CN210674243U - 用于处理废水的热泵式低温蒸发设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于处理废水的热泵式低温蒸发设备，包括蒸馏罐、热交换装置和抽吸装置，蒸馏罐具有罐体、将罐体内腔分隔成上腔及下腔的消泡装置和与下腔相连通的进废水管路；热交换装置具有热泵压缩机、装于下腔中的第一热交换器和装于上腔中的第二热交换器，热泵压缩机、第一和二热交换器依次连接共同构成供热媒或者冷媒介质流通的循环通路；抽吸装置具有储水容器、与上腔连通的出水管路及抽吸机构，抽吸机构能够驱动储水容器内的水循环流动，并借此将罐体内腔中的气体或者冷凝水抽吸出来；储水容器的排水口上还连接有排水管路。该热泵式低温蒸发设备集蒸发和冷凝处理于一体，简化了处理工艺，降低了生产成本，提高了工作效率和出水水质。

Description

用于处理废水的热泵式低温蒸发设备

技术领域

本实用新型涉及废水处理设备技术领域，具体提供一种用于处理废水的热泵式低温蒸发设备。

背景技术

随着社会经济的不断发展和人们环境意识的提高，我国加大了对污水的治理。目前，企业在进行工业废水处理时，多使用多效蒸发器和MVR蒸发器。但是这两种蒸发器在进行废水处理时的蒸发温度都在90度以上，一方面会造成出水水质不干净、COD值过高，还需要另外配置水处理设备进行净化，不仅使得处理工艺繁杂化，还增加了生产成本；另一方面还会造成蒸发器极易结垢，需要定期检修，既增加了维护成本，又使得蒸发器的使用寿命大大降低。

有鉴于此，特提出本实用新型。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种用于处理废水的热泵式低温蒸发设备，其结构新颖、合理，集蒸发和冷凝处理于一体，不仅简化了处理工艺，降低了生产成本和能耗，还大大提高了工作效率，提升了出水水质，及延长了设备的使用寿命。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于处理废水的热泵式低温蒸发设备，包括蒸馏罐、热交换装置和抽吸装置，其中，所述蒸馏罐具有一为中空状的罐体和一安装于所述罐体内腔中并用于消除泡沫的消泡装置，所述消泡装置将所述罐体的内腔分隔成上下布置的上腔和下腔，并在所述罐体上还安装有一与其下腔相连通并用于输送废水的进废水管路；

所述热交换装置具有一布设于所述罐体外侧旁边的热泵压缩机、一定位安装于所述下腔中的第一热交换器和一定位安装于所述上腔中的第二热交换器，所述热泵压缩机、所述第一热交换器和所述第二热交换器依次连接，共同构成一封闭的、并供热媒或者冷媒介质流通的循环通路；

所述抽吸装置具有一布设于所述罐体外侧旁边并用于暂存冷凝水的储水容器、一与所述上腔相连通并用于输出冷凝水的出水管路、以及一连接于所述储水容器和所述出水管路之间的抽吸机构，所述抽吸机构能够驱动所述储水容器内的水循环流动，并借此将所述罐体内腔中的气体或者冷凝水抽吸出来；

另外，在所述储水容器的排水口上还连接有一供冷凝水排出的排水管路。

作为本实用新型的进一步改进，在所述罐体的顶部上安装有真空排气阀；在所述罐体的底部上安装有一与其下腔相通、并供废液渣排出的排渣管路，且在所述排渣管路上还安装有第一电磁阀和第一水泵；

另外，在所述进废水管路上安装有第二电磁阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述消泡装置包括有挡板和消泡网组件，所述挡板具有一由塑料材质制成、并横向安装于所述罐体内腔中的板主体，所述板主体将所述罐体的内腔分隔成所述上腔和所述下腔，且所述板主体上还布设有若干个贯穿其上下两侧面、并可供水蒸汽通过的第一通孔；所述消泡网组件具有至少两个由金属材质制成的消泡网，至少两个所述消泡网呈上下叠加布置、并一起定位安装于所述板主体的上侧面上，每一所述消泡网还均呈波浪状，即每一所述消泡网均具有若干个依次交替排布的波峰部和波谷部，且在每一所述波峰部的顶端上还设置有若干个可供水蒸汽通过的第二通孔。

