[发明专利]凝汽源热泵驱动多效蒸馏溶液结晶净化工艺

摘要

一种凝汽源热泵驱动多效蒸馏溶液结晶净化工艺利用凝汽源热泵不仅回收末效蒸发器的凝汽潜热，而且梯级回收凝水显热、油冷显热、套缸显热、过冷显热；利用凝汽源热泵和水蒸汽压缩机，共同制取加热水蒸汽，以实现独立驱动多效蒸馏溶液结晶净化工艺；多效蒸馏生产的高温盐水，再经螺旋沉降离心机的固液分离，而生产结晶盐和盐水；所生产的结晶盐由输送带送至收集池待用；所生产的盐水与补充海水混合后再送回多效蒸馏工艺中循环处理。

主权项

一种凝汽源热泵驱动多效蒸馏溶液结晶净化工艺，其由管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)；凝汽进口(1‑1)；分离腔(1‑2)；圆环分布垂直虹吸取热管簇(1‑3)；分流腔(1‑4)；凝水出口(1‑5)；液态热泵工质进口(1‑6)；气态热泵工质出口(1‑7)；吸油口(1‑8)；引射器(1‑9)；两通阀(1‑10)；不凝气分离器(1‑11)；圆柱空间虹吸下降通道(1‑12)；凝水泵(1‑13)；凝水回热器(1‑14)；凝水进口(1‑15)；凝汽(2)；液位开关(3)；膨胀阀(4)；干燥过滤器(4‑1)；压缩机(5)；回油口(5‑1)；驱动设备(5‑2)；套缸回热器(5‑3)；油分离器(5‑4)；油过滤器(5‑5)；流量开关(5‑6)；电磁阀(5‑7)；油冷却器(5‑8)；手动球阀(5‑9)；过冷器(5‑10)；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)；软化补水进口(6‑1)；分离腔(6‑2)；圆环分布垂直虹吸放热管簇(6‑3)；分流腔(6‑4)；水蒸汽出口(6‑5)；气态热泵工质进口(6‑6)；液态热泵工质出口(6‑7)；出气口(6‑8)；圆柱空间虹吸下降通道(6‑9)；热泵工质(7)；软化补水(8)；软化补水流量调节阀(9)；水蒸汽压缩机(10)；高压水蒸汽(11)；压力开关(12)；温度开关(13)；真空泵(14)；蒸发器(15)；蒸汽管(15‑1)；凝水管(15‑2)；储液罐(15‑3)；出液口(15‑4)；布液器(15‑5)；进汽口(15‑6)；预热进汽口(15‑6‑1)；进水口(15‑7)；出水口(15‑8)；除沫器(15‑9)；出汽口(15‑10)；进液口(15‑11)；预热器(16)；海水补充泵(17)；循环喷淋泵(18)；流量调节阀(19)；盐水泵(20)；海水(21)；凝水(22)；盐水(23)；低压水蒸汽(24)；加压水蒸汽(25)；流量控制阀(26)；螺旋沉降离心机(27)；结晶盐(28)组成，其特征在于：管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程顶部气态热泵工质出口(1‑7)通过管道连接压缩机(5)、油分离器(5‑4)、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)壳程、干燥过滤器(4‑1)、过冷器(5‑10)过冷侧、膨胀阀(4)、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程底部液态热泵工质进口(1‑6)，组成热泵循环回路；油分离器(5‑4)底部出油口通过管道连接手动球阀(5‑9)、油冷却器(5‑8)润滑油侧、油过滤器(5‑5)、流量开关(5‑6)、电磁阀(5‑7)、手动球阀(5‑9)、压缩机(5)回油口，组成油冷回热回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)壳程的顶部凝汽进口(1‑1)、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇(1‑3)外侧、底部凝水出口(1‑5)、不凝气分离器(1‑11)、凝水泵(1‑13)、凝水回热器(1‑14)凝水侧，组成凝汽(2)放热凝水(22)回热回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程的底部液态热泵工质进口(1‑6)、底部分流腔(1‑4)、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇(1‑3)内侧、顶部分离腔(1‑2)、顶部气态热泵工质出口(1‑7)，组成热泵工质的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路，其中圆环分布垂直虹吸取热管簇(1‑3)为圆环分布、垂直设置的管簇，中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道(1‑12)，而管簇内壁的多个圆柱空间设为虹吸上升通道，虹吸下降通道与虹吸上升通道的流通面积大致相等；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)的外壳为垂直设置的圆柱面；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程上部内壁设置液位开关(3)，依据热泵工质液位信号闭环控制膨