本實用新型涉及濃縮設備技術領域，具體涉及一種自源式熱泵濃縮器。

背景技術：

單效/雙效濃縮器適用于中藥、西藥、葡萄糖、釀酒、淀粉、口服液、化工、食品、味精、乳品等熱敏性物料的低溫真空濃縮。

MVR是蒸汽機械再壓縮技術的簡稱。MVR是重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量，從而減少對外界能源的需求的一項節(jié)能技術。

目前，現(xiàn)有的MVR濃縮器雖然具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢，但是也有其應用的局限性；(1)MVR濃縮器出于安全方面及拉烏爾定律的限制，目前無法判斷在易燃易爆溶劑回收方面的成功應用；(2)MVR壓縮機本身的維護成本相對較高，難度也較大；(3)MVR濃縮器的運行控制要求較高，整體可靠性及穩(wěn)定性有待提高。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種結構設計合理、結構簡單、安全可靠、維護成本低、使用方便、穩(wěn)定性好的自源式熱泵濃縮器。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：一種自源式熱泵濃縮器，包括熱水罐、冷水罐、加熱器、蒸發(fā)室、一級冷凝器、電控柜、氣液分離器、二級冷凝器、二級分離器、三級冷凝器、一級分離器和熱泵機組，且所述熱水罐、冷水罐、加熱器、蒸發(fā)室、一級冷凝器、氣液分離器、二級冷凝器、二級分離器、三級冷凝器、一級分離器和熱泵機組通過管道依次連接，所述熱水罐、冷水罐、加熱器和蒸發(fā)室的外壁面上均固定設置有保溫層，所述電控柜固定設置有在冷水罐前方，所述電控柜的前端面上設置有兩扇柜門。

通過采用上述技術方案，熱泵機組運行穩(wěn)定，運行成本低廉，結構設計合理、結構簡單、安全可靠、維護成本低、使用方便、實用性好。

本實用新型進一步設置為：所述熱水罐、冷水罐、加熱器、蒸發(fā)室、一級冷凝器、電控柜、氣液分離器、二級冷凝器、二級分離器、三級冷凝器、一級分離器和熱泵機組上分別設置有支架，各部件通過支架與相鄰的部件連接或直接與地面連接。通過本設置，各部件連接方便，固定可靠。

本實用新型還進一步設置為：所述熱泵機組為單螺桿式水源熱泵機組。通過本設置，結構簡單，成本低，工作穩(wěn)定。

本實用新型還進一步設置為：所述電控柜的上端面上可拆卸設置有照明裝置，該照明裝置包括燈座，所述燈座的上端面上焊接有金屬蛇皮管，所述金屬蛇皮管背離燈座端螺紋連接有LED燈，所述燈座的前端面上設置有用于控制所述LED燈啟閉的按鈕開關。通過本設置，照明裝置位置設置合理，結構簡單，照亮電控柜操作區(qū)域，金屬蛇皮管能夠任意彎曲，調(diào)節(jié)照射角度操作容易，使用更加方便。

本實用新型還進一步設置為：所述燈座與電控柜的上端面通過螺釘連接，所述按鈕開關與燈座的前端面通過螺釘連接，所述燈座內(nèi)設置有充電鋰電池，所述充電鋰電池通過導線與LED燈電連接，且充電鋰電池給LED燈供電。通過本設置，充電鋰電池能夠儲備電能，在斷電情況下繼續(xù)供電，使用更加方便。

本實用新型還進一步設置為：所述金屬蛇皮管為不銹鋼蛇皮管，金屬蛇皮管的直徑為4-30mm，金屬蛇皮管的長度為100—300mm。通過本設置，金屬蛇皮管不會生銹，使用壽命長，且尺寸設置合理，使用更加方便。

本實用新型的優(yōu)點是：與現(xiàn)有技術相比，本實用新型結構設置更加合理，熱泵機組運行穩(wěn)定，運行成本低廉，結構設計合理、結構簡單、安全可靠、維護成本低、使用方便、實用性好。

下面結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例的俯視示意圖；

圖3為本實用新型實施例的照明裝置的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例直接型自源熱泵濃縮器原理示意圖；