作为本实用新型的进一步改进，若干个所述第一通孔均匀布设于所述板主体的中部处；

所述消泡网为三个，三个所述消泡网呈上下叠加布置，且三个所述消泡网还通过一固定架来固定安装于所述板主体上侧面的中部位置处；

另外，每一所述消泡网中的所述波峰部的竖向截面均为倒 U形，每一所述消泡网中的所述波谷部的竖向截面均为U形。

作为本实用新型的进一步改进，还设有一由金属材质制成的导流封头，所述导流封头为轴向两端均敞口的中空圆台形结构体，所述导流封头罩设于所述消泡网组件外，且同时所述导流封头还位于所述第二热交换器的正下方，所述导流封头还与所述板主体的上侧面定位连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述热泵压缩机的出口通过第一连接管路与所述第一热交换器的进口相连通，所述第一热交换器的出口通过第二连接管路与所述第二热交换器的进口相连通，且在所述第二连接管路上还安装有膨胀阀；

还设有第三热交换器，所述第三热交换器定位安装于所述储水容器中，且所述第三热交换器的进口通过第三连接管路与所述第二热交换器的出口相连通，所述第三热交换器的出口通过第四连接管路与所述热泵压缩机的进口相连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述储水容器上还设有进水口和水循环口；

所述抽吸机构具有进水管路、循环管路、循环泵和真空射流器，其中，所述进水管路一端口与所述储水容器的进水口连接且连通，所述循环管路一端口与所述储水容器的水循环口连接且连通，所述循环泵安装于所述循环管路上，所述真空射流器上的三个端口分别对应与所述出水管路一端口、所述进水管路另一端口及所述循环管路另一端口相连通，且所述循环泵还与所述真空射流器协同作用，以驱动所述储水容器内的水循环流动，并借此将所述罐体内腔中的气体或者冷凝水抽吸出来。

作为本实用新型的进一步改进，在所述排水管路上安装有第三电磁阀和第二水泵。

作为本实用新型的进一步改进，还设有清洗装置，所述清洗装置具有一用以供给清洗液的供给装置和一与所述供给装置相连通的清洗管路，所述清洗管路的一端口伸入所述下腔中，并在所述清洗管路的一端口上还安装有喷淋头；

另外，在所述清洗管路上还安装有第四电磁阀和第三水泵。

本实用新型的有益效果是：①该热泵式低温蒸发设备的结构新颖、合理，集蒸发和冷凝处理于一体，一方面能够有效提升设备的紧凑性，使得设备的处理工艺得以大大简化，以及使得整个设备的制造成本大大降低；另一方面还能够促使水蒸汽在向上挥发过程中更快的冷却成冷凝水，再配合上本实用新型所采用的抽吸装置能够快速、有效地将冷凝水全部抽吸出去，可使得整个设备的工作效率大大提高，能耗大大降低。②不同于现有技术中所采用的多效蒸发器和MVR蒸发器，该热泵式低温蒸发设备在工作时，由于罐体内的真空度较高，可使废水被加热到30多度的时候就开始沸腾，这样不仅可有效避免出水水质不干净，还可避免罐体内结垢，进而有效地降低了生产成本、及延长了设备的使用寿命。③本实用新型所采用的消泡装置结构简单、新颖、合理，能够有效将水蒸汽中所含的泡沫阻隔、刺破，确保穿透出去的水蒸汽是纯净的，从而大大提升了出水水质，及提高了水蒸汽的挥发速度。