胀阀(4)的开度，而膨胀阀(4)的出口通过管道连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)管程底部液态热泵工质进口(1‑6)，组成热泵工质膨胀回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)壳程的顶部气态热泵工质进口(6‑6)、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇(6‑3)外侧、底部液态热泵工质出口(6‑7)，组成热泵工质的逆流放热回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)管程的底部软化补水进口(6‑1)、底部分流腔(6‑4)、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇(6‑3)内侧、顶部分离腔(6‑2)、顶部水蒸汽出口(6‑5)，组成软化补水的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路，其中圆环分布垂直虹吸放热管簇(6‑3)为圆环分布、垂直设置的管簇，中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道(6‑9)，而管簇内壁的多个圆柱空间设为虹吸上升通道，虹吸下降通道与虹吸上升通道的流通面积大致相等；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)的外壳为垂直设置的圆柱面；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)管程上部内壁设置液位开关(3)，依据软化补水(8)的水位信号闭环控制软化补水流量调节阀(9)的开度，而软化补水流量调节阀(9)的出口通过管道连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)管程底部软化补水进口(6‑1)，以补充软化补水(8)，组成软化补水流量调节回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)管程顶部水蒸汽出口(6‑5)通过管道连接水蒸汽压缩机(10)，组成水蒸汽压缩回路；管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器(6)管程顶部分离腔(6‑2)内壁设置压力开关(12)和温度开关(13)各一只；真空泵(14)的进气口连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)壳程底部凝水出口(1‑5)所连接的不凝气分离器(1‑11)出气口，组成不凝气排出回路；软化补水(8)通过管道连接凝水回热器(1‑14)软化水侧、分流三通、油冷却器(5‑8)软化水侧、套缸回热器(5‑3)软化水侧、过冷器(5‑10)软化水侧、汇流三通、软化补水流量调节阀(9)的进口，组成软化补水梯级回热预热回路；软化补水(8)通过管道连接分流三通、流量调节阀(19)、汇流三通，组成软化补水流量调节回路；每效蒸发器(15)及其预热器(16)的壳程通过上部蒸汽管(15‑1)与下部凝水管(15‑2)相互连接，组成凝结回热回路；每效蒸发器(15)管程底部储液罐(15‑3)的出液口(15‑4)，通过管道连接分液三通、循环喷淋泵(18)、蒸发器(15)管程顶部布液器(15‑5)，组成盐水循环喷淋回路；每效蒸发器(15)壳程下部设置进汽口(15‑6)、进水口(15‑7)、出水口(15‑8)，与每效蒸发器(15)管程底部除沫器(15‑9)的上部出汽口(15‑10)，组成蒸发器(15)的水蒸汽、凝水工艺连接点；每效蒸发器(15)管程底部储液罐(15‑3)的进液口(15‑11)、储液罐(15‑3)的出液口(15‑4)所连接分液三通，组成盐水工艺连接点；每效蒸发器(15)壳程的水蒸汽、凝水工艺连接点，管程的水蒸汽、盐水工艺连接点，分别通过管道与其前效、后效蒸发器(15)的对应工艺连接点相互串联连接，组成多效蒸馏工艺；海水(21)通过管道依次连接海水补充泵(17)、各效预热器(16)、首效蒸发器(15)管程顶部布液器(15‑5)，组成海水补充、预热回路；末效蒸发器(15)管程底部储液罐(15‑3)的出液口(15‑4)所连接分液三通，通过管道连接盐水泵(20)、螺旋沉降离心机(27)、盐水循环管道及结晶盐管道，以分离出盐水(23)和结晶盐(28)，组成盐水分离回路；末效蒸发器(15)的管程出汽口(15‑10)与壳程出水口(15‑8)，通过管道分别连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器(1)的凝汽进口(1‑1)和凝水进口(1‑15)，组成凝汽源回路；水蒸汽出口(6‑5)的全部低压水蒸汽(24)通过管道直接连接首效蒸发器(15)壳程下部进汽口(15‑6)，组成热泵加热回路；高压水蒸汽(11)通过流量控制阀(26)、管道连接首效蒸发器(15)壳程下部预热进汽口(15‑6‑1)，组成高压水蒸汽预热回路。