一種臥式水力剪切薄膜噴淋mvr蒸發(fā)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本技術提供一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，包括臥式水力剪切蒸發(fā)器、料液循環(huán)泵、蒸汽壓縮機、料液儲罐；臥式水力剪切蒸發(fā)器由殼體、蒸汽導入腔和冷凝水導出腔、換熱管束、布料板、具有傳動軸的驅動裝置、噴淋系統(tǒng)組成；換熱管束包括換熱管、管板、蒸汽布氣腔、冷凝水收集腔；蒸汽布氣腔、冷凝水收集腔均轉動設置在殼體上；蒸汽導入腔、蒸汽布氣腔、換熱管、冷凝水收集腔、冷凝水導出腔相通；驅動裝置帶動換熱管束相對于殼體轉動；蒸汽壓縮機的蒸汽出口與蒸汽導入腔相通；料液儲罐與殼體的底部相通，原液送入料液儲罐，料液儲罐的出口還通過料液循環(huán)泵與噴淋系統(tǒng)相通。本系統(tǒng)設備緊湊、能耗低、不易結垢、消泡能力強。
【專利說明】
一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)
技術領域
[0001 ]本技術涉及薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前高難度廢水蒸發(fā)行業(yè)，為了解決降低能耗，近年來發(fā)展MVR技術，其一般可分為立式強制循環(huán)式、立式降膜式。其中立式強制循環(huán)式抗結垢能力強，但由于存在液柱壓力導致蒸汽壓縮機出口壓力提高，能耗較大，同時需配備大功率料液循環(huán)栗，總體能耗較高，同時其抗泡沫能力，藥耗高;立式降膜式由于其為薄膜式蒸發(fā)，不存在液柱壓力問題和大功率的料液循環(huán)栗，蒸汽壓縮機功率較小，但立式降膜式容易產(chǎn)生泡沫，且產(chǎn)生的泡沫會淤積在換熱管內(nèi)，嚴重時導致干壁現(xiàn)象，且立式降膜蒸發(fā)器存在著嚴重的結垢問題。此外，立式強制循環(huán)式和立式降膜式MVR還具有占空間較大，高度較高，操作維護不便等不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本技術的目的是提供一種能夠降低結垢，控制泡沫產(chǎn)生，能耗較低的臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)。
[0004]本技術所述的臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，包括臥式水力剪切蒸發(fā)器1、料液循環(huán)栗2、蒸汽壓縮機3、料液儲罐5;其中，臥式水力剪切蒸發(fā)器I由殼體11、固定在殼體兩側的蒸汽導入腔33和冷凝水導出腔34、換熱管束12、布料板13、具有傳動軸14的驅動裝置、噴淋系統(tǒng)18、組成;換熱管束12包括固定在換熱管31兩端的管板30、固定在兩個管板側部的蒸汽布氣腔29、冷凝水收集腔32;蒸汽布氣腔29、冷凝水收集腔32均轉動設置在殼體上;蒸汽導入腔33、蒸汽布氣腔29、換熱管31、冷凝水收集腔32、冷凝水導出腔34依次相通；兩個管板固定在傳動軸14上，在驅動裝置的帶動下，通過傳動軸14帶動換熱管束12相對于殼體轉動；
所述的噴淋系統(tǒng)18位于殼體11內(nèi)換熱管31的上方;所述的布料板13有兩個以上，在轉動軸的周向均布安裝在兩個管板30之間；蒸汽壓縮機3的蒸汽出口與蒸汽導入腔33相通;位于冷凝水導出腔34底部有冷凝水排放口 26，不凝氣體出口 25位于冷凝水導出腔34頂部;料液儲罐5與殼體11的底部相通，料液儲罐5上具有母液出口 27;原液送入料液儲罐5，料液儲罐5的出口還通過料液循環(huán)栗2與噴淋系統(tǒng)18相通。
[0005]上述的臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，它還包括除霧系統(tǒng)19，除霧系統(tǒng)19位于噴淋系統(tǒng)18上方的殼體11內(nèi)，除霧系統(tǒng)19的二次蒸汽出口 21與蒸汽壓縮機3蒸汽入口相連。蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)除霧系統(tǒng)去除液滴，再由二次蒸汽出口 21進入蒸汽壓縮機3，提高其溫度和壓力后經(jīng)蒸汽導入腔33、蒸汽布氣腔29進入換熱管12內(nèi)重新作為蒸發(fā)熱源，進一步節(jié)約能耗。