附图说明

图1为本实用新型所述用于处理废水的热泵式低温蒸发设备的结构示意图；

图2为本实用新型所述消泡装置的剖面结构示意图；

图3为图2所示A部的放大结构示意图；

图4为本实用新型所述消泡装置的局部立体结构示意图；

图5为图4所示B部的放大结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——蒸馏罐 10——罐体

11——消泡装置 110——挡板

1100——板主体 1101——第一通孔

111——消泡网 1111——波峰部

1112——波谷部 1113——第二通孔

112——固定架 113——导流封头

12——进废水管路 13——第二电磁阀

2——热交换装置 20——热泵压缩机

21——第一热交换器 22——第二热交换器

23——膨胀阀 24——第三热交换器

3——抽吸装置 30——储水容器

31——出水管路 32——进水管路

33——循环管路 34——循环泵

35——真空射流器 40——排水管路

41——第三电磁阀 42——第二水泵

5——真空排气阀 60——排渣管路

61——第一电磁阀 62——第一水泵

70——清洗管路 71——第四电磁阀

72——第三水泵

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技艺的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技艺的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。于本说明书中所述的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1：

请参阅附图1所示，其为本实用新型所述用于处理废水的热泵式低温蒸发设备的结构示意图。

所述用于处理废水的热泵式低温蒸发设备包括蒸馏罐1、热交换装置2和抽吸装置3，其中，所述蒸馏罐1具有一为中空状的罐体10和一安装于所述罐体10内腔中并用于消除泡沫的消泡装置11，所述消泡装置11将所述罐体10的内腔分隔成上下布置的上腔和下腔，并在所述罐体10上还安装有一与其下腔相连通并用于输送废水的进废水管路12；

所述热交换装置2具有一布设于所述罐体10外侧旁边的热泵压缩机20、一定位安装于所述下腔中的第一热交换器21 和一定位安装于所述上腔中的第二热交换器22，所述热泵压缩机20、所述第一热交换器21和所述第二热交换器22依次连接，共同构成一封闭的、并供热媒或者冷媒介质流通的循环通路；

所述抽吸装置3具有一布设于所述罐体10外侧旁边并用于暂存冷凝水的储水容器30、一与所述上腔相连通并用于输出冷凝水的出水管路31、以及一连接于所述储水容器30和所述出水管路31之间的抽吸机构，所述抽吸机构能够驱动所述储水容器30内的水循环流动，并借此将所述罐体10内腔中的气体或者冷凝水抽吸出来；

另外，在所述储水容器30的排水口上还连接有一供冷凝水排出的排水管路40。

在本实施例中，优选的，在所述罐体10的顶部上安装有真空排气阀5；在所述罐体10的底部上安装有一与其下腔相通、并供废液渣排出的排渣管路60，且在所述排渣管路60上还安装有第一电磁阀61和第一水泵62；

另外，在所述进废水管路12上安装有第二电磁阀13。

在本实施例中，优选的，参阅附图2至附图5所示，所述消泡装置11包括有挡板110和消泡网组件，所述挡板110具有一由塑料材质(优选特氟龙材料)制成、并横向安装于所述罐体10内腔中的板主体1100，所述板主体1100将所述罐体 10的内腔分隔成所述上腔和所述下腔，且所述板主体1100上还布设有若干个贯穿其上下两侧面、并可供水蒸汽通过的第一通孔1101；所述消泡网组件具有至少两个由金属材质制成的消泡网111，至少两个所述消泡网111呈上下叠加布置、并一起定位安装于所述板主体1100的上侧面上，每一所述消泡网111还均呈波浪状，即每一所述消泡网111均具有若干个依次交替排布的波峰部1111(向上凸起)和波谷部1112(向下凹陷)，且在每一所述波峰部1111的顶端上还设置有若干个可供水蒸汽通过的第二通孔1113，另外，任意相邻的一所述波峰部1111和一所述波谷部1112共用一壁，且在每一共用壁上亦设置有若干个可供水蒸汽通过的第二通孔。

进一步优选的，若干个所述第一通孔1101均匀布设于所述板主体1100的中部处；

所述消泡网111为三个(但不局限于三个)，三个所述消泡网111呈上下叠加布置，且三个所述消泡网111还通过一固定架112来固定安装于所述板主体1100上侧面的中部位置处，即所述消泡网111配合置于若干个所述第一通孔1101的上方；

