專利名稱：帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輕工食品、石油化工、生物制藥類企業(yè)生產(chǎn)用蒸發(fā)濃縮設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，蒸發(fā)設(shè)備在石油化工、生物制藥、輕工食品等行業(yè)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(fā)器提供熱源的蒸汽成本不斷增加，蒸發(fā)器是生產(chǎn)系統(tǒng)中蒸汽消耗較大的設(shè)備，蒸汽成本的上升使得企業(yè)設(shè)備運行成本急劇增加，而現(xiàn)有的傳統(tǒng)蒸發(fā)器主要采用多級或多效蒸發(fā)的方式來使物料濃度提高，必須要有高溫新鮮工作蒸汽加熱物料，能耗較高。因此，降低蒸發(fā)裝置的蒸汽用量對提升企業(yè)競爭力，節(jié)能減排有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置。一種極具節(jié)能效果的新型高效管式蒸發(fā)器，此蒸發(fā)器采用機械蒸汽壓縮機與管式蒸發(fā)器配套使用，傳熱效率高、蒸發(fā)量大、蒸發(fā)溫度低、能耗極低。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，包括有在管式蒸發(fā)器上設(shè)有進料端，其出料端與分離器的出料端連通，其主要特點是還包括有蒸發(fā)器的蒸汽入口端與機械蒸汽壓縮機的壓縮機的蒸汽出口相連通，機械蒸汽壓縮機的高速離心風機的進氣端與分離器的出氣口相連通。機械蒸汽壓縮機將管式蒸發(fā)器蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽吸入壓縮機后進行壓縮，升溫升壓后的蒸汽再次為蒸發(fā)器提供熱源，如此反復循環(huán)，節(jié)約能源。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，還包括有機械蒸汽壓縮機的進氣端設(shè)有冷凝器，所述冷凝器的出氣端與機械蒸汽壓縮機的進氣端連通；所述冷凝器上還設(shè)有真空泵。蒸發(fā)器輔以真空冷凝系統(tǒng)保持蒸發(fā)系統(tǒng)有較高的真空度0. 05 0. 098MPa,降低物料的沸點，極適合于熱敏性物料及易結(jié)垢結(jié)晶物料的蒸發(fā)濃縮。同時，由于蒸發(fā)溫度較低，蒸發(fā)物料對蒸發(fā)器的腐蝕量也降低。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，所述的蒸發(fā)器為多個蒸發(fā)器的并聯(lián)，其蒸氣的進口與出口均為并流連接，其物料的進口與出口為順流連接。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，所述的蒸發(fā)器為多個蒸發(fā)器的并聯(lián)，其蒸氣的進口與出口均為并流連接，其物料的進口與出口也均為并流連接。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，所述的機械蒸汽壓縮機的高速離心風機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管式蒸發(fā)器裝置，所述的蒸發(fā)器為單體多管程或多個管程共用一個分離器。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，所述的蒸發(fā)器為升降膜或升膜或降膜。
所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，所述的機械蒸汽壓縮機還包括兩級機械蒸汽壓縮機的串聯(lián)壓縮。所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，在所述的蒸發(fā)器的蒸汽入口端與機械蒸汽壓縮機的壓縮機的蒸汽出口上還設(shè)有蒸汽入口端，與蒸汽鍋爐的蒸汽出口相連通。在系統(tǒng)工作的開始，需要向系統(tǒng)提供工作蒸汽或當機械蒸汽壓縮機的溫升不夠，則可以在壓縮機出口補充部分新鮮蒸汽，以提高傳熱效率，或采用兩個MVR串聯(lián)使用，以提高MVR出口溫度。