[0006]上述的臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，冷凝水排放口26與冷凝水罐4相通，冷凝水罐4經(jīng)冷凝水栗6與冷凝水換熱器8相連;原液經(jīng)冷凝水換熱器8加熱后送入料液儲罐5 ο冷凝水經(jīng)冷凝水收集腔32、冷凝水導出腔34由冷凝水出口流入冷凝水罐，再由冷凝水栗6輸送經(jīng)冷凝水換熱器8對原液加熱，回收熱量后外排。
[0007]上述的臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，母液出口27通過濃液栗7與濃液換熱器9相連;原液經(jīng)濃液換熱器9加熱后送入料液儲罐5。未能蒸發(fā)的母液由濃液栗7輸送到濃液換熱器9對原液加熱，回收熱量后外排。
[0008]上述的臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，不凝氣體出口25與不凝氣體換熱器10相連;原液經(jīng)不凝氣體換熱器10加熱后送入料液儲罐5。不凝氣體由不凝氣體排放口 25經(jīng)不凝氣體換熱器10對原液加熱，回收熱量后外排。
[0009]上述的臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，所述的水力剪切換熱管束12未浸沒于母液之中，依靠布料板13和噴淋系統(tǒng)18進行布水，依靠重力在換熱管束12上形成薄膜。這樣，無液柱壓力，屬于薄膜蒸發(fā)器，能耗低。
[0010]上述的臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，所述布料板13包括在轉動的管板30的切向方向延伸的切板和沿著管板徑向延伸的徑板，切板固定在徑板在徑向方向上的外端。切板朝向管板轉動方向的一端為錐形。這種結構的布料板13，能夠對噴淋噴出的水有效切割，有效控制蒸發(fā)水膜厚度。
[0011 ]上述的臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，驅動裝置包括與變頻器相接的電機17、減速機16、傳動軸14，電機17通過減速機帶動傳動軸轉動。通過變頻器可以根據(jù)工況控制換熱管束12的轉速;換熱管束12在蒸發(fā)過程中不斷水力剪切，形成水流剪切力降低結垢。
[0012]工作原理及流程:
料液進入料液儲罐5與母液混合;母液經(jīng)料液循環(huán)栗2輸送至噴淋系統(tǒng)18，再由布料板13和噴淋系統(tǒng)18的噴頭均勻地布撒在隨傳動軸14轉動的換熱管束12表面蒸發(fā);冷凝水經(jīng)冷凝水收集腔32、冷凝水導出腔34由冷凝水出口外排;不凝氣體由不凝氣體排放口 25外排;濃縮液進入料液儲罐5經(jīng)母液出口 27外排。
[0013]本技術關鍵在于隨傳動軸水力剪切的換熱管束和噴淋系統(tǒng)，換熱管束在水力剪切過程中產(chǎn)生切向剪切力控制蒸發(fā)水膜厚度同時降低析出的垢附著力，降低蒸發(fā)能耗，換熱管不結垢;噴淋系統(tǒng)同時具備控制泡沫和均勻布水的作用。
[0014]本技術與現(xiàn)有技術相比，具有以下有益效果:
I采用臥式薄膜蒸發(fā)，能耗低；
2將換熱冷凝、蒸發(fā)分離、消泡除霧等功能集于一身，為一體化設備，結構緊湊占地小、投資低；
3臥式水力剪切換熱管束，無結垢問題；
4噴淋系統(tǒng)具備噴淋消泡作用，抗泡沫能力強。
【附圖說明】
[0015]圖1為一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR系統(tǒng)示意圖；
圖2為一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR系統(tǒng)的臥式水力剪切蒸發(fā)器的剖視圖；
圖3為一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR系統(tǒng)換熱管束的剖視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本技術的實施例作進一步說明: 本技術的一個具體實施例如圖1?3所示，一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR系統(tǒng)包括臥式水力剪切蒸發(fā)器1、料液循環(huán)栗2、蒸汽壓縮機3、冷凝水罐4、料液儲罐5、冷凝水栗6、濃液栗
