一种冷凝系统及冷凝方法技术方案

本发明专利技术涉及一种冷凝系统，包括：压缩设备、余热回收设备、散热设备、干燥设备、第一换热设备、第二换热设备、汽液分离设备。还涉及一种冷凝方法。其优点在于，进行余热回收，有效利用压缩设备压缩后的高温高压气体的余热，散热设备功耗降低；对渗透汽化气体进行分级冷凝；渗透汽化气体直接与制冷剂进行换热冷凝，与现有的通过水或其他溶剂间接进行换热冷凝相比较，能够节省设备投资、运行能耗和占地面积。

A condensation system and method

The invention relates to a condensation system, which comprises a compression device, a waste heat recovery device, a heat dissipation device, a drying device, a first heat exchange device, a second heat exchange device and a vapor-liquid separation device. The invention also relates to a condensation method. The utility model has the advantages of waste heat recovery, effective utilization of the waste heat of the compressed high-temperature and high-pressure gas of the compression equipment, reduction of the power consumption of the heat dissipation equipment, staged condensation of the pervaporation gas, direct heat exchange condensation of the pervaporation gas with the refrigerant, and indirect heat exchange condensation through water or other solvents compared with the existing ones, which can save the equipment investment, operation energy consumption and occupation Area.

【技术实现步骤摘要】
一种冷凝系统及冷凝方法
本专利技术涉及渗透汽化
，尤其涉及一种应用于渗透汽化膜系统的冷凝系统及冷凝方法。
技术介绍
渗透汽化(Pervaporation，PV)是一种新型膜分离技术。该技术用于液体混合物的分离，其突出优点是能够以低的能耗实现蒸馏、萃取、吸附等传统方法难于完成的分离任务。它特别适用于普通精馏难于分离或不能分离的近沸点、恒沸点混合物的分离；对有机溶剂及混合溶剂中微量水的脱除，对废水中少量有机污染物的分离有明显的经济上和技术上的优势。渗透汽化膜分离技术是利用有机溶剂和水(或溶剂中的不同组分)在致密膜中的溶解性(热力学性质)和扩散性(动力学性质)的不同，使水(或某一组分)透过膜，然后在膜的另一侧汽化，从而实现分离过程；水(或某一组分)在膜的另一侧汽化后需经冷凝后再排放。然而，渗透汽化膜分离技术存在一些缺陷。如渗透汽化系统膜组件进料需加热至特定温度，需要消耗能量。渗透汽化系统膜组件另一侧汽化后的气体则需冷凝，冷凝设备在制冷循环过程中冷凝器散发的热量直接排入大气中，损失了热量，造成了热污染。此外，渗透汽化膜组件真空侧透过的是混合气体，如何实现目标物的高效回收是现有技术存在的难题。因此，亟需一种对制冷循环过程中的热量回收、提高冷凝效率和目标物的回收率、减少能耗和占地面积的用于渗透汽化膜系统的冷凝系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种冷凝系统及冷凝方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种冷凝系统，应用于渗透汽化膜系统，包括：压缩设备；余热回收设备，所述余热回收设备与压缩设备通过管路连通，在连通所述余热回收设备与所述压缩设备的管路上设置有第一阀门；散热设备，所述散热设备分别与所述压缩设备和所述余热回收设备通过管路连通，在该管路上设置有第二阀门；干燥设备，所述干燥设备与所述散热设备通过管路连通；第一换热设备，所述第一换热设备与所述干燥设备通过管路连通，在该管路上设置有第三阀门和第一膨胀阀门；第二换热设备，所述第二换热设备分别与所述干燥设备和所述第一换热设备通过管路连通，在连通所述第二换热设备和所述干燥设备的管路上设置有第四阀门和第二膨胀阀门；汽液分离设备，所述气液分离设备分别与所述压缩设备、所述第一换热设备和所述第二换热设备通过管路连通。优选地，所述余热回收设备包括：进料进口；进料出口，所述进料出口与所述进料进口连通，形成进料管路；制冷剂第一进口，所述制冷剂第一进口与所述压缩设备通过管路连通，在该管路上设置有所述第一阀门；制冷剂第一出口，所述制冷剂第一出口与所述制冷剂第一进口连通，形成制冷剂第一管路，所述制冷剂第一出口与所述散热设备通过管路连通；所述进料管路与所述制冷剂第一管路不连通。