CN113426147A - 一种循环能高效闪蒸***及闪蒸方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种循环能高效闪蒸***，包括闪蒸罐、真空蒸汽负压压缩机、回热板换热器和冷凝储水器，闪蒸罐通过蒸汽出口与真空蒸汽负压压缩机连通连接，闪蒸罐通过目标液体进口和第一目标液体出口分别与回热板换热器两端连通连接，闪蒸罐的第二目标液体出口连通连接有第一负压水泵，回热板换热器另两端分别与真空蒸汽负压压缩机和冷凝水储水器连通连接，本发明利用耐高温的真空蒸汽负压压缩机，将低温无法使用的闪蒸蒸汽调节成高温可回收使用的闪蒸蒸汽，通过板换，全部实现闪蒸蒸汽的能量回收，循环输送至闪蒸罐内部目标液体中，使得本发明能耗需求大幅降低。

Description

一种循环能高效闪蒸***及闪蒸方法
技术领域
本发明涉及干燥设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种循环能高效闪蒸***及闪蒸方法。
背景技术
现在市场上闪蒸设备基本实现方法为：
1、利用真空泵维持闪蒸罐内部真空度；
2、利用蒸汽或热水，加热升温目标目标液体，目标液体进入闪蒸罐后，在负压条件下发生闪蒸。
3、闪蒸蒸汽通过闪蒸罐顶部管道排出，进入循环水板换，与循环水换热后变成冷凝水排出。
现有闪蒸实现方法耗能量很大，目标目标液体循环闪蒸过程中，需用大量热水或蒸汽对目标目标液体加热，发生闪蒸后的闪蒸蒸汽需要大量循环水降温，闪蒸蒸汽变成冷凝水，降温过程消耗能源也较多，而真空蒸汽负压压缩机通过调节转子转速，来调节压缩机出口闪蒸蒸汽的压力及温度，如何利用真空压缩机来改变闪蒸蒸汽的压力和温度，是目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种循环能高效闪蒸***及闪蒸方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种循环能高效闪蒸***，包括以下部件：闪蒸罐、真空蒸汽负压压缩机、回热板换热器和冷凝储水器，所述闪蒸罐上设有蒸汽出口、目标液体进口、第一目标液体出口和第二目标液体出口，闪蒸罐通过蒸汽出口与真空蒸汽负压压缩机连通连接，闪蒸罐通过目标液体进口和第一目标液体出口分别与回热板换热器两端连通连接，闪蒸罐的第二目标液体出口连通连接有第一负压水泵，所述回热板换热器另两端分别与真空蒸汽负压压缩机和冷凝水储水器连通连接。
优选地，所述真空负压压缩机通过进气口与闪蒸罐连通连接，进气口两端均固定安装有十字支撑，两个十字支撑中部固定安装有轴承，且两个十字支撑之间活动安装有轴杆，轴杆两端插设于轴承内，且轴杆表面安装有转子，转子内部集成多级叶轮，转子外部设有永磁体，永磁体外部设有电机线圈。
优选地，所述回热板换通过第一目标液体出口与闪蒸罐连接的管道上安装有第二负压水泵和电加热器。
优选地，所述冷凝水储水器上设有两个排水口，两个排水口分别连通连接有真空泵和第三负压水泵。
优选地，所述真空蒸汽负压压缩机轴承具有耐高温效果，其通过陶瓷镀膜实现，加入纳米级金属添加剂，高温300℃条件下运行72小时，厚度为0.3～1um。
优选地，所述真空蒸汽负压压缩机转子动平衡及扰动气流工况通过10小时实验模拟调整修正，转速为3000～15000转/分，镀镍5um。
根据上述任一所述部件的闪蒸方法，包括以下步骤：
a、40～60摄氏度低温气体通过闪蒸罐进入真空蒸汽负压压缩机；
b、控制转子转速在3000～24000转/min，等熵调节能效达55～85％；