本發(fā)明的有益效果，由于機械蒸汽壓縮機采用了將電能轉(zhuǎn)化為機械能的方式，運行成本僅有普通蒸發(fā)器的三分之一到六分之一，蒸發(fā)一噸水約需電能20kw，由于蒸發(fā)出的二次蒸汽循環(huán)利用，冷凝器冷卻水用量只有普通蒸發(fā)器的十分之一，極大的節(jié)約設(shè)備運行成本。同時，蒸發(fā)器整體蒸發(fā)溫度可以控制在60°C，極適合熱敏性物料及易結(jié)垢料的蒸發(fā)濃縮。本發(fā)明提供了一種大型帶MVR (Mechanical Vapor Recompression機械蒸汽壓縮機，簡稱MVR，或Mechanical Vapor Compression，簡稱MVC)的高效板管式蒸發(fā)裝置。該設(shè)備是由MVR離心風機、管式蒸發(fā)器、分離器、冷凝器、機泵閥以及電控系統(tǒng)為一體組成的蒸發(fā)裝置，該設(shè)備技術(shù)新、蒸發(fā)量大、能耗低、傳熱系數(shù)高、極適合熱敏性物料及易結(jié)晶結(jié)垢物料的蒸發(fā)濃縮。在管式蒸發(fā)器上增加MVR系統(tǒng)，管式蒸發(fā)器根據(jù)最終出料濃度要求，可以采用單體多管程或多體并聯(lián)方式。蒸發(fā)裝置汽側(cè)可采用并聯(lián)方式，物料流程可采用順流方式，以達到較高的物料出料濃度。蒸發(fā)器工作時，各效或各體蒸發(fā)出的二次蒸汽同時由MVR壓縮機吸入，壓縮機將電能轉(zhuǎn)化為機械能，經(jīng)過壓縮升溫升壓后再排入蒸發(fā)器進行熱交換，蒸發(fā)器內(nèi)的物料沸騰后進入分離器進行汽液分離，排出二次蒸汽。如此反復循環(huán)，壓縮機將電能轉(zhuǎn)化為機械能，使蒸發(fā)后的二次蒸汽得到進一步利用。蒸發(fā)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(fā)裝置的三分之一到六分之一，通常蒸發(fā)一噸水約需電能 20kwo此蒸發(fā)裝置最大的創(chuàng)新點在于MVR與多效或多體板式蒸發(fā)裝置的配合使用，使蒸發(fā)裝置的加熱熱源不再依賴新鮮蒸汽，末效產(chǎn)生的二次蒸汽能被MVR回收利用，能耗極低，降低了設(shè)備運行成本。具有顯著節(jié)能意義的MVR管式蒸發(fā)器在市場上具有極大的應用前
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以下結(jié)合附圖所示之最佳實施例作進一步詳述

圖1為本發(fā)明實施例1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. —效產(chǎn)品泵；3. 二效產(chǎn)品泵；4.三效產(chǎn)品泵；5.四效產(chǎn)品泵；6.管式蒸發(fā)器；6-1.管式蒸發(fā)器進料端；6-2.管式蒸發(fā)器出料端；6-3.管式蒸發(fā)器蒸汽入口端；7.分離器；7-1.分離器出料端；7-2.分離器的出氣口 ；8.出料泵；9.冷凝器；9-1.冷凝器的出氣口 ；10.真空泵；圖2為本發(fā)明實施例2的示意圖3為本發(fā)明實施例3的示意圖；圖4為本發(fā)明實施例4的示意圖；圖5為本發(fā)明實施例5的示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。實施例1 見圖1，一種帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，包括有在管式蒸發(fā)器6上設(shè)有進料端6-1，其出料端6-2與分離器7的出料端7-1連通，蒸發(fā)器6的蒸汽入口端6-3與機械蒸汽壓縮機1的壓縮機1-4的蒸汽出口 1-1相連通，機械蒸汽壓縮機1的高速離心風機1-3的進氣端1-2與分離器7的出氣口 7-2相連通。機械蒸汽壓縮機將管式蒸發(fā)器蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽吸入壓縮機后進行壓縮，升溫升壓后的蒸汽再次為蒸發(fā)器提供熱源，如此反復循環(huán)，節(jié)約能源。所述的機械蒸汽壓縮機1的進氣端1-2設(shè)有冷凝器9，所述冷凝器9的出氣端9_1與機械蒸汽壓縮機1的進氣端1-2連通；所述冷凝器9上還設(shè)有真空泵10。蒸發(fā)器輔以真空冷凝系統(tǒng)保持蒸發(fā)系統(tǒng)有較高的真空度0. 05 0. 