另外，每一所述消泡网111中的所述波峰部1111的竖向截面均为倒U形，每一所述消泡网111中的所述波谷部1112 的竖向截面均为U形。

进一步优选的，还设有一由金属材质制成的导流封头 113，所述导流封头113为轴向两端均敞口的中空圆台形结构体，所述导流封头113罩设于所述消泡网组件外，且同时所述导流封头113还位于所述第二热交换器22的正下方，所述导流封头113还与所述板主体1100的上侧面定位连接。

在本实施例中，优选的，所述热泵压缩机20的出口通过第一连接管路与所述第一热交换器21的进口相连通，所述第一热交换器21的出口通过第二连接管路与所述第二热交换器 22的进口相连通，且在所述第二连接管路上还安装有膨胀阀 23；

还设有第三热交换器24，所述第三热交换器24定位安装于所述储水容器30中，且所述第三热交换器24的进口通过第三连接管路与所述第二热交换器22的出口相连通，所述第三热交换器24的出口通过第四连接管路与所述热泵压缩机20 的进口相连通。

在本实施例中，优选的，所述储水容器30上还设有进水口和水循环口，所述出水管路31另一端口伸入所述上腔中并靠近于所述导流封头113底部的位置处；

所述抽吸机构具有进水管路32、循环管路33、循环泵34 和真空射流器35，其中，所述进水管路32一端口与所述储水容器30的进水口连接且连通，所述循环管路33一端口与所述储水容器30的水循环口连接且连通，所述循环泵34安装于所述循环管路33上，所述真空射流器35上的三个端口分别对应与所述出水管路31一端口、所述进水管路32另一端口及所述循环管路33另一端口相连通，且所述循环泵34还与所述真空射流器35协同作用，以驱动所述储水容器30内的水循环流动，并借此将所述罐体10内腔中的气体或者冷凝水抽吸出来。

在本实施例中，优选的，在所述排水管路40上安装有第三电磁阀41和第二水泵42。

在本实施例中，优选的，还设有清洗装置，所述清洗装置具有一用以供给清洗液的供给装置(如可选为水箱)和一与所述供给装置相连通的清洗管路70，所述清洗管路70的一端口伸入所述下腔中，并在所述清洗管路70的一端口上还安装有喷淋头；另外，在所述清洗管路70上还安装有第四电磁阀71 和第三水泵72。

此外，本实用新型还提供了所述热泵式低温蒸发设备的废水处理方法，具体为：

①设备运行前，预先在所述储水容器30中存有净水；

设备开始运行，控制器控制所述循环泵34启动，所述储水容器30中的净水经所述循环泵34吸入并流出、再经所述真空射流器35流出、最后回到所述储水容器30中，持续进行上述水循环流动过程，所述罐体10内的空气就会不断的被抽出来，因此所述罐体10内就会形成负压真空；然后，所述控制器控制所述第二电磁阀13打开，废水就会被吸入到所述罐体10的下腔内；

②当废水达到设定液位时，安装于所述罐体10上的液位传感器感测到废水液位信息，并传信给所述控制器，所述控制器控制所述第二电磁阀13关闭，废水不再进入；此时所述罐体10内的真空度不断升高，当所述罐体10内的真空度达到 90KPa以上时，所述控制器控制所述热泵压缩机20启动运转，热媒介质不断地从所述热泵压缩机20中流出、并进入所述第一热交换器21中，所述第一热交换器21与所述罐体10中的废水进行冷热交换；接下来热媒或者冷媒介质的流动路线为：热媒介质从所述第一热交换器21流出、进入所述膨胀阀23，经所述膨胀阀23出去后变成低温低压的冷媒，然后低温低压的冷媒再顺次流过所述第二热交换器22和所述第三热交换器 24后，最终流回到所述热泵压缩机20中；