圖5為本實用新型實施例水浴型自源熱泵濃縮器原理示意圖。

具體實施方式

參見圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，本實用新型公開的一種自源式熱泵濃縮器，包括熱水罐1、冷水罐2、加熱器3、蒸發(fā)室4、一級冷凝器5、電控柜6、氣液分離器7、二級冷凝器8、二級分離器9、三級冷凝器10、一級分離器11 和熱泵機組12，且所述熱水罐1、冷水罐2、加熱器3、蒸發(fā)室4、一級冷凝器 5、氣液分離器7、二級冷凝器8、二級分離器9、三級冷凝器10、一級分離器 11和熱泵機組12通過管道依次連接，所述熱水罐1、冷水罐2、加熱器3和蒸發(fā)室4的外壁面上均固定設置有保溫層，所述電控柜6固定設置有在冷水罐2 前方，所述電控柜6的前端面上設置有兩扇柜門61。

作為優(yōu)選的，所述熱水罐1、冷水罐2、加熱器3、蒸發(fā)室4、一級冷凝器5、電控柜6、氣液分離器7、二級冷凝器8、二級分離器9、三級冷凝器10、一級分離器11和熱泵機組12上分別設置有支架13，各部件通過支架13與相鄰的部件連接或直接與地面連接。各支架13通過現(xiàn)有的螺釘或螺栓與對準的部件或裝置鎖緊固定。兩扇柜門61通過現(xiàn)有的合頁或?qū)к壟c電控柜6的柜體連接。保溫層采用現(xiàn)有的保溫材料制成，用于保持熱水罐1、冷水罐2、加熱器3和蒸發(fā)室4內(nèi)的溫度，防止內(nèi)部溫度變化而影響濃縮效果。

為使本實用新型結構更加合理，作為優(yōu)選的，本實施例所述熱泵機組12為單螺桿式水源熱泵機組。

所述電控柜6的上端面上可拆卸設置有照明裝置14，該照明裝置14包括燈座141，所述燈座141的上端面上焊接有金屬蛇皮管142，所述金屬蛇皮管142 背離燈座141端螺紋連接有LED燈143，所述燈座141的前端面上設置有用于控制所述LED燈143啟閉的按鈕開關144。

所述燈座141與電控柜6的上端面通過螺釘連接，所述按鈕開關144與燈座141的前端面通過螺釘連接，所述燈座141內(nèi)設置有充電鋰電池145，所述充電鋰電池145通過導線與LED燈143電連接，且充電鋰電池145給LED燈143 供電。

所述金屬蛇皮管142為不銹鋼蛇皮管，金屬蛇皮管142的直徑為4-30mm，金屬蛇皮管142的長度為100—300mm。

本實用新型熱泵機組運行穩(wěn)定，運行成本低廉，結構設計合理、結構簡單、安全可靠、維護成本低、使用方便、實用性好。

另外，針對本實施例的技術方案可以在此基礎上進一步改進：

在行業(yè)中如果低品位熱源為水則稱之為水源型熱泵，如果低品位熱源為空氣則稱之為氣源型熱泵，如果低品位熱源為地熱則稱之為地源型熱泵；而我們的熱泵濃縮器的低品位熱源為濃縮器本身，所以依照行業(yè)習慣，另外與蒸汽噴射型熱泵進行區(qū)分；我們將熱泵用于蒸發(fā)濃縮的系統(tǒng)統(tǒng)一稱為自源熱泵濃縮器。根據(jù)系統(tǒng)換熱的形式我們又將系統(tǒng)分為：水浴型自源熱泵濃縮器和直接型自源熱泵濃縮器。水浴型自源熱泵濃縮器的原理參見圖5，直接型自源熱泵濃縮器的原理參見圖4。下面將對這兩種類型自源熱泵濃縮器進行說明：

兩種類型自源熱泵濃縮器的比較及運用場合：

通過水浴型自源濃縮器與直接型自源濃縮器的原理圖我們可以發(fā)現(xiàn)水浴型自源熱泵濃縮器較直接型自源熱泵濃縮器更為復雜，因為水浴型自源熱泵濃縮器需要以水為媒介通過二次轉(zhuǎn)換以便實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移；因此水浴型熱泵濃縮器需要增加2臺換熱器、2臺循環(huán)水泵及冷熱水箱各一臺。我們很容易發(fā)現(xiàn)直接型自源熱泵濃縮器較水浴型自源熱泵濃縮具有如下優(yōu)點：