098MPa,降低物料的沸點，極適合于熱敏性物料及易結(jié)垢結(jié)晶物料的蒸發(fā)濃縮。同時，由于蒸發(fā)溫度較低，蒸發(fā)物料對蒸發(fā)器的腐蝕量也降低。所述的機械蒸汽壓縮機的高速離心風機1-3為透平壓縮風機或羅茨式風機。所述的蒸發(fā)器6為單體多管程，蒸發(fā)器6通過1號出料口經(jīng)一效產(chǎn)品泵2再進入蒸發(fā)器6的2號進料口，2號出料口經(jīng)二效產(chǎn)品泵3再進入蒸發(fā)器6的3號進料口，3號出料口經(jīng)三效產(chǎn)品泵4再進入蒸發(fā)器6的4號進料口，4號出料口經(jīng)四效產(chǎn)品泵5再進入蒸發(fā)器6的6號進料口，然后經(jīng)出料口出料或進入分離器7。所述的蒸發(fā)器6為多個管程共用一個分離器7。所述的蒸發(fā)器6為升降膜或升膜或降膜。在所述的蒸發(fā)器6的蒸汽入口端6-3與機械蒸汽壓縮機1的壓縮機1-4的蒸汽出口 1-1上還設(shè)有蒸汽入口端，與蒸汽鍋爐的蒸汽出口相連通。在系統(tǒng)工作的開始，需要向系統(tǒng)提供工作蒸汽或當機械蒸汽壓縮機的溫升不夠，則可以在壓縮機出口補充部分新鮮蒸汽，以提高傳熱效率，或采用兩個MVR串聯(lián)使用，以提高MVR出口溫度。實施例2 見圖2，一種帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，所述的蒸發(fā)器6為3個蒸發(fā)器6并聯(lián)，機械蒸汽壓縮機1與3個蒸發(fā)器6a、蒸發(fā)器6b、蒸發(fā)器6c蒸氣的進口與出口均為并流連接，其物料的進口與出口為順流連接。所述的機械蒸汽壓縮機的高速離心風機1-3為透平壓縮風機。所述的蒸發(fā)器6為升降膜。其余與實施例1結(jié)構(gòu)相同。實施例3 見圖3，一種帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，所述的蒸發(fā)器6為3個蒸發(fā)器6并聯(lián)，機械蒸汽壓縮機1與3個蒸發(fā)器6a、蒸發(fā)器6b、蒸發(fā)器6c蒸氣的進口與出口均為并流連接，其物料的進口與出口也均為并流連接。所述的機械蒸汽壓縮機的高速離心風機1-3為羅茨式風機。
所述的蒸發(fā)器6為升膜。其余與實施例1結(jié)構(gòu)相同。實施例4 見圖4，一種帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，所述的機械蒸汽壓縮機1還包括兩級機械蒸汽壓縮機la、lb的串聯(lián)壓縮。所述的蒸發(fā)器6為降膜。其余與實施例1結(jié)構(gòu)相同。實施例5:見圖5，一種帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，所述的蒸發(fā)器6的出氣口與分離器7進氣口連接，分離器7的出氣口設(shè)有冷凝器9。其余與實施例1結(jié)構(gòu)相同。本發(fā)明工作時，在系統(tǒng)工作的開始，需要向系統(tǒng)提供工作蒸汽或當機械蒸汽壓縮機的溫升不夠，則可以在壓縮機出口補充部分新鮮蒸汽，以提高傳熱效率，或采用兩個MVR串聯(lián)使用(圖4)，以提高機械蒸汽壓縮機出口溫度。機械蒸汽壓縮機與單效多程或多效單程、多程管式蒸發(fā)器配合使用，機械蒸汽壓縮機將各效、各程蒸發(fā)出的二次蒸汽吸入壓縮機，機械蒸汽壓縮機采用大型高速離心風機，其電機由變頻器控制，可調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速以控制機械蒸汽壓縮機出口溫度，壓縮機將電能轉(zhuǎn)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(nèi)補充一定量的水，使過熱蒸汽吸收水份變?yōu)轱柡退羝?。?jīng)過單級壓縮機的壓縮以后，機械蒸汽壓縮機出口溫度比進口溫度提升約8°C。升溫后的飽和水蒸汽被機械蒸汽壓縮機排入蒸發(fā)器進口，在蒸發(fā)器與待蒸發(fā)物料進行熱交換，為蒸發(fā)器提供熱源。待蒸發(fā)物料受熱后沸騰，并進入分離器內(nèi)進行汽液分離，分離出的二次蒸汽則繼續(xù)進入機械蒸汽壓縮機壓縮升溫，如此反復，則循環(huán)系統(tǒng)建立。