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(shù)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(jī)、料液儲(chǔ)罐；臥式水力剪切蒸發(fā)器由殼體、蒸汽導(dǎo)入腔和冷凝水導(dǎo)出腔、換熱管束、布料板、具有傳動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)裝置、噴淋系統(tǒng)組成；換熱管束包括換熱管、管板、蒸汽布?xì)馇弧⒗淠占?；蒸汽布?xì)馇?、冷凝水收集腔均轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上；蒸汽導(dǎo)入腔、蒸汽布?xì)馇?、換熱管、冷凝水收集腔、冷凝水導(dǎo)出腔相通；驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)換熱管束相對(duì)于殼體轉(zhuǎn)動(dòng)；蒸汽壓縮機(jī)的蒸汽出口與蒸汽導(dǎo)入腔相通；料液儲(chǔ)罐與殼體的底部相通，原液送入料液儲(chǔ)罐，料液儲(chǔ)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(shè)備緊湊、能耗低、不易結(jié)垢、消泡能力強(qiáng)。
【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(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本技術(shù)涉及薄膜噴淋MVR蒸發(fā)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[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(shù)，其一般可分為立式強(qiáng)制循環(huán)式、立式降膜式。其中立式強(qiáng)制循環(huán)式抗結(jié)垢能力強(qiáng)，但由于存在液柱壓力導(dǎo)致蒸汽壓縮機(jī)出口壓力提高，能耗較大，同時(shí)需配備大功率料液循環(huán)栗，總體能耗較高，同時(shí)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(jī)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(huì)淤積在換熱管內(nèi)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致干壁現(xiàn)象，且立式降膜蒸發(fā)器存在著嚴(yán)重的結(jié)垢問題。此外，立式強(qiáng)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(hù)不便等不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本技術(shù)的目的是提供一種能夠降低結(jié)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(shù)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(jī)3、料液儲(chǔ)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(cè)的蒸汽導(dǎo)入腔33和冷凝水導(dǎo)出腔34、換熱管束12、布料板13、具有傳動(dòng)軸14的驅(qū)動(dòng)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(gè)管板側(cè)部的蒸汽布?xì)馇?9、冷凝水收集腔32;蒸汽布?xì)馇?9、冷凝水收集腔32均轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上;蒸汽導(dǎo)入腔33、蒸汽布?xì)馇?9、換熱管31、冷凝水收集腔32、冷凝水導(dǎo)出腔34依次相通；兩個(gè)管板固定在傳動(dòng)軸14上，在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下，通過傳動(dòng)軸14帶動(dòng)換熱管束12相對(duì)于殼體轉(zhuǎn)動(dòng)；
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(gè)以上，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的周向均布安裝在兩個(gè)管板30之間；蒸汽壓縮機(jī)3的蒸汽出口與蒸汽導(dǎo)入腔33相通;位于冷凝水導(dǎo)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(dǎo)出腔34頂部;料液儲(chǔ)罐5與殼體11的底部相通，料液儲(chǔ)罐5上具有母液出口 27;原液送入料液儲(chǔ)罐5，料液儲(chǔ)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(jī)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(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)3，提高其溫度和壓力后經(jīng)蒸汽導(dǎo)入腔33、蒸汽布?xì)馇?9進(jìn)入換熱管12內(nèi)重新作為蒸發(fā)熱源，進(jìn)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(chǔ)罐5 ο冷凝水經(jīng)冷凝水收集腔32、冷凝水導(dǎo)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(duì)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(chǔ)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(duì)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(chǔ)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(duì)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(jìn)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(zhuǎn)動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)方向的一端為錐形。這種結(jié)構(gòu)的布料板13，能夠?qū)娏車姵龅乃行懈?，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(qū)動(dòng)裝置包括與變頻器相接的電機(jī)17、減速機(jī)16、傳動(dòng)軸14，電機(jī)17通過減速機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。通過變頻器可以根據(jù)工況控制換熱管束12的轉(zhuǎn)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(jié)垢。
[0012]工作原理及流程:
料液進(jìn)入料液儲(chǔ)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(dòng)軸14轉(zhuǎn)動(dòng)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(dǎo)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(jìn)入料液儲(chǔ)罐5經(jīng)母液出口 27外排。
[0013]本技術(shù)關(guān)鍵在于隨傳動(dòng)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(shí)降低析出的垢附著力，降低蒸發(fā)能耗，換熱管不結(jié)垢;噴淋系統(tǒng)同時(shí)具備控制泡沫和均勻布水的作用。
[0014]本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)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(shè)備，結(jié)構(gòu)緊湊占地小、投資低；
3臥式水力剪切換熱管束，無結(jié)垢問題；
4噴淋系統(tǒng)具備噴淋消泡作用，抗泡沫能力強(qiáng)。