(1)設備結構簡單：直接型自源熱泵濃縮器不用2臺換熱器及循環(huán)水系統(tǒng)；因此設備結構較為簡單；

(2)單機運行效率高：如果將熱泵置于濃縮器的附近，由于沒有循環(huán)水系統(tǒng)，采用直接換熱，所以綜合換熱效率較高及能耗有所降低；

雖然從直觀來看水浴型自源熱泵濃縮器多了一次熱量轉(zhuǎn)移，使設備造價會有所增加；但是從深層次分析，水浴型自源熱泵也有如下關鍵優(yōu)勢；

(3)節(jié)約制冷劑：制冷劑-水媒介這級換熱通過銅管進行換熱，換熱效率極高，因此制冷劑-水媒介這級換熱器體積、距離大為減少，故可大量的減少制冷劑的充注量；直接降低后期制冷劑的維護、使用成本；

(4)控制制冷劑風險：制冷劑本身或多或少存在的環(huán)保問題、毒性、易燃易爆等風險；水浴型熱泵濃縮器能最大限度的將制冷劑的風險控制在最低程度；

(5)提高設備利用率、便于管理：與冷凍水、循環(huán)水、真空、壓空等公用系統(tǒng)類似進行全系統(tǒng)的能源管理與配置；可以減少總的裝機容量，提供熱泵的利用率；正如我們大量運用的制冷系統(tǒng)，一般都采用水、鹽水或乙二醇水溶液進行熱量的轉(zhuǎn)移；

(6)與防爆車間隔離：因為自源型熱泵濃縮器往往用于乙醇等有機溶劑的回收，如果采用水浴型的熱泵濃縮器，可將熱泵機組置于公共機房內(nèi)，通常該機房為一般區(qū)，進而不用對熱泵機組提防爆要求；也可大幅度減低熱泵機組的造價；

(7)提高再沸器效率：由于制冷劑的工作壓力較高，因此如果將蒸發(fā)器的再沸器直接當作熱泵的冷凝器使用便需要增加再沸器換熱管的厚度，這樣會降低再沸器的換熱效率，而水浴型熱泵濃縮器再沸器的工作壓力無需太高；

(8)提高壓縮機效率：因為制冷劑-水媒介這級換熱器與壓縮機距離非常近，因此壓縮機無需將制冷工質(zhì)進行遠距離輸送，從而降低了壓縮機的能耗，使壓縮機的主要功率用于提高熱量的位能；因此，壓縮機的COP值會有所提高；

(9)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性：熱泵機組一般有專業(yè)的廠家進行全面的研究與開發(fā)，他們有數(shù)十年的制冷技術經(jīng)驗；因此他們提供的熱泵機組是非常成熟的產(chǎn)品；而我們制藥設備廠家主要對濃縮系統(tǒng)有成熟的制造與控制經(jīng)驗；讓專業(yè)的人干專業(yè)的事是對系統(tǒng)穩(wěn)定性的最大保證。

通過以上的分析比較，我們不難發(fā)現(xiàn)直接型自源熱泵濃縮器較適用于實驗室或小規(guī)模車間的單機運行；而水浴型自源熱泵較適合于大、中型車間的系統(tǒng)運行。大、中型車間是服務于大規(guī)模的生產(chǎn)要求，要考慮綜合的經(jīng)濟性；另外系統(tǒng)的可靠及穩(wěn)定性也是至關重要的；而水浴型自源熱泵均符合大、中型車間的使用要求。與大、中型車間的大規(guī)模生產(chǎn)要求不同的是，實驗室或小型車間，要求的是單機運行，一般做考慮全系統(tǒng)的運行，因此只要把單機設備做的簡單就行。正如大型工廠需要冷凍水系統(tǒng)，而實驗室只需要一臺冷柜即可。

上述實施例對本實用新型的具體描述，只用于對本實用新型進行進一步說明，不能理解為對本實用新型保護范圍的限定，本領域的技術工程師根據(jù)上述實用新型的內(nèi)容對本實用新型作出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。