7、冷凝水換熱器8、濃液換熱器9、不凝氣體換熱器10;
其中，臥式水力剪切蒸發(fā)器I由殼體11、固定在殼體兩側的蒸汽導入腔33和冷凝水導出腔34、換熱管束12、布料板13、傳動軸14、支持軸承15、減速機16、電機17、噴淋系統(tǒng)18、除霧系統(tǒng)19、蒸汽入口 20、二次蒸汽出口 21、進料口 22、人孔23、觀察孔24、不凝氣體出口 25、冷凝水出口 26、母液出口 27、腳支撐28等組成；
換熱管束12包括固定在換熱管31兩端的管板30、固定在兩個管板30側部的蒸汽布氣腔29、冷凝水收集腔32;蒸汽布氣腔29、冷凝水收集腔32均設置在轉動殼體上；
噴淋系統(tǒng)18位于殼體11內(nèi)換熱管束12頂部15-20cm處;除霧系統(tǒng)19位于噴淋系統(tǒng)18上方的殼體11內(nèi)；所述的進料口 22位于殼體11外一側并與噴淋系統(tǒng)19相連;所述的二次蒸汽出口 21位于除霧系統(tǒng)19上方的殼體11內(nèi)；所述人孔23、觀察孔24分別位于殼體兩側，其中人孔23盲板上留有觀察孔24;
所述的支持軸承15位于臥式水力剪切蒸發(fā)器I左右兩側并與傳動軸14相連;所述的傳動軸14 一端經(jīng)減速機16與電機17相連，另一端依次通過蒸汽導入腔33、蒸汽布氣腔29、兩個管板30、冷凝水收集腔32、冷凝水導出腔34并與兩個管板30固定；工作時，所述的蒸發(fā)管束12由電機17和減速機16驅動下的傳動軸14帶動下以一定的轉速轉動;所述的蒸汽布氣腔29和冷凝水收集腔32分別位于管板30左右兩側;所述的管板30位于換熱管31兩側;所述的布料板13共四個，對稱安裝在轉動的管板30上；
所述的蒸汽入口 20位于蒸汽導入腔33的腔體上;所述的冷凝水排放口 26位于冷凝水導出腔34底部，不凝氣體出口 25位于冷凝水導出腔34頂部;所述的母液出口 27位于料液儲罐5底部。
[0017]所述的二次蒸汽出口21與蒸汽壓縮機3蒸汽入口相連，蒸汽壓縮機3出口通過蒸汽入口 20經(jīng)蒸汽導入腔33與換熱管束12相連;所述的料液儲罐5出口經(jīng)料液循環(huán)栗2與噴淋系統(tǒng)18相連，所述的母液出口 27通過濃液栗7與濃液換熱器9相連;所述的冷凝水出口 26與冷凝水罐4相連，冷凝水罐4經(jīng)冷凝水栗6與冷凝水換熱器8相連;所述的不凝氣體出口 25與不凝氣體換熱器10相連。原液經(jīng)濃液換熱器9和冷凝水換熱器8加熱后再經(jīng)不凝氣體換熱器10加熱，然后送入料液儲罐5。
[0018]工作原理及流程:
料液經(jīng)冷凝水換熱器、濃液換熱器、不凝氣體換熱器預熱后進入料液儲罐與母液混合，經(jīng)料液循環(huán)栗輸送至噴淋系統(tǒng)的進料口，再由布料板和噴頭均勻地布撒在隨傳動軸轉動的換熱管束表面蒸發(fā);蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)除霧系統(tǒng)去除液滴，再由二次蒸汽出口進入蒸汽壓縮機，提高其溫度和壓力后經(jīng)蒸汽入口進入換熱管束內(nèi)重新作為蒸發(fā)熱源;冷凝水由冷凝水出口流入冷凝水罐，再由冷凝水栗輸送經(jīng)冷凝水換熱器回收熱量后外排;不凝氣體由不凝氣體排放口經(jīng)不凝氣體換熱器回收熱量后外排;未能蒸發(fā)的母液由母液出口流回料液儲罐，再由濃液栗輸送到濃液換熱器回收熱量后外排。
[0019]本技術關鍵在于隨傳動軸水力剪切的換熱管束和噴淋系統(tǒng)，換熱管束在水力剪切過程中產(chǎn)生切向剪切力控制蒸發(fā)水膜厚度同時降低析出的垢附著力，降低蒸發(fā)能耗，換熱管不結垢;噴淋系統(tǒng)同時具備控制泡沫和均勻布水的作用。
[0020]總之，本技術提供的臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，能夠利用水力剪切使得水流不斷進行往復式運動，形成水流剪切作用，降低結垢，同時采用進料噴淋系統(tǒng)形成高速水柱沖擊泡沫，可有效控制泡沫問題，系統(tǒng)為薄膜蒸發(fā)，且采用蒸汽壓縮機回收二次蒸汽進行壓縮后提高壓力和溫度重新作為熱源，系統(tǒng)能耗較低，且設備緊湊、占地小。
