水 管72排出，途中冷凝水在所述末效物料冷凝預(yù)熱器22中對由所述末效物料供料管32輸送 的末態(tài)待處理物料進行預(yù)熱，物料在水分蒸發(fā)后濃縮，通過所述完成料出料管50從所述末 效蒸發(fā)器20的出料口出料；所述末效蒸汽冷凝水管72預(yù)熱降溫后的末態(tài)蒸汽冷凝水和所 述初效蒸汽冷凝水管71預(yù)熱降溫后的初態(tài)蒸汽冷凝水混合進入所述冷凝水總排水管70中 并通過所述初效冷凝預(yù)熱器12將所述初效物料供料管31中的待處理初效物料進行預(yù)熱， 預(yù)熱降溫后的冷凝水由所述冷凝水排水泵15排出。本實用新型將現(xiàn)有的蒸汽再壓縮系統(tǒng)進行了改進，通過多效處理，使得各效的蒸 汽沸點能和物料濃縮前后的沸點上升一致，同時降低了各效的蒸汽壓縮前后的壓力差，從 而使得蒸汽壓縮功率小于單效的蒸汽再壓縮系統(tǒng)的壓縮功率，整個蒸發(fā)系統(tǒng)的能效高于單 效的蒸汽再壓縮系統(tǒng)的能效，因此本實用新型能夠?qū)⑽锪现械挠杏玫奈镔|(zhì)用較低的能耗分 離出來，對于物料本身溫度已經(jīng)較高而攜帶余熱的情況，本實用新型還能夠?qū)⒂酂徇M行回 收，提高了能量和物料的利用率，避免了廢料及廢熱對環(huán)境的污染，可以產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效 益，因此本實用新型節(jié)約能源、保護環(huán)境、運行穩(wěn)定，可用于含有多種不同蒸發(fā)溫度的液態(tài) 或固液混合物料或廢液的濃縮、回收以及熱量的回收利用。本實用新型可廣泛應(yīng)用于液態(tài)或固液混合物料回收利用領(lǐng)域。
權(quán)利要求一種雙效蒸汽再壓縮熱質(zhì)回收系統(tǒng)，其特征在于包括供料泵(14)、初效蒸發(fā)器(10)、初效蒸汽壓縮機(11)、末效蒸發(fā)器(20)、末效蒸汽壓縮機(21)、初效冷凝預(yù)熱器(12)、逸氣預(yù)熱器(13)、末效冷凝預(yù)熱器(22)、冷凝水排水泵(15)，所述供料泵(14)、所述初效冷凝預(yù)熱器(12)的冷側(cè)、所述逸氣預(yù)熱器(13)的冷側(cè)、所述初效蒸發(fā)器(10)的供料口依次通過初效物料供料管(31)相連接，所述初效蒸發(fā)器(10)的出料口、所述末效冷凝預(yù)熱器(22)的冷側(cè)、所述末效蒸發(fā)器(20)的供料口依次通過末效物料供料管(32)相連接，所述初效蒸發(fā)器(10)的蒸汽出口、所述初效蒸汽壓縮機(11)、所述初效蒸發(fā)器(10)的蒸汽進口依次通過初效再壓縮蒸汽管(61)相連接，所述末效蒸發(fā)器(20)的蒸汽出口、所述末效蒸汽壓縮機(21)、所述末效蒸發(fā)器(20)的蒸汽進口依次通過末效再壓縮蒸汽管(62)相連接，所述末效蒸發(fā)器(20)的出料口連接完成料出料管(50)，所述初效蒸發(fā)器(10)的冷凝水出口連接初效蒸汽冷凝水管(71)，所述末效蒸發(fā)器(20)的冷凝水出口、所述末效冷凝預(yù)熱器(22)的熱側(cè)依次通過末效蒸汽冷凝水管(72)相連接，所述初效蒸汽冷凝水管(71)、所述末效蒸汽冷凝水管(72)匯合后依次通過冷凝水總排水管(70)與所述初效冷凝預(yù)熱器(12)的熱側(cè)、所述冷凝水排水泵(15)相連接，所述初效蒸發(fā)器(10)的逸氣出口、所述逸氣預(yù)熱器(13)的熱側(cè)依次通過逸氣管(40)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙效蒸汽再壓縮熱質(zhì)回收系統(tǒng)，其特征在于所述初效蒸汽 壓縮機(11)的蒸汽進口為常壓或微正壓，所述末效蒸汽壓縮機(21)的蒸汽進口為負壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙效蒸汽再壓縮熱質(zhì)回收系統(tǒng)，其特征在于所述初效蒸發(fā) 器(10)采用強制循環(huán)蒸發(fā)器，所述末效蒸發(fā)器(20)采用列文管式蒸發(fā)器。
專利摘要本實用新型公開了一種用于液態(tài)或固液混合物料回收利用的節(jié)能保環(huán)、運行穩(wěn)定的雙效蒸汽再循環(huán)熱質(zhì)回收系統(tǒng)，包括供料泵、初效蒸發(fā)器、初效壓縮機、末效蒸發(fā)器、末效壓縮機、初效預(yù)熱器、逸氣預(yù)熱器、末效預(yù)熱器、排水泵，供料泵、初效預(yù)熱器冷側(cè)、逸氣預(yù)熱器冷側(cè)、初效蒸發(fā)器供料口相連，初效蒸發(fā)器出料口、末效預(yù)熱器冷側(cè)、末效蒸發(fā)器供料口相連，初效蒸發(fā)器蒸汽出口、初效壓縮機、初效蒸發(fā)器蒸汽進口相連，末效蒸發(fā)器蒸汽出口、末效壓縮機、末效蒸發(fā)器蒸汽進口相連，末效蒸發(fā)器出料口連接完成料出料管，末效蒸發(fā)器冷凝水出口、末效預(yù)熱器熱側(cè)相連并與初效蒸發(fā)器冷凝水出口匯合后與初效預(yù)熱器熱側(cè)、排水泵相連，初效蒸發(fā)器逸氣出口、逸氣預(yù)熱器熱側(cè)相連。
文檔編號C02F1/04GK201762130SQ20102050483
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者任松保 申請人:任松保