由于所述罐体10内的真空度较高，可使废水被加热到30 多度的时候就开始沸腾，沸腾的液体不断的被汽化变成水蒸汽、上升，由于废水里含有其它物质，再加上真空的作用，废水里会形成少量或者大量的泡沫，这些泡沫会随着水蒸汽一起向上挥发，经过所述消泡装置11时，所述消泡装置11中的消泡网组件将泡沫阻隔、刺破，保证穿透出去的水蒸汽是纯净的，纯净的水蒸汽通过所述导流封头113继续上升，然后与所述第二热交换器22进行冷热交换，水蒸汽被冷却生成冷凝水，掉落在所述导流封头113的四周；

③所述上腔内的冷凝水经所述出水管路31抽出、并流入所述储水容器30内，同时由于干净的冷凝水不断的流入所述储水容器30内，当达到冷凝水出口液位时，冷凝水便会经所述排水管路40流出来；

④当废水蒸发达到一定的浓度后，设备会自动控制打开所述真空排气阀5，排出所述罐体10内的真空；然后所述控制器控制所述第一电磁阀61打开、及控制所述第一水泵62启动，废液渣(浓缩液渣)便会经所述排渣管路60排出；

在进行上述排渣的同时，所述控制器控制所述第四电磁阀 71打开、及控制所述第三水泵72启动，清洗液经所述清洗管路70进入所述下腔中，并通过所述喷淋头对所述下腔和所述第一热交换器21进行清洗，当然，清洗废液也会随着废液渣一起排出。

清洗及排渣完毕后，设备自动恢复到初始状态，重新启动进行下一批次的工作。

综上所述，本实用新型所述用于处理废水的热泵式低温蒸发设备的结构新颖、合理，集蒸发和冷凝处理于一体，不仅简化了处理工艺，降低了生产成本和能耗，还大大提高了工作效率，提升了出水水质，及延长了设备的使用寿命。

上述实施方式仅例示性说明本实用新型的功效，而非用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于处理废水的热泵式低温蒸发设备，其特征在于：包括蒸馏罐(1)、热交换装置(2)和抽吸装置(3)，其中，所述蒸馏罐(1)具有一为中空状的罐体(10)和一安装于所述罐体(10)内腔中并用于消除泡沫的消泡装置(11)，所述消泡装置(11)将所述罐体(10)的内腔分隔成上下布置的上腔和下腔，并在所述罐体(10)上还安装有一与其下腔相连通并用于输送废水的进废水管路(12)；

所述热交换装置(2)具有一布设于所述罐体(10)外侧旁边的热泵压缩机(20)、一定位安装于所述下腔中的第一热交换器(21)和一定位安装于所述上腔中的第二热交换器(22)，所述热泵压缩机(20)、所述第一热交换器(21)和所述第二热交换器(22)依次连接，共同构成一封闭的、并供热媒或者冷媒介质流通的循环通路；

所述抽吸装置(3)具有一布设于所述罐体(10)外侧旁边并用于暂存冷凝水的储水容器(30)、一与所述上腔相连通并用于输出冷凝水的出水管路(31)、以及一连接于所述储水容器(30)和所述出水管路(31)之间的抽吸机构，所述抽吸机构能够驱动所述储水容器(30)内的水循环流动，并借此将所述罐体(10)内腔中的气体或者冷凝水抽吸出来；

另外，在所述储水容器(30)的排水口上还连接有一供冷凝水排出的排水管路(40)。

2.根据权利要求1所述的用于处理废水的热泵式低温蒸发设备，其特征在于：在所述罐体(10)的顶部上安装有真空排气阀(5)；在所述罐体(10)的底部上安装有一与其下腔相通、并供废液渣排出的排渣管路(60)，且在所述排渣管路(60)上还安装有第一电磁阀(61)和第一水泵(62)；

