CN210645170U - 一种双效外循环蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双效外循环蒸发器，包括一效加热器、二效加热器、一效气液分离器、二效气液分离器、冷凝器和真空泵；一效加热器管程的进口和出口分别通过管路连通一效气液分离器的液体出口和气体入口，形成第一循环***；一效加热器壳程的入口连通热蒸汽；其二效加热器管程的进口和出口分别通过管路连通二效气液分离器的液体出口和气体入口，形成第二循环***；二效加热器壳程的入口连通一效气液分离器的气体出口，二效气液分离器的气体出口连通到冷凝器的壳程入口，冷凝器的管程则连通冷却水管；真空泵入口则连通冷凝器的壳程。本实用新型结构简单，通过降低循环***的内部压强进而降低液体沸点，循环利用二次蒸汽进行加热蒸发。

Description

一种双效外循环蒸发器

技术领域

本实用新型涉及化工液体蒸发浓缩设备，具体是一种双效外循环蒸发器。

背景技术

在工业生产中，锅炉化学清洗待蒸发液体主要分为无机盐待蒸发液体和有机盐待蒸发液体：无机盐待蒸发液体主要是碱煮及盐酸洗清洗待蒸发液体为主，经现场中和沉淀处理可达标排放。有机盐待蒸发液体主要是柠檬酸清洗液及EDTA清洗液，这两种化学清洗COD高达20000mg/L以上，电厂工业废水***无法对锅炉待蒸发液体进行达标处理排放。现有对有机盐待蒸发液体回收的办法有：回收法，利用强酸将EDTA从清洗液中析出晶体，收集析出晶体，从而回收部分EDTA。但是这种方法需要用水量为清洗液容量的4-5倍，存贮澄清池的容量大（约为清洗液容量的5-6倍）并且还需要强酸、片碱及氧化剂等，成本较高，并且需要经过多到处理工序，处理周期长。喷淋至煤场燃烧处理，将有机酸待蒸发液体喷淋至煤场，然后随煤入炉膛进行燃烧处理，燃烧后产生的气体随烟气排出，产生的固体物则随炉渣排出，但是需要煤堆贮存量大，以确保煤堆的吸附能力，并且遇下雨天无法作业，受天气影响因素大。

高效蒸发浓缩法，利用蒸发、分离装置对待蒸发液体进行蒸发浓缩分离，通过逐级蒸发浓缩分离。有机酸盐类与水蒸汽分离后，水蒸汽经冷却排放至工业废水池进行中和达标排放；有机酸盐经干燥后收集装袋。现有的蒸发分离设备在加热分离过程中，NH3及有些盐类溶液沸点会随着浓度降低而明显降低，会跟着水蒸汽一起蒸发，导致一些有害物质与水蒸汽混合在一起，还需要将水蒸汽经冷却排放至工业废水池中和达标才能排放，在传统操作上，作业程序相对比较复杂，并且持续通入高温蒸汽耗费的能源较高，成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种低温下蒸发的双效外循环蒸发器。

一种双效外循环蒸发器，包括一效加热器、二效加热器、一效气液分离器、二效气液分离器、冷凝器和真空泵；其一效加热器的管程的进口和出口分别通过管路连通一效气液分离器的液体出口和气体入口，形成第一循环***；一效加热器的壳程的入口连通热蒸汽，冷凝水出口则连通排水管路；其二效加热器的管程的进口和出口分别通过管路连通二效气液分离器的液体出口和气体入口，形成第二循环***；二效加热器的壳程的入口连通一效气液分离器的气体出口，二效加热器壳程的冷凝水出口则连通排水管路；二效气液分离器的气体出口连通到冷凝器的壳程入口，冷凝器壳程的冷凝水出口则连通排水管路，冷凝器的管程则连通冷却水管；真空泵入口则连通冷凝器的壳程。

所述的双效外循环蒸发器,通过第一循环***完成一次气液分离，在一效加热器中壳程的热蒸汽与管程的待蒸发液体进行热交换，在热交换的过程中，会造成一效分离器的内部压强降低，造成一定的负压，一效分离的温度会降低；通过真空泵抽出冷凝器壳程内的空气，使与其连通的二效气液分离器的内部压强大幅降低，二效气液分离器内的分离温度低于二次蒸汽的加热温度，利用第一循环***产生的二次蒸汽通入二效加热器的壳程中与管程的待蒸发液体进行热交换，通过第二循环完成二次气液分离；通过冷却水管将冷水通入冷凝器的管程，与通入冷凝器壳程的蒸汽进行热交换冷凝成水直接排出，一效加热器、二效加热器和冷凝器内的通过热交换冷凝变成的水可经排水管路排出；本实用新型通过真空泵抽取冷凝器壳程与二效分离器的空气，降低二效分离器的内部压强，使其分离温度大幅度降低，水的沸点降低容易从待蒸发液体中气化分离，而其他有害物质则不会被气化，冷凝水蒸汽变成水后可直接排放。