【主權項】
1.一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于:包括臥式水力剪切蒸發(fā)器(I)、料液循環(huán)栗(2)、蒸汽壓縮機(3)、料液儲罐(5);其中，所述的臥式水力剪切蒸發(fā)器(I)由殼體(11)固定在殼體兩側的蒸汽導入腔(33 )和冷凝水導出腔(34)、換熱管束(12 )、布料板(13)、具有傳動軸(14)的驅動裝置、噴淋系統(tǒng)(18)組成;所述的換熱管束(12)包括固定在換熱管(31)兩端的管板(30)、固定在兩個管板(30)側部的蒸汽布氣腔(29)、冷凝水收集腔(32);蒸汽布氣腔(29)、冷凝水收集腔(32)均轉動設置在殼體上;所述的蒸汽導入腔(33)、蒸汽布氣腔(29)、換熱管(31)、冷凝水收集腔(32)、冷凝水導出腔(34)依次相通;所述的兩個管板(30)固定在傳動軸(14)上，并在驅動裝置的帶動下，通過傳動軸(14)帶動換熱管束(12)相對于殼體轉動； 所述的噴淋系統(tǒng)(18)位于殼體(11)內(nèi)換熱管(31)的上方;所述的布料板(13)有兩個以上，在轉動軸的周向均布安裝在兩個管板(30)之間；蒸汽壓縮機(3)的蒸汽出口與蒸汽導入腔(33)相通;位于冷凝水導出腔(34)底部有冷凝水排放口(26)，不凝氣體出口(25)位于冷凝水導出腔(34 )頂部;料液儲罐(5 )與殼體(11)的底部相通，料液儲罐(5 )上具有母液出口(27)；原液送入料液儲罐(5 )，料液儲罐(5 )的出口還通過料液循環(huán)栗(2 )與噴淋系統(tǒng)(18 )相通。2.如權利要求1所述的一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征是:它還包括除霧系統(tǒng)(19)，除霧系統(tǒng)(19)位于噴淋系統(tǒng)(18)上方的殼體(II)內(nèi)，除霧系統(tǒng)(19)的二次蒸汽出口(21)與蒸汽壓縮機(3)蒸汽入口相連。3.如權利要求1所述的一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征是:冷凝水排放口(26)與冷凝水罐(4)相通，冷凝水罐(4)經(jīng)冷凝水栗(6)與冷凝水換熱器(8)相連;原液經(jīng)冷凝水換熱器(8)加熱后送入料液儲罐(5)。4.如權利要求1所述的一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征是:母液出口(27)通過濃液栗(7)與濃液換熱器(9)相連；原液經(jīng)濃液換熱器(9)加熱后送入料液儲罐(5)05.如權利要求1所述的一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征是:不凝氣體出口(25)與不凝氣體換熱器(10)相連；原液經(jīng)不凝氣體換熱器(10)加熱后送入料液儲罐(5)06.如權利要求1所述的一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征是:所述的水力剪切換熱管束(12)未浸沒于母液之中，依靠布料板(13)和噴淋系統(tǒng)(18)進行布液，并依靠重力在換熱管束上形成薄膜。7.如權利要求1所述的一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征是:所述布料板(13 )包括在轉動的管板(30 )的切向方向延伸的切板和沿著管板徑向延伸的徑板，切板固定在徑板在徑向方向上的外端。8.如權利要求7所述的一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征是:切板朝向管板轉動方向的一端為錐形。9.如權利要求1所述的一種臥式水力剪切薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征是:驅動裝置包括與變頻器相接的電機、減速機、傳動軸，電機通過減速機帶動傳動軸轉動。
【文檔編號】B01D1/22GK105879418SQ201610129002
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月8日
【發(fā)明人】蔣程
【申請人】上海樸是環(huán)境科技有限公司