另外，在所述进废水管路(12)上安装有第二电磁阀(13)。

3.根据权利要求1所述的用于处理废水的热泵式低温蒸发设备，其特征在于：所述消泡装置(11)包括有挡板(110)和消泡网组件，所述挡板(110)具有一由塑料材质制成、并横向安装于所述罐体(10)内腔中的板主体(1100)，所述板主体(1100)将所述罐体(10)的内腔分隔成所述上腔和所述下腔，且所述板主体(1100)上还布设有若干个贯穿其上下两侧面、并可供水蒸汽通过的第一通孔(1101)；所述消泡网组件具有至少两个由金属材质制成的消泡网(111)，至少两个所述消泡网(111)呈上下叠加布置、并一起定位安装于所述板主体(1100)的上侧面上，每一所述消泡网(111)还均呈波浪状，即每一所述消泡网(111)均具有若干个依次交替排布的波峰部(1111)和波谷部(1112)，且在每一所述波峰部(1111)的顶端上还设置有若干个可供水蒸汽通过的第二通孔(1113)。

4.根据权利要求3所述的用于处理废水的热泵式低温蒸发设备，其特征在于：若干个所述第一通孔(1101)均匀布设于所述板主体(1100)的中部处；

所述消泡网(111)为三个，三个所述消泡网(111)呈上下叠加布置，且三个所述消泡网(111)还通过一固定架(112)来固定安装于所述板主体(1100)上侧面的中部位置处；

另外，每一所述消泡网(111)中的所述波峰部(1111)的竖向截面均为倒U形，每一所述消泡网(111)中的所述波谷部(1112)的竖向截面均为U形。

5.根据权利要求4所述的用于处理废水的热泵式低温蒸发设备，其特征在于：还设有一由金属材质制成的导流封头(113)，所述导流封头(113)为轴向两端均敞口的中空圆台形结构体，所述导流封头(113)罩设于所述消泡网组件外，且同时所述导流封头(113)还位于所述第二热交换器(22)的正下方，所述导流封头(113)还与所述板主体(1100)的上侧面定位连接。

6.根据权利要求1所述的用于处理废水的热泵式低温蒸发设备，其特征在于：所述热泵压缩机(20)的出口通过第一连接管路与所述第一热交换器(21)的进口相连通，所述第一热交换器(21)的出口通过第二连接管路与所述第二热交换器(22)的进口相连通，且在所述第二连接管路上还安装有膨胀阀(23)；

还设有第三热交换器(24)，所述第三热交换器(24)定位安装于所述储水容器(30)中，且所述第三热交换器(24)的进口通过第三连接管路与所述第二热交换器(22)的出口相连通，所述第三热交换器(24)的出口通过第四连接管路与所述热泵压缩机(20)的进口相连通。

7.根据权利要求1所述的用于处理废水的热泵式低温蒸发设备，其特征在于：所述储水容器(30)上还设有进水口和水循环口；

所述抽吸机构具有进水管路(32)、循环管路(33)、循环泵(34)和真空射流器(35)，其中，所述进水管路(32)一端口与所述储水容器(30)的进水口连接且连通，所述循环管路(33)一端口与所述储水容器(30)的水循环口连接且连通，所述循环泵(34)安装于所述循环管路(33)上，所述真空射流器(35)上的三个端口分别对应与所述出水管路(31)一端口、所述进水管路(32)另一端口及所述循环管路(33)另一端口相连通，且所述循环泵(34)还与所述真空射流器(35)协同作用，以驱动所述储水容器(30)内的水循环流动，并借此将所述罐体(10)内腔中的气体或者冷凝水抽吸出来。

8.根据权利要求1所述的用于处理废水的热泵式低温蒸发设备，其特征在于：在所述排水管路(40)上安装有第三电磁阀(41)和第二水泵(42)。

9.根据权利要求1所述的用于处理废水的热泵式低温蒸发设备，其特征在于：还设有清洗装置，所述清洗装置具有一用以供给清洗液的供给装置和一与所述供给装置相连通的清洗管路(70)，所述清洗管路(70)的一端口伸入所述下腔中，并在所述清洗管路(70)的一端口上还安装有喷淋头；

另外，在所述清洗管路(70)上还安装有第四电磁阀(71)和第三水泵(72)。

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