各效或各體蒸發(fā)器的蒸汽進出口與機械蒸汽壓縮機采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)，機械蒸汽壓縮機進出口同時與各效或各體蒸發(fā)器蒸汽進出口相連接，物料流向則可采用順流或并流方式，可提高出料濃度或增加設(shè)備處理量。整個系統(tǒng)還輔以真空冷凝系統(tǒng)，用真空泵抽出不凝汽以維持一定的系統(tǒng)真空度。冷凝器則將多余的部分水蒸汽冷凝成水排出，由于采用閉式循環(huán)系統(tǒng)，冷凝器需要冷凝的水蒸汽量極少，故冷凝器冷卻水用量極少，約需普通蒸發(fā)器的十分之一，極大的節(jié)約冷卻水。蒸發(fā)系統(tǒng)中，如果機械蒸汽壓縮機溫升較低，可以在機械蒸汽壓縮機出口補充少量新鮮蒸汽，以提高蒸發(fā)器傳熱效率。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，包括有在管式蒸發(fā)器上設(shè)有進料端， 其出料端與分離器的出料端連通，其特征是還包括有蒸發(fā)器的蒸汽入口端與機械蒸汽壓縮機的壓縮機的蒸汽出口相連通，機械蒸汽壓縮機的高速離心風機的進氣端與分離器的出氣口相連通。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，其特征是還包括有機械蒸汽壓縮機的進氣端設(shè)有冷凝器，所述冷凝器的出氣端與機械蒸汽壓縮機的進氣端連通；所述冷凝器上還設(shè)有真空泵。
3.如權(quán)利要求1所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，其特征是所述的蒸發(fā)器為多個蒸發(fā)器的并聯(lián)，其蒸氣的進口與出口均為并流連接，其物料的進口與出口為順流連接。
4.如權(quán)利要求1所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，其特征是所述的蒸發(fā)器為多個蒸發(fā)器的并聯(lián)，其蒸氣的進口與出口均為并流連接，其物料的進口與出口也均為并流連接。
5.如權(quán)利要求1所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，其特征是所述的機械蒸汽壓縮機的高速離心風機為透平壓縮風機或羅茨式風機。
6.如權(quán)利要求1所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，其特征是所述的蒸發(fā)器為單體多管程或多個管程共用一個分離器。
7.如權(quán)利要求1所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，其特征是所述的蒸發(fā)器為升降膜或升膜或降膜。
8.如權(quán)利要求1所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，其特征是所述的機械蒸汽壓縮機還包括兩級機械蒸汽壓縮機的串聯(lián)壓縮。
9.如權(quán)利要求1至8所述的帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，其特征是在所述的蒸發(fā)器的蒸汽入口端與機械蒸汽壓縮機的壓縮機的蒸汽出口上還設(shè)有蒸汽入口端，與蒸汽鍋爐的蒸汽出口相連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及輕工食品、石油化工、生物制藥類企業(yè)生產(chǎn)用蒸發(fā)濃縮設(shè)備。一種帶有機械蒸汽壓縮機的管式蒸發(fā)器裝置，包括有在管式蒸發(fā)器上設(shè)有進料端，其出料端與分離器的出料端連通，其主要特點是還包括有蒸發(fā)器的蒸汽入口端與機械蒸汽壓縮機的壓縮機的蒸汽出口相連通，機械蒸汽壓縮機的高速離心風機的進氣端與分離器的出氣口相連通。機械蒸汽壓縮機將管式蒸發(fā)器蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽吸入壓縮機后進行壓縮，升溫升壓后的蒸汽再次為蒸發(fā)器提供熱源，如此反復循環(huán)，節(jié)約能源。
文檔編號B01D1/00GK102553274SQ20121006161
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月11日
發(fā)明者宋金虎, 張永生 申請人:甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司