【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(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)的實(shí)施例作進(jìn)一步說明: 本技術(shù)的一個(gè)具體實(shí)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(jī)3、冷凝水罐4、料液儲(chǔ)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(cè)的蒸汽導(dǎo)入腔33和冷凝水導(dǎo)出腔34、換熱管束12、布料板13、傳動(dòng)軸14、支持軸承15、減速機(jī)16、電機(jī)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(jìn)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(gè)管板30側(cè)部的蒸汽布?xì)馇?9、冷凝水收集腔32;蒸汽布?xì)馇?9、冷凝水收集腔32均設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)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(jìn)料口 22位于殼體11外一側(cè)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(cè)，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(cè)并與傳動(dòng)軸14相連;所述的傳動(dòng)軸14 一端經(jīng)減速機(jī)16與電機(jī)17相連，另一端依次通過蒸汽導(dǎo)入腔33、蒸汽布?xì)馇?9、兩個(gè)管板30、冷凝水收集腔32、冷凝水導(dǎo)出腔34并與兩個(gè)管板30固定；工作時(shí)，所述的蒸發(fā)管束12由電機(jī)17和減速機(jī)16驅(qū)動(dòng)下的傳動(dòng)軸14帶動(dòng)下以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng);所述的蒸汽布?xì)馇?9和冷凝水收集腔32分別位于管板30左右兩側(cè);所述的管板30位于換熱管31兩側(cè);所述的布料板13共四個(gè)，對(duì)稱安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)的管板30上；
所述的蒸汽入口 20位于蒸汽導(dǎo)入腔33的腔體上;所述的冷凝水排放口 26位于冷凝水導(dǎo)出腔34底部，不凝氣體出口 25位于冷凝水導(dǎo)出腔34頂部;所述的母液出口 27位于料液儲(chǔ)罐5底部。
[0017]所述的二次蒸汽出口21與蒸汽壓縮機(jī)3蒸汽入口相連，蒸汽壓縮機(jī)3出口通過蒸汽入口 20經(jīng)蒸汽導(dǎo)入腔33與換熱管束12相連;所述的料液儲(chǔ)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(chǔ)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(yù)熱后進(jìn)入料液儲(chǔ)罐與母液混合，經(jīng)料液循環(huán)栗輸送至噴淋系統(tǒng)的進(jìn)料口，再由布料板和噴頭均勻地布撒在隨傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)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(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)，提高其溫度和壓力后經(jīng)蒸汽入口進(jìn)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(chǔ)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(shù)關(guān)鍵在于隨傳動(dòng)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(shí)降低析出的垢附著力，降低蒸發(fā)能耗，換熱管不結(jié)垢;噴淋系統(tǒng)同時(shí)具備控制泡沫和均勻布水的作用。
[0020]總之，本技術(shù)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(jìn)行往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，形成水流剪切作用，降低結(jié)垢，同時(shí)采用進(jìn)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(jī)回收二次蒸汽進(jìn)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(shè)備緊湊、占地小。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(jī)(3)、料液儲(chǔ)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(cè)的蒸汽導(dǎo)入腔(33 )和冷凝水導(dǎo)出腔(34)、換熱管束(12 )、布料板(13)、具有傳動(dòng)軸(14)的驅(qū)動(dòng)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(gè)管板(30)側(cè)部的蒸汽布?xì)馇?29)、冷凝水收集腔(32);蒸汽布?xì)馇?29)、冷凝水收集腔(32)均轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在殼體上;所述的蒸汽導(dǎo)入腔(33)、蒸汽布?xì)馇?29)、換熱管(31)、冷凝水收集腔(32)、冷凝水導(dǎo)出腔(34)依次相通;所述的兩個(gè)管板(30)固定在傳動(dòng)軸(14)上，并在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下，通過傳動(dòng)軸(14)帶動(dòng)換熱管束(12)相對(duì)于殼體轉(zhuǎn)動(dòng)； 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(gè)以上，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的周向均布安裝在兩個(gè)管板(30)之間；蒸汽壓縮機(jī)(3)的蒸汽出口與蒸汽導(dǎo)入腔(33)相通;位于冷凝水導(dǎo)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(dǎo)出腔(34 )頂部;料液儲(chǔ)罐(5 )與殼體(11)的底部相通，料液儲(chǔ)罐(5 )上具有母液出口(27)；原液送入料液儲(chǔ)罐(5 )，料液儲(chǔ)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(quán)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(jī)(3)蒸汽入口相連。3.如權(quán)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(chǔ)罐(5)。4.如權(quán)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(chǔ)罐(5)05.如權(quán)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(chǔ)罐(5)06.如權(quán)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(jìn)行布液，并依靠重力在換熱管束上形成薄膜。7.如權(quán)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(zhuǎn)動(dòng)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(quán)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(zhuǎn)動(dòng)方向的一端為錐形。9.如權(quán)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(qū)動(dòng)裝置包括與變頻器相接的電機(jī)、減速機(jī)、傳動(dòng)軸，電機(jī)通過減速機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B01D1/22GK105879418SQ201610129002
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月8日
【發(fā)明人】蔣程
【申請(qǐng)人】上海樸是環(huán)境科技有限公司