c、真空调节箱将压力升至闪蒸罐绝压的2～5倍，气量控制在3000～30000立方/h，使低温气体变成高温闪蒸蒸汽；
d、真空蒸汽负压压缩机将高温闪蒸蒸汽送入回热板换热器，闪蒸罐中的低温目标液体与高温闪蒸蒸汽换热后变成冷凝水进入冷凝储水器，然后通过第三负压水泵和真空泵间歇排出；
e、低温目标液体与高温闪蒸蒸汽换热，温度升高后进入闪蒸罐闪蒸，待闪蒸罐中目标液体达到符合要求时，再通过第一负压泵泵入下一工序。
优选地，所述步骤d中低温目标液体首次进入回热板换热器时，可通过电加热器进行加热。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明利用耐高温的真空蒸汽负压压缩机，将低温无法使用的闪蒸蒸汽调节成高温可回收使用的闪蒸蒸汽，通过板换，全部实现闪蒸蒸汽的能量回收，循环输送至闪蒸罐内部目标液体中，使得本发明能耗需求大幅降低，不再需要热水或蒸汽加热目标液体，另外也不再需要循环水降温；
通过对真空蒸汽负压压缩机中的轴承和转子进行改进，提高了工作效率，能够降低热能源消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种循环能高效闪蒸***的框架图；
图2是本发明真空蒸汽负压压缩机进气口的结构图。
图中：1闪蒸罐、2真空蒸汽负压压缩机、3回热板换热器、4冷凝储水器、5真空泵、6第一负压水泵、7第二负压水泵、8第三负压水泵、9电加热器、10永磁体、11转子(内部集成多级叶轮)、12十字支撑、13轴杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1所示，本发明提供一种循环能高效闪蒸***，包括以下部件：闪蒸罐1、真空蒸汽负压压缩机2、回热板换热器3和冷凝储水器4，闪蒸罐1上设有蒸汽出口、目标液体进口、第一目标液体出口和第二目标液体出口，闪蒸罐1通过蒸汽出口与真空蒸汽负压压缩机2连通连接，闪蒸罐1通过目标液体进口和第一目标液体出口分别与回热板换热器3两端连通连接，闪蒸罐1的第二目标液体出口连通连接有第一负压水泵6，回热板换热器3另两端分别与真空蒸汽负压压缩机2和冷凝水储水器4连通连接。
如图2所示，本实施例中，真空负压压缩机2通过进气口与闪蒸罐1连通连接，进气口两端均固定安装有十字支撑12，两个十字支撑12中部固定安装有轴承，且两个十字支撑12之间活动安装有轴杆13，轴杆13两端插设于轴承内，且轴杆13表面安装有转子11，转子11内部集成多级叶轮，转子11外部设有永磁体10，永磁体10外部设有电机线圈，电机线圈制造工艺采用高性能耐温绝缘材料，在90％真空条件下加调谐超声波后，进行宽频振动后实现。
本实施例中，回热板换3通过第一目标液体出口与闪蒸罐1连接的管道上安装有第二负压水泵7和电加热器9。
本实施例中，冷凝水储水器4上设有两个排水口，两个排水口分别连通连接有真空泵5和第三负压水泵8。
本实施例中，轴承具有耐高温效果，其通过陶瓷镀膜实现，加入纳米级金属添加剂，高温300℃条件下运行72小时，厚度为0.3～1um，轴承5通过陶瓷镀膜工艺实现耐温大于150度，正常控制轴5运行温度为110度以内，具有极高耐磨性和极小阻力性。
本实施例中，转子11(内部集成多级叶轮)动平衡及扰动气流工况通过10小时实验模拟调整修正，转速为3000～15000转/分，镀镍5um。
依照上述部件的闪蒸方法，包括以下步骤：
a、40～60摄氏度低温气体通过闪蒸罐1进入真空蒸汽负压压缩机2；
