[实用新型]凝汽源热泵驱动多效横管降膜蒸馏塔

摘要

一种凝汽源热泵驱动多效横管降膜蒸馏塔系统集成凝汽源热泵、热管换热、横管降膜、多效蒸馏，是热泵行业、换热行业、蒸馏行业的跨界产品；通过凝汽源热泵直接回收末效二次蒸汽凝结潜热，实现冷凝器独立提供首效蒸馏所需热源；通过开放式多级热管叠加，实现逆流换热、横管降膜、单塔多效的蒸馏工艺，以逐效利用二次蒸汽凝结潜热；实现冷凝器、多效横管降膜蒸馏塔、蒸发器的一体化设计；实现凝汽源热泵驱动的多效横管降膜蒸馏工艺。

主权项

一种凝汽源热泵驱动多效横管降膜蒸馏塔，其由蒸发器(1)；淡水槽(2)；淡水管(2‑1)；液位开关(3)；膨胀阀(4)；干燥过滤器(4‑1)；压缩机(5)；驱动设备(5‑1)；缸套回热器(5‑2)；过冷回热器(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)；手动阀(5‑9)；多效横管降膜蒸馏塔(6)；料液进口管(6‑1)；首效横管降膜冷凝蒸馏器(6‑2‑I)；二效横管降膜蒸馏器(6‑2‑II)；三效横管降膜蒸馏器(6‑2‑III)；四效横管降膜蒸馏器(6‑2‑IV)；横置降膜管簇(6‑3)；喷嘴(6‑4)；布液器(6‑5)；气态热泵工质进口(6‑6)；液态热泵工质出口(6‑7)；浓缩液罐(6‑8)；浓缩液出口(6‑9)；预热器(6‑10)；蒸馏器淡水槽(6‑11)；不凝气排出口(6‑12)；料液下降水封管(6‑13)；汽液分离器(6‑14)；储液槽(6‑15)；热泵工质(7)；料液(8)；料液流量调节阀(9)；淡水(10)；浓缩液(11)；压力开关(12)；温度开关(13)；真空泵(14)；淡水回热器(15)；淡水泵(16)；浓缩液回热器(17)；浓缩液泵(18)；料液泵(19)；排气阀(20)；固液分离机(21)；结晶物(22)组成，其特征在于：蒸发器(1)顶部气态热泵工质出口通过管道连接压缩机(5)、油分离器(5‑4)、气态热泵工质进口(6‑6)、首效横管降膜冷凝蒸馏器(6‑2‑I)的横置降膜管簇(6‑3)内侧、液态热泵工质出口(6‑7)、过冷回热器(5‑3)、干燥过滤器(4‑1)、膨胀阀(4)、蒸发器(1)底部液态热泵工质进口，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)、手动阀(5‑9)、压缩机(5)回油口，组成油冷放热回路；多效横管降膜蒸馏塔(6) 中，首效横管降膜冷凝蒸馏器(6‑2‑I)的横置降膜管簇(6‑3)吸热蒸馏外表面与二效横管降膜蒸馏器(6‑2‑II)的横置降膜管簇(6‑3)放热凝结内表面，组成首效热管式蒸馏室I；二效横管降膜蒸馏器(6‑2‑II)的横置降膜管簇(6‑3)吸热蒸馏外表面与三效横管降膜蒸馏器(6‑2‑III)的横置降膜管簇(6‑3)放热凝结内表面，组成二效热管式蒸馏室II；三效横管降膜蒸馏器(6‑2‑III)的横置降膜管簇(6‑3)吸热蒸馏内表面与四效横管降膜蒸馏器(6‑2‑IV)的横置降膜管簇(6‑3)放热凝结内表面，组成三效热管式蒸馏室III；四效横管降膜蒸馏器(6‑2‑IV)的横置降膜管簇(6‑3)吸热蒸馏外表面与蒸发器(1)的水平换热管放热凝结外表面，组成四效热管式蒸馏室IV；各效蒸馏室的横置降膜管簇(6‑3)需向蒸馏器淡水槽(6‑11)设置倾斜角