一种外加热湿压缩的MVR系统技术方案

本发明专利技术涉及余热回收技术领域，尤其涉及一种外加热湿压缩的MVR系统，包括原料罐、蒸发器、分离器和压缩机，蒸发器包括第一料液管和套设于第一料液管的外侧的第一管壳，第一管壳与所述第一料液管之间形成换热腔，且第一管壳上设有第一进口和第一出口，分离器设有进料口、蒸汽出口和排料口，第一料液管的进口与原料罐连接，第一料液管的出口与进料口连接，压缩机的进气口通过第一进气管与蒸汽出口连接，压缩机的出气口与第一进口连接。第一进气管内设有喷嘴，喷嘴连接压力泵，压力泵通过喷嘴向第一进气管内通入高温高压的喷雾。水经过压力泵提高压力后形成的喷雾的粒径较小，不仅有利于消除压缩过热度，而且不会对压缩机叶轮产生碰撞及液击。

An externally heated wet compression MVR system

The invention relates to the technical field of waste heat recovery, in particular to a MVR system of wet compression heating, including material tank, evaporator, compressor and separator, the evaporator comprises a first feed pipe and a sleeve is arranged on the outside of the first feed pipe of the first shell, the first shell and the first feed pipe is formed between the change hot chamber, and the first shell is provided with a first inlet and a first outlet, separator inlet and a steam outlet and a discharge opening, the first feed pipe imports connected with the raw material tank, the first liquid outlet pipe is connected with the feed inlet, the air inlet of the compressor are connected by a first inlet pipe and the steam outlet of the compressor. The first outlet and inlet connection. A nozzle is arranged in the first air inlet pipe, and the nozzle is connected with the pressure pump, and the pressure pump passes through the nozzle into the first air inlet pipe to enter the spray with high temperature and high pressure. The size of the spray formed by the pressure of the water pump after the pressure is increased is not only beneficial to eliminate the compression superheat, but also does not cause the collision and the liquid shock to the compressor impeller.