b、控制转子11(内部集成多级叶轮)转速在3000～24000转/min，等熵调节能效达55～85％；
c、真空调节箱将压力升至闪蒸罐绝压的2～5倍，气量控制在3000～30000立方/h，使低温气体变成高温闪蒸蒸汽；
d、真空蒸汽负压压缩机2将高温闪蒸蒸汽送入回热板换热器3，闪蒸罐1中的低温目标液体与高温闪蒸蒸汽换热后变成冷凝水进入冷凝储水器4，然后通过第三负压水泵8和真空泵5间歇排出；
e、低温目标液体与高温闪蒸蒸汽换热，温度升高后进入闪蒸罐1闪蒸，待闪蒸罐1中目标液体达到符合要求时，再通过第一负压泵6泵入下一工序。
本实施例中，步骤d中低温目标液体首次进入回热板换热器3时，可通过电加热器9进行加热，用于***刚启动时的加热，当***正常运行时关闭换热器3。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种循环能高效闪蒸***，其特征在于，包括以下部件：闪蒸罐、真空蒸汽负压压缩机、回热板换热器和冷凝储水器，所述闪蒸罐上设有蒸汽出口、目标液体进口、第一目标液体出口和第二目标液体出口，闪蒸罐通过蒸汽出口与真空蒸汽负压压缩机连通连接，闪蒸罐通过目标液体进口和第一目标液体出口分别与回热板换热器两端连通连接，闪蒸罐的第二目标液体出口连通连接有第一负压水泵，所述回热板换热器另两端分别与真空蒸汽负压压缩机和冷凝水储水器连通连接。
2.根据权利要求1所述的循环能高效闪蒸***，其特征在于：所述真空负压压缩机通过进气口与闪蒸罐连通连接，进气口两端均固定安装有十字支撑，两个十字支撑中部固定安装有轴承，且两个十字支撑之间活动安装有轴杆，轴杆两端插设于轴承内，且轴杆表面安装有转子，转子内部集成多级叶轮，转子外部设有永磁体，永磁体外部设有电机线圈。
3.根据权利要求1所述的循环能高效闪蒸***及，其特征在于：所述回热板换通过第一目标液体出口与闪蒸罐连接的管道上安装有第二负压水泵和电加热器。
4.根据权利要求1所述的循环能高效闪蒸***，其特征在于：所述冷凝水储水器上设有两个排水口，两个排水口分别连通连接有真空泵和第三负压水泵。
5.根据权利要求2所述的循环能高效闪蒸***，其特征在于：所述轴承具有耐高温效果，其通过陶瓷镀膜实现，加入纳米级金属添加剂，高温300℃条件下运行72小时，厚度为0.3～1um。
6.根据权利要求1所述的循环能高效闪蒸***，其特征在于：所述转子动平衡及扰动气流工况通过10小时实验模拟调整修正，转速为3000～15000转/分，镀镍5um。
7.根据权利要求1-6任一所述部件的闪蒸方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、40～60摄氏度低温气体通过闪蒸罐进入真空蒸汽负压压缩机；
b、控制转子转速在3000～24000转/min，等熵压缩能效达55～85％；
c、真空压缩机将压力升至闪蒸罐绝压的2～5倍，气量控制在3000～30000立方/h，使低温闪蒸蒸汽变成高温闪蒸蒸汽；
d、真空蒸汽负压压缩机出口将高温闪蒸蒸汽送入回热板换热器，闪蒸罐中的低温目标液体与高温闪蒸蒸汽换热后变成冷凝水进入冷凝储水器，然后通过第三负压水泵和真空泵间歇排出；
e、低温目标液体与高温闪蒸蒸汽换热，温度升高后进入闪蒸罐闪蒸，待闪蒸罐中目标液体达到符合要求时，再通过第一负压泵泵入下一工序。
8.根据权利要求7所述的闪蒸方法，其特征在于：所述步骤d中低温目标液体首次进入回热板换热器时，可通过电加热器进行加热。
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