，蒸馏器淡水槽(6‑11)和淡水槽(2)的底部，通过淡水管(2‑1)相互连接，组成淡水收集回路；蒸发器(1)的底部液态热泵工质进口、水平换热管内侧、顶部气态热泵工质出口，组成热泵工质的管内取热干式蒸发回路；蒸发器(1)顶部气态热泵工质出口管外表面设置的感温包闭环控制膨胀阀(4)的开度，而膨胀阀(4)的出口通过管道连接蒸发器(1)的底部液态热泵工质进口，组成热泵工质膨胀控制回路；首效横管降膜冷凝蒸馏器(6‑2‑I)的气态热泵工质进口(6‑6)、横置降膜管簇(6‑3)内侧、液态热泵工质出口(6‑7)，组成热泵工质的冷凝放热回路；料液进口管(6‑1)、料液喷嘴(6‑4)、横置降膜管簇(6‑3)外侧，四效横管降膜蒸馏器(6‑2‑IV)底部储液槽(6‑15)的料液下降水封管(6‑13)、电磁阀(5‑7)、三效横管降膜蒸馏器(6‑2‑III)的布液器(6‑5)、横置降膜管簇(6‑3)外侧，三效横管降膜蒸馏器(6‑2‑III)底部储液槽(6‑15)的料液下降水封管(6‑13)、电磁阀(5‑7)、二效横管降膜蒸馏器(6‑2‑II)的布液器(6‑5)、横置降膜管簇(6‑3)外侧，二效横管降膜蒸馏器(6‑2‑II)底部储液槽(6‑15)的料液下降水封管(6‑13)、电磁阀(5‑7)、首效横管降膜冷凝蒸馏器(6‑2‑I)的布液器(6‑5)、横置降膜管簇(6‑3)外侧，组成料液的多效蒸馏及液封阻汽回路；横管降膜蒸馏器(6‑2)壳程的上部喷嘴(6‑4)或布液器(6‑5)、中部横置降膜管簇(6‑3)的外侧、底部储液槽(6‑15)，组成料液的横管外降膜蒸馏回路，其中横置降膜管簇(6‑3)为交错均匀分布、水平设置的管簇，其上部设置一个或一组布液器(6‑5)；多效横管降膜蒸馏塔(6)的外壳为垂直设置的方形或圆形柱面；四效横管降膜蒸馏器(6‑2‑IV)壳程底部储液槽(6‑15)内壁或外壁设置液位开关(3)，依据料液液位信号闭环控制料液流量调节阀(9)的开度，而料液流量调节阀(9)的出口通过管道串联连接排气阀(20)、料液进口管(6‑1)，组成料液的排气与流量调节回路；其余各效横管降膜蒸馏器(6‑2‑I、II、III)壳程底部储液槽(6‑15)内壁或外壁设置液位开关(3)，依据料液液位信号闭环控制后效料液下降水封管(6‑13)中电磁阀(5‑7)的开度，组成各效蒸馏器的料液液位控制回路；每效蒸馏室的上部内壁设置压力开关(12)和温度开关(13)各一只；真空泵(14)的进气口通过并联管道连接各效蒸馏室顶部的电磁阀(5‑7)和不凝气排出口(6‑12)，并由每效蒸馏室上部内壁设置的压力开关(12)和或温度开关(13)控制电磁阀(5‑7)的开度，组成蒸馏室不凝气排出及压力控制回路；淡水收集回路的总管连接淡水回热器(15)的淡水(10)侧、淡水泵(16)，组成淡水的取用、放热回路；首效横管降膜冷凝蒸馏器(6‑2‑I)的浓缩液罐(6‑8)底部浓缩液出口(6‑9)通过管道连接浓缩液回热器(17)的浓缩液(11)侧、浓缩液泵(18)，组成浓缩液的排放、放热回路；料液泵(19)的出口通过管道连接分流三通、并联的淡水回热器(15)和浓缩液回热器(17)的料液(8)侧、汇流三通、过冷回热器(5‑3)的料液(8)侧、料液流量调节阀(9)的进口，组成料液回热回路；浓缩液罐(6‑8)的内壁设置预热器(6‑10)，组成浓缩液的启动预热回路。