【技术实现步骤摘要】
一种外加热湿压缩的MVR系统
本专利技术涉及余热回收
，尤其涉及一种外加热湿压缩的MVR系统。
技术介绍
机械蒸汽再压缩(MechanicalVaporRecompression，MVR)热泵技术立足蒸发过程中热回收利用的机理，将传统工艺最后排放的废热蒸汽重新收集，经压缩后使其恢复到具有蒸发加热的能力。由于充分回收利用了二次蒸汽的潜热，因此相比传统的蒸发技术，大大降低了能耗。同时，该技术具有巨大的环保潜力，用于废水废液处理时可减少污染物的排放。系统完全摆脱了对蒸汽锅炉的依赖，只要有电就能使用，不需要蒸汽、锅炉、煤和冷却水，减少了SO2、CO2的排放，减少了粉尘和固体废渣的排放，其节能和环保效益均非常可观。水蒸汽压缩机是MVR的核心部件之一，水蒸汽离心压缩机具有流量大、稳定性好的特点，压比可达1.7左右，适合应用于大型MVR系统。由于水蒸汽压缩过程的高温，一定程度上增加了压缩过程的耗功，同时也使其寿命受到一定的影响。因此，水蒸汽离心压缩机压缩过程中的冷却就显得尤其重要。由于前喷水过程中存在液滴撞击叶轮的危险，目前一般采用后喷水的方式，即在排气口进行喷水，这种方式对过热蒸汽的冷却效果不明显，导致压缩机效率低下。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是解决采用现有技术中对压缩机进行冷却时会造成液滴撞击叶轮损坏压缩机，以及压缩机过热度消除不够，导致MVR系统效率较低的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种外加热湿压缩的MVR系统，包括原料罐、蒸发器、分离器和压缩机，所述蒸发器包括第一料液管和套设于所述第一料液管的外侧的第一管壳，所述第一管壳与所述第一料液管之间形成换热腔，且所述第一管壳上设有第一进口和第一出口，所述分离器设有进料口、蒸汽出口和排料口；所述第一料液管的进口与所述原料罐连接，所述第一料液管的出口与所述分离器的进料口连接；所述压缩机的进气口通过第一进气管与所述蒸汽出口连接，所述压缩机的出气口通过第二进气管与所述第一进口连接用于向所述换热腔内通入蒸汽与所述第一料液管内的料液换热；所述第一进气管的内壁上设有喷嘴，所述喷嘴连接压力泵，所述压力泵通过喷嘴向所述第一进气管内通入温度及压力均大于压缩机中的水蒸汽的喷雾，以降低所述压缩机中的压缩过热度。其中，所述原料罐与所述第一料液管的进口之间设有预热器，所述预热器用于对料液进行预加热。其中，所述预热器包括第二料液管和套设于所述第二料液管外侧的第二管壳，所述第二料液管的进口与原料罐连接，所述第二料液管的出口与第一料液管的进口连接；所述第二管壳与所述第二料液管之间形成预热腔，所述第二管壳上设有第二进口和第二出口，所述第二进口用于向所述预热腔内通入预热介质对所述第二料液管内的料液进行预热。其中，所述第二进口通过第一输水管与所述第一出口连接，所述第二出口通过第二输水管与所述喷嘴连接，所述压力泵设于所述第二输水管上，且所述压力泵与所述喷嘴之间的第二输水管上设有加热装置。其中，所述喷嘴的数量为多个，多个所述喷嘴沿周向均匀的设于所述第一进气管的内壁上，所述第一进气管的外壁上设有环形分水槽，所述环形分水槽连接于所述喷嘴和所述第二输水管之间。其中，所述喷嘴在所述第一进气管内倾斜安装，且所述喷嘴的出口方向与所述第一进气管内的进气方向之间的夹角小于90度，多个所述喷嘴形成的喷雾在所述第一进气管的中心线汇合。其中，所述第一输水管上设有冷凝水罐。其中，所述第一料液管还设有循环料液进口，所述分离器上设有循环料液出口，所述循环料液出口与所述循环料液进口通过液体管道连接，且所述液体管道上设有循环泵。其中，所述分离器内设有浓度检测装置，所述浓度检测装置与控制装置连接，所述控制装置用于控制所述循环泵的开闭和排料口的开闭。其中，所述原料罐与所述第一料液管的进口之间设有进料泵。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：本专利技术提供了一种外加热湿压缩的MVR系统，包括原料罐、蒸发器、分离器和压缩机，蒸发器包括第一料液管和套设于第一料液管的外侧的第一管壳，第一管壳与第一料液管之间形成换热腔，且第一管壳上设有第一进口和第一出口，分离器设有进料口、蒸汽出口和排料口，第一料液管的进口与原料罐连接，第一料液管的出口与分离器的进料口连接，压缩机的进气口通过第一进气管与蒸汽出口连接，压缩机的出气口通过第二进气管与第一进口连接，用于向所述换热腔内通入蒸汽与所述第一料液管内的料液换热。原料从原料罐中依次经过蒸发器和分离器后，分离出高浓度的料液和水蒸汽，水蒸汽经过压缩机压缩其温度和压力均升高，然后进入到蒸汽器的换热腔内与第一料液管内的料液进行间壁式换热，进而实现对第一料液内的料液的加热，第一进气管的内壁上设有喷嘴，喷嘴连接压力泵，压力泵通过喷嘴向第一进气管内通入高温高压的喷雾。水经过压力泵提高压力后进入喷嘴雾化，形成的喷雾的粒径较小，一方面增大蒸发换热的换热面积，有利于消除压缩过热度，另一方面，粒径越小，蒸发越快，不会对压缩机叶轮产生碰撞及液击。喷雾的温度和压力高于压缩机中的水蒸汽，因此，仅仅需要压缩过程中的过热度就能使其蒸发完毕，进一步避免了其蒸发不完全威胁压缩机安全运行的隐患。除了上面所描述的本专利技术解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本专利技术的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。附图说明图1是本专利技术实施例提供的外加热湿压缩的MVR系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例第二输水管与第一进气管的连接关系图。图中：1：压缩机；2：蒸发器；3：分离器；4：冷凝水罐；5：预热器；6：原料罐；7：循环泵；8：进料泵；9：排料阀；10：压力泵；11：第二输水管；12：加热装置；13：第一进气管；14：喷嘴；15：环形分水槽；1a：压缩机的进气口；1b：压缩机的出气口；2a：第一料液管的出口；2b：第一进口；2c：第一出口；2d：第一料液管的进口；2e：循环料液进口；3a：排料口；3b：进料口；3c：循环料液出口；3d：蒸汽出口；5a：第二料液管的进口；5b：第二料液管的出口；5c：第二进口；5d：第二出口。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。如图1和图2所示，本专利技术实施例提供的一种外加热湿压缩的MVR系统，包括原料罐6、蒸发器2、分离器3和压缩机1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外加热湿压缩的MVR系统，其特征在于：包括原料罐、蒸发器、分离器和压缩机，所述蒸发器包括第一料液管和套设于所述第一料液管的外侧的第一管壳，所述第一管壳与所述第一料液管之间形成换热腔，且所述第一管壳上设有第一进口和第一出口，所述分离器设有进料口、蒸汽出口和排料口；所述第一料液管的进口与所述原料罐连接，所述第一料液管的出口与所述分离器的进料口连接；所述压缩机的进气口通过第一进气管与所述蒸汽出口连接，所述压缩机的出气口通过第二进气管与所述第一进口连接，用于向所述换热腔内通入蒸汽与所述第一料液管内的料液换热；所述第一进气管的内壁上设有喷嘴，所述喷嘴连接压力泵，所述压力泵通过喷嘴向所述第一进气管内通入温度及压力均大于压缩机中的水蒸汽的喷雾，以降低所述压缩机中的压缩过热度。