附图说明

图1为一种双效外循环蒸发器的结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种双效外循环蒸发器，包括一效加热器（1）、二效加热器（2）、一效气液分离器（3）、二效气液分离器（4）、冷凝器（5）和真空泵（M1）；其一效加热器（1）的管程的进口和出口分别通过管路连通一效气液分离器（3）的液体出口和气体入口，形成第一循环***；一效加热器（1）的壳程的入口连通热蒸汽，冷凝水出口则连通排水管路；其二效加热器（2）的管程的进口和出口分别通过管路连通二效气液分离器（4）的液体出口和气体入口，形成第二循环***；二效加热器（2）的壳程的入口连通一效气液分离器（3）的气体出口，二效加热器（2）壳程的冷凝水出口则连通排水管路；二效气液分离器（4）的气体出口连通到冷凝器（5）的壳程入口，冷凝器（5）壳程的冷凝水出口则连通排水管路，冷凝器（5）的管程则连通冷却水管；真空泵（M1）入口则连通冷凝器（5）的壳程。

蒸汽机提供热蒸汽从一效加热器壳程入口通入一效加热器壳程，待蒸发液体通过管路从液体入口通入一效气液分离器，第一循环***的一效循环泵不断将一效气液分离器内的待蒸发液体输送到一效加热器的管程。在一效加热器内，壳程的热蒸汽与管程的待蒸发液体进行热交换，热蒸汽冷凝变成冷却水经排水管路排出去，待蒸发液体一部分加热汽化从一效气液分离器的气体出口经管路从二效加热器的壳程入口进入二效加热器壳程，另一部分未汽化留在一效气液分离器重复第一循环，完成汽液分离。在第一循环***进行热交换的过程中，会造成一效气液分离器的内部压强降低，造成一定的负压，汽液分离的温度会降低；从一效气液分离器汽化加热的二次蒸汽从管路进入二效加热器壳程。打开阀门与一效循环泵，少部分待蒸发液体经管路从二效气液分离器的液体入口进入二效气液分离器。第二循环***的二效循环泵不断将二效气液分离器内的待蒸发液体输送到二效加热器的管程。在二效加热器内，壳程的二次蒸汽与管程的待蒸发液体进行热交换，二次蒸汽冷凝变成冷却水经排水管路排直接排出去，待蒸发液体一部分加热汽化经管路进入冷凝器壳程中冷凝成水直接排出去，另一部分未汽化部分留在二效气液分离器重复第二循环，完成汽液分离。在第二循环***中，利用真空泵抽取冷凝器壳程中的空气，与冷凝器壳程连通的二效气液分离器内部的压强会大幅度降低，造成明显的负压，二效气液分离器内汽液分离的温度会大幅降低，可利用第一循环***产生的二次蒸汽来再次当作第二循环***的加热源，降低成本。

所述的双效外循环蒸发器，冷凝器（5）的管程出口通过冷却水管连通冷却塔（6）的进水口，冷凝器（5）的管程入口通过冷却水管连通冷却塔（6）的出水口。通过冷却塔将冷水通过冷却水管循环通入冷凝器管程，可将使用过的冷却水经过冷却塔冷却再反复使用，节省成本。

所述的双效外循环蒸发器，一效气液分离器（3）液体入口与平衡槽（7）连通，一效气液分离器（3）与平衡槽（7）之间设置进料泵（M2）。通过设置平衡槽可存储待蒸发液体原料，也可将经过第一循环***和第二循环***汽液分离浓缩后未达标的待蒸发液体通入平衡槽内继续等待进一步汽液分离。

所述的双效外循环蒸发器，一效加热器（1）壳程气体出口、二效加热器（2）壳程气体出口分别通过管路与冷凝器（5）壳程气体入口连通。在冷凝时的温度和压力下，蒸汽中容易产生不凝结的气体，不凝气会影响传热，导致加热器热交换的效率降低，真空泵在抽取冷凝器与二效分离器的空气时，可将一效加热器、二效加热器内的不凝气经管路抽出至冷凝器排放，提高一效加热器、二效加热器的传热效率。

所述的双效外循环蒸发器，所述一效加热器（1）、二效加热器（2）和冷凝器（5）的排水管路出口与冷凝水泵（M3）入口连通。水蒸汽冷凝的积水会导致一效加热器和二效加热器的传热率，通过冷凝水泵可快速抽取冷凝器壳程、一效加热器壳程和二效加热器壳程水蒸汽冷凝的积水，提高一效加热器和二效加热器的传热率。

