本發(fā)明涉及機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱MVR)，主要應(yīng)用于蒸發(fā)行業(yè)的節(jié)能技術(shù)。

背景技術(shù)：

MVR技術(shù)及多效蒸發(fā)技術(shù)都屬于蒸發(fā)領(lǐng)域的節(jié)能技術(shù),前者節(jié)能優(yōu)勢(shì)更加明顯,但核心設(shè)備壓縮機(jī)成本比較昂貴。MVR系統(tǒng)通常只作為單效形式出現(xiàn)，其中壓縮機(jī)投資成本幾乎接近一半。傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)工藝相比MVR技術(shù)在節(jié)能優(yōu)勢(shì)上差距太大，同時(shí)也隨著效數(shù)的增加性價(jià)比越來越低，通常以三效形式居多。多效蒸發(fā)技術(shù)優(yōu)勢(shì)就是工藝成熟具備成本優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明將MVR技術(shù)和傳統(tǒng)多效蒸發(fā)工藝技術(shù)合理結(jié)合,優(yōu)化集成為二效并流法MVR蒸發(fā)系統(tǒng),不僅能節(jié)約設(shè)備投資而且更有利于整個(gè)蒸發(fā)系統(tǒng)的效率提高,有更進(jìn)一步的節(jié)能減排意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明結(jié)合MVR技術(shù)和傳統(tǒng)并流法的多效蒸發(fā)工藝的各自優(yōu)勢(shì),優(yōu)化集成二效并流法MVR蒸發(fā)系統(tǒng),以節(jié)約壓縮機(jī)設(shè)備投資并能有利于整個(gè)蒸發(fā)系統(tǒng)效率的提高,具有更進(jìn)一步的節(jié)能意義。二效并流法MVR蒸發(fā)系統(tǒng)的主要措施就是把第二效蒸發(fā)分離出來的全部的二次蒸汽通過羅茨壓縮機(jī)壓縮提高熱焓后作為且唯一作為第一效加熱設(shè)備熱源使用，同時(shí)第一效蒸發(fā)分離出來的二次蒸汽作為第二效加熱設(shè)備的熱源，如需彌補(bǔ)系統(tǒng)熱量平衡，在第二效加熱設(shè)備開設(shè)生蒸汽輸入口利用少量生蒸汽輔助啟動(dòng)和運(yùn)行蒸發(fā)系統(tǒng)。