【技术特征摘要】
1.一种外加热湿压缩的MVR系统，其特征在于：包括原料罐、蒸发器、分离器和压缩机，所述蒸发器包括第一料液管和套设于所述第一料液管的外侧的第一管壳，所述第一管壳与所述第一料液管之间形成换热腔，且所述第一管壳上设有第一进口和第一出口，所述分离器设有进料口、蒸汽出口和排料口；所述第一料液管的进口与所述原料罐连接，所述第一料液管的出口与所述分离器的进料口连接；所述压缩机的进气口通过第一进气管与所述蒸汽出口连接，所述压缩机的出气口通过第二进气管与所述第一进口连接，用于向所述换热腔内通入蒸汽与所述第一料液管内的料液换热；所述第一进气管的内壁上设有喷嘴，所述喷嘴连接压力泵，所述压力泵通过喷嘴向所述第一进气管内通入温度及压力均大于压缩机中的水蒸汽的喷雾，以降低所述压缩机中的压缩过热度。2.根据权利要求1所述的外加热湿压缩的MVR系统，其特征在于：所述原料罐与所述第一料液管的进口之间设有预热器，所述预热器用于对料液进行预加热。3.根据权利要求2所述的外加热湿压缩的MVR系统，其特征在于：所述预热器包括第二料液管和套设于所述第二料液管外侧的第二管壳，所述第二料液管的进口与原料罐连接，所述第二料液管的出口与第一料液管的进口连接；所述第二管壳与所述第二料液管之间形成预热腔，所述第二管壳上设有第二进口和第二出口，所述第二进口用于向所述预热腔内通入预热介质对所述第二料液管内的料液进行预热。4.根据权利要求3所述的外加热湿压缩的MVR系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊玲，杨鲁伟，张振涛，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11