[发明专利]一种喷射压缩式热泵深度蒸发浓缩系统

说明书

本发明一种喷射压缩式热泵深度蒸发浓缩系统，涉及热泵双效蒸发浓缩系统技术领域。为解决现有热泵蒸发浓缩系统难以维持较高真空度，对制冷剂全部深度压缩，耗能和维持成本较高，冷凝水余热无法在能质平衡的状态下充分利用的问题。本发明包括第一压缩机、热泵第一冷凝器、热泵第一蒸发器、热泵第二蒸发器、喷射器、热泵第二冷凝器、一效蒸发罐、二效蒸发罐、真空泵、凝结水收集罐、凝结水排出泵，依次形成乏汽热力循环、制冷剂热力循环和双效蒸发浓缩。本发明将喷射器和压缩机结合，节约了能量和运营成本，梯级蒸发和梯级压缩可提高真空度，增大热泵循环系统性能系数，并有效利用冷凝水余热，实现节能生产。

技术领域

本发明涉及热泵双效蒸发浓缩系统技术领域，具体而言，涉及一种喷射压缩式热泵深度蒸发浓缩系统。

背景技术

双效浓缩器适用于中药、西药、葡萄糖、酿酒、淀粉、口服液、化工、食品、味精、乳品等热敏性物料的低温真空浓缩。一般来说，在蒸发装置中，为了降低溶液的蒸发温度，需要蒸发在一定的真空状态下操作，主要是为了维持物料中的热敏性物质不被破坏，增大传热温度差，从而加快蒸发速度，在双效蒸发器中，由于两效之间存在的压力和温度梯度差，有利于溶液的顺流操作而不需要用泵来输送料液，使得第二效蒸发器蒸发出来的最终需要冷凝的蒸汽温度较低，因而冷却水的用量也相对较少。另外，由于第一效加热产生的二次蒸汽可以用于第二效的热源，不仅节省了原来在单效中蒸发相同量溶液所需的生蒸汽的消耗，而且这部分在单效中需要用冷却水来冷凝的蒸汽可以用于二效的加热器中冷凝，加热需要蒸发的溶液同时本身得到了冷凝，所以节约了大量的冷却水。

现有的双效蒸发浓缩系统，利用水-汽冷凝器来凝结二效的汁汽，将二效汁汽的废热排出系统，但二效汁汽的废热几乎等同与为生蒸汽提供的供给热量，若将废热排出，则会导致双效蒸发系统的能耗较高，运行成本也相对偏高。若为了利用二效汁汽的废热而将双效蒸发浓缩系统增加至三效蒸发浓缩系统，则需要增设相应的蒸发罐、冷凝器、压缩机等设备，所需成本将再次提高，与二效汁汽的废热相比得不偿失。

此外，现有的双效蒸发浓缩系统普遍采用压缩机对制冷剂进行深度压缩，压缩机主要通过改变制冷剂的压力，来从空气中带走热量，需要对能耗和运营成本具有较高的要求；并且为了保证双效蒸发系统的热传效果和运行的稳定性，对双效蒸发系统的真空度要求也相对较高，现有的浓缩系统利用冷却塔提供冷却水，受环境温度影响较大，导致冷却效果不好；同时，制冷剂管路中冷凝水中的余热无法有效利用，也会造成一定的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：

为了解决现有的热泵双效蒸发浓缩系统的难以维持较高的真空度，全部对制冷剂进行深度压缩，耗能较大，维持成本较高，制冷剂管路中的冷凝水余热无法在能质平衡的状态下充分利用，造成能源浪费，运营成本较高的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案：

方案一：一种喷射压缩式热泵深度蒸发浓缩系统，包括第一压缩机、热泵第一冷凝器、第一节流膨胀阀、热泵第一蒸发器、第二节流膨胀阀、热泵第二蒸发器、喷射器、热泵第二冷凝器、一效蒸发罐、二效蒸发罐、第一进料阀、第二进料阀、第三进料阀、第一出料阀、第二出料阀、第三出料阀、出料泵、第三节流膨胀阀、抽真空控制阀、真空泵、凝结水收集罐、凝结水排出泵、凝结水逆止阀、第一制冷剂管路、第二制冷剂管路、第三制冷剂管路、第四制冷剂管路、第五制冷剂管路、第六制冷剂管路、第七制冷剂管路、第八制冷剂管路、第九制冷剂管路、第一载热介质管路、第二载热介质管路、第三载热介质管路、第四载热介质管路、第五载热介质管路、第六载热介质管路、第一进料管路、第二进料管路、第三进料管路、第一出料管路、第二出料管路、第三出料管路、第一汁汽管路、第二汁汽管路、第三汁汽管路、第一乏汽管路、第二乏汽管路、第三乏汽管路、抽真空管路、凝结水排出管路,