本系統(tǒng)采用并流法二效流程，主要由一效加熱設(shè)備、一效分離設(shè)備、二效加熱設(shè)備、二效分離設(shè)備及羅茨壓縮機(jī)組成。為實(shí)現(xiàn)一效二效蒸發(fā)量大致接近分別采用一效和二效相同規(guī)格的加熱設(shè)備與分離設(shè)備。經(jīng)一效加熱的料液通過一效分離設(shè)備分離出二次蒸汽直接用于二效加熱，換熱后因失去潛熱而冷凝為液體排出。分離出來的一效濃縮液經(jīng)二效再次加熱分離出二效蒸汽后濃度進(jìn)一步提高，料液最后以濃縮液形式排出進(jìn)入其他工藝流程,需要時(shí)部分濃縮液強(qiáng)制循環(huán)返回到第一效設(shè)備繼續(xù)蒸發(fā)。從第二效設(shè)備分離出來的全部的二次蒸汽經(jīng)過羅茨壓縮機(jī)壓縮全部進(jìn)入第一效加熱設(shè)備熱交換后冷凝成液體排出,經(jīng)壓縮的二次蒸汽是第一效加熱設(shè)備的唯一熱源。進(jìn)入二效并流法MVR蒸發(fā)系統(tǒng)的料液溫度可能較低，僅依賴壓縮機(jī)做功難以維持系統(tǒng)熱量平衡，在第二效加熱設(shè)備開設(shè)生蒸汽輸入口利用少量生蒸汽輔助啟動(dòng)和運(yùn)行蒸發(fā)系統(tǒng)，這是為了第二效設(shè)備先蒸發(fā)讓壓縮機(jī)能提前獲得二次蒸汽壓縮而縮短系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間，也彌補(bǔ)了第二效蒸發(fā)量不足而使一效二效蒸發(fā)量大致相同。第二效蒸發(fā)設(shè)備分離出的二次蒸汽與第一效蒸發(fā)溫度存在較大溫差，二次蒸汽需經(jīng)充分的壓縮實(shí)現(xiàn)較大飽和溫升才能在第一效加熱設(shè)備完成潛熱交換，而在各種結(jié)構(gòu)的MVR壓縮機(jī)中羅茨壓縮機(jī)具備較高的壓縮比可以滿足這個(gè)高溫升要求，同時(shí)羅茨壓縮機(jī)的風(fēng)量比較大能滿足較大蒸發(fā)系統(tǒng)的要求。羅茨壓縮機(jī)的風(fēng)量在一定范圍內(nèi)和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系，且轉(zhuǎn)速較低，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性很好，系統(tǒng)控制的難度較低，這對(duì)二效MVR蒸發(fā)系統(tǒng)非常重要，因?yàn)樾?shù)越多系統(tǒng)復(fù)雜性就更大。二效并流法MVR蒸發(fā)系統(tǒng)僅采用單級(jí)壓縮方式，因?yàn)閺奶岣呦到y(tǒng)效率角度看增加效數(shù)和多級(jí)壓縮是相互抵消的過程，多級(jí)壓縮所損失的效率要多于效數(shù)增加而提升的效率。不使用生蒸汽的并流法三效及以上效數(shù)純粹的MVR蒸發(fā)系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閺牡谝恍ч_始逐效向后各效的蒸發(fā)量越來越少且溫度越來越低，末效分離出來的二次蒸汽與第一效蒸發(fā)溫度相差太大，按目前國(guó)內(nèi)外MVR壓縮機(jī)的技術(shù)水平無法實(shí)現(xiàn)那么高的溫升，一旦以生蒸汽為主要?jiǎng)恿痛蟠蠼档蚆VR節(jié)能減排的意義，故這里主張二效并流法MVR蒸發(fā)系統(tǒng)而不是更多效數(shù)。對(duì)于蒸發(fā)量相同的系統(tǒng)，二效并流法MVR蒸發(fā)系統(tǒng)的二次蒸汽壓縮量只是單效MVR的一半左右，這樣在壓縮機(jī)選型時(shí)規(guī)格就能降低大約一半，很明顯節(jié)約了設(shè)備投資成本。

本系統(tǒng)為有利于提高整體效率，一效加熱、一效分離、二效加熱、二效分離及羅茨壓縮機(jī)各主要設(shè)備采用首尾相連的環(huán)形布置方式，結(jié)構(gòu)緊湊且配管合理。

附圖說明

本發(fā)明屬于蒸發(fā)領(lǐng)域的設(shè)備系統(tǒng)，涉及物料流向及各設(shè)備之間關(guān)系。圖中箭頭表達(dá)了各設(shè)備與物料之間來去關(guān)系，細(xì)實(shí)線代表料液，虛線代表相應(yīng)的蒸汽。圖1主要表達(dá)二效并流法MVR蒸發(fā)系統(tǒng)的運(yùn)行原理，圖2說明了構(gòu)成二效并流法MVR蒸發(fā)系統(tǒng)的各主要設(shè)備的布置關(guān)系。對(duì)于可能出現(xiàn)的強(qiáng)制循環(huán)以及生蒸汽的輸入圖中沒有表達(dá)出來。

具體實(shí)施方式

原液先經(jīng)過第一效設(shè)備加熱蒸發(fā)分離出一效蒸汽變成一效濃縮液，再進(jìn)入第二效設(shè)備進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮后排出進(jìn)入后續(xù)工藝流程，需要時(shí)部分濃縮液強(qiáng)制循環(huán)返回到第一效設(shè)備繼續(xù)蒸發(fā)。一效蒸汽(即第一效分離出來的二次蒸汽)直接用作第二效加熱設(shè)備的熱源，二效蒸汽(即第二效分離出來的二次蒸汽)經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入第一效加熱設(shè)備作為唯一熱源使用。蒸汽經(jīng)熱交換失去潛熱冷凝成液體排出。需要彌補(bǔ)系統(tǒng)熱量平衡時(shí)，在第二效加熱設(shè)備開設(shè)生蒸汽輸入口利用少量生蒸汽輔助啟動(dòng)和運(yùn)行蒸發(fā)系統(tǒng)。