所述的双效外循环蒸发器，所述真空泵（M1）出气口通入平衡槽（7）。可将抽取的空气中的碱性气体通入平衡槽与待蒸发液体溶解进行反复蒸发。

所述的双效外循环蒸发器，所述第一循环***设置有一效循环泵（M4），第二循环***设置有二效循环泵（M5），所述二效循环泵（M5）与二效气液分离器（4）之间连接出料泵（M6），第二循环***和出料泵（M6）设置有用于选择切换的第一控制阀（V1）。通过第一控制阀控制可选择切换重复第二循环***汽液分离，可选择出料泵抽出经过汽化分离的待蒸发液体。

所述的双效外循环蒸发器，出料泵（M6）出口设置有第二控制阀（V2），第二控制阀（V2）的一端为浓缩液排出口（8），另一端则通入平衡槽（7）。通过设置第二控制阀可选择切换排出浓缩液收集起来，可选择切换通入平衡槽继续进行汽化分离，作进一步浓缩待蒸发液体。

所述的双效外循环蒸发器，一效加热器（1）与一效循环泵（M4）之间设置有第三控制阀（V3），出料泵（M6）进口与第一控制阀（V1）之间设置有第四控制阀（V4），进料泵（M2）与平衡槽（7）之间设置有第五控制阀（V5），所述第三控制阀、第四控制阀和第五控制阀均连通排污原料池（9）。可往平衡槽内加热清洗水，通过第一循环***和第二循环***对该双效蒸发器进行清洗，经过清洗的清洗水可由第三控制阀、第四控制阀和第五控制阀选择切换排进排污清洗池内。

Claims (9)

1.一种双效外循环蒸发器，其特征在于，包括一效加热器（1）、二效加热器（2）、一效气液分离器（3）、二效气液分离器（4）、冷凝器（5）和真空泵（M1）；其一效加热器（1）的管程的进口和出口分别通过管路连通一效气液分离器（3）的液体出口和气体入口，形成第一循环***；一效加热器（1）的壳程的入口连通热蒸汽，冷凝水出口则连通排水管路；其二效加热器（2）的管程的进口和出口分别通过管路连通二效气液分离器（4）的液体出口和气体入口，形成第二循环***；二效加热器（2）的壳程的入口连通一效气液分离器（3）的气体出口，二效加热器（2）壳程的冷凝水出口则连通排水管路；二效气液分离器（4）的气体出口连通到冷凝器（5）的壳程入口，冷凝器（5）壳程的冷凝水出口则连通排水管路，冷凝器（5）的管程则连通冷却水管；真空泵（M1）入口则连通冷凝器（5）的壳程。

2.根据权利要求1所述的一种双效外循环蒸发器，其特征在于，冷凝器（5）的管程出口通过冷却水管连通冷却塔（6）的进水口，冷凝器（5）的管程入口通过冷却水管连通冷却塔（6）的出水口。

3.根据权利要求1所述的一种双效外循环蒸发器，其特征在于，一效气液分离器（3）液体入口与平衡槽（7）连通，一效气液分离器（3）与平衡槽（7）之间设置进料泵（M2）。

4.根据权利要求1所述的一种双效外循环蒸发器，其特征在于，一效加热器（1）壳程气体出口、二效加热器（2）壳程气体出口分别通过管路与冷凝器（5）壳程气体入口连通。

5.根据权利要求1所述的一种双效外循环蒸发器，其特征在于，所述一效加热器（1）、二效加热器（2）和冷凝器（5）的排水管路出口与冷凝水泵（M3）入口连通。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种双效外循环蒸发器，其特征在于，所述真空泵（M1）出气口通入平衡槽（7）。

7.根据权利要求6所述的一种双效外循环蒸发器，其特征在于，所述第一循环***设置有一效循环泵（M4），第二循环***设置有二效循环泵（M5），所述二效循环泵（M5）与二效气液分离器（4）之间连接出料泵（M6），第二循环***和出料泵（M6）设置有用于选择切换的第一控制阀（V1）。

8.根据权利要求7所述的一种双效外循环蒸发器，其特征在于，出料泵（M6）出口设置有第二控制阀（V2），第二控制阀（V2）的一端为浓缩液排出口（8），另一端则通入平衡槽（7）。

9.根据权利要求8所述的一种双效外循环蒸发器，其特征在于，一效加热器（1）与一效循环泵（M4）之间设置有第三控制阀（V3），出料泵（M6）进口与第一控制阀（V1）之间设置有第四控制阀（V4），进料泵（M2）与平衡槽（7）之间设置有第五控制阀（V5），所述第三控制阀、第四控制阀和第五控制阀均连通排污原料池（9）。

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