优选地，所述散热设备包括：制冷剂第二进口，所述制冷剂第二进口与所述压缩设备通过管路连通，在该管路上设置有所述第二阀门，所述制冷剂第二进口与所述制冷剂第一出口通过管路连通；制冷剂第二出口，所述制冷剂第二出口与所述制冷剂第二进口连通，形成制冷剂第二管路，所述制冷剂第二出口与所述干燥设备通过管路连通。优选地，所述第一换热设备包括：渗透汽化气体第一进口；渗透汽化气体第一出口，所述渗透汽化气体第一出口与所述渗透汽化气体第一进口连通，形成渗透汽化气体第一管路；制冷剂第三进口，所述制冷剂第三进口与所述干燥设备通过管路连通，在该管路上设置有所述第三阀门和所述第一膨胀阀门；制冷剂第三出口，所述制冷剂第三出口与所述制冷剂第三进口连通，形成制冷剂第三管路，所述制冷剂第三出口与所述汽液分离设备通过管路连通；所述渗透汽化气体第一管路与所述制冷剂第三管路不连通。优选地，所述第二换热设备包括：渗透汽化气体第二进口；渗透汽化气体第二出口，所述渗透汽化气体第二出口与所述渗透汽化气体第二进口连通，形成渗透汽化气体第二管路，所述渗透汽化气体第二出口与所述渗透汽化气体第一进口通过管路连通；制冷剂第四进口，所述制冷剂第四进口与所述干燥设备通过管路连通，在该管路上设置有所述第四阀门和所述第二膨胀阀门；制冷剂第四出口，所述制冷剂第四出口与所述制冷剂第四进口连通，形成制冷剂第四管路，所述制冷剂第四出口与所述汽液分离设备通过管路连通；所述渗透汽化气体第二管路与所述制冷剂第四管路不连通。优选地，还包括：高低压储液设备，所述高低压储液设备分别与所述散热设备和所述干燥设备通过管路连通。优选地，还包括：蒸发压力调节阀门，所述蒸发压力调节阀门设置在连通所述第二换热设备和所述汽液分离设备的管路。优选地，所述蒸发压力调节阀门设置在连通所述第二换热设备的所述制冷剂第四出口和所述汽液分离设备的管路上。优选地，还包括：第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述第一换热设备；第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述第二换热设备；第三温度传感器，所述第三温度传感器设置在所述余热回收设备；第四温度传感器，所述第四温度传感器设置在所述散热设备。优选地，所述第一温度传感器设置在所述第一换热设备的所述渗透汽化气体第一出口。优选地，所述第二温度传感器设置在所述第二换热设备的所述渗透汽化气体第二出口。优选地，所述第三温度传感器设置在所述余热回收设备的所述进料进口。优选地，所述第四温度传感器设置在所述散热设备的所述制冷剂第二进口。优选地，还包括：视镜设备，所述视镜设备设置在连通所述干燥设备分别与所述第一换热设备和所述第二换热设备的管路上。优选地，还包括：风扇，所述风扇设置在所述散热设备。一种冷凝方法，应用于如上所述的冷凝系统，包括以下步骤：步骤S1、在渗透汽化气体的作用下，所述第一换热设备和所述第二换热设备将制冷剂汽化，得到第一制冷剂，所述第一制冷剂通过管路被输送至所述汽液分离设备；步骤S2、所述汽液分离设备对所述第一制冷剂进行汽液分离处理，得到第二制冷剂，所述第二制冷剂通过管路被输送至所述压缩设备；步骤S3、所述压缩设备对所述第二制冷剂进行压缩处理，得到第三制冷剂，所述第三制冷剂通过管路被输送至所述散热设备和所述余热回收设备；步骤S4、所述第三制冷剂经所述散热设备和所述余热回收设备的组合处理后，得到第四制冷剂，所述第四制冷剂通过管路被输送至所述干燥设备；步骤S5、所述干燥设备对所述第四制冷剂进行干燥处理后，得到所述制冷剂，所述制冷剂通过管路被输送至所述第一换热设备和所述第二换热设备。优选地，在步骤S1中，包括以下步骤：步骤S110、开启所述第三阀门和所述第四阀门，所述制冷剂经所述第一膨胀阀门和所述第二膨胀阀门后分别进入所述第一换热设备和所述第二换热设备，所述渗透汽化气体依次进入所述第二换热设备和所述第一换热设备并与所述制冷剂进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷凝系统，应用于渗透汽化膜系统，其特征在于，包括：/n压缩设备；/n余热回收设备，所述余热回收设备与压缩设备通过管路连通，在连通所述余热回收设备与所述压缩设备的管路上设置有第一阀门；/n散热设备，所述散热设备分别与所述压缩设备和所述余热回收设备通过管路连通，在该管路上设置有第二阀门；/n干燥设备，所述干燥设备与所述散热设备通过管路连通；/n第一换热设备，所述第一换热设备与所述干燥设备通过管路连通，在该管路上设置有第三阀门和第一膨胀阀门；/n第二换热设备，所述第二换热设备分别与所述干燥设备和所述第一换热设备通过管路连通，在连通所述第二换热设备和所述干燥设备的管路上设置有第四阀门和第二膨胀阀门；/n汽液分离设备，所述气液分离设备分别与所述压缩设备、所述第一换热设备和所述第二换热设备通过管路连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷凝系统，应用于渗透汽化膜系统，其特征在于，包括：
压缩设备；
余热回收设备，所述余热回收设备与压缩设备通过管路连通，在连通所述余热回收设备与所述压缩设备的管路上设置有第一阀门；
散热设备，所述散热设备分别与所述压缩设备和所述余热回收设备通过管路连通，在该管路上设置有第二阀门；
干燥设备，所述干燥设备与所述散热设备通过管路连通；
第一换热设备，所述第一换热设备与所述干燥设备通过管路连通，在该管路上设置有第三阀门和第一膨胀阀门；
第二换热设备，所述第二换热设备分别与所述干燥设备和所述第一换热设备通过管路连通，在连通所述第二换热设备和所述干燥设备的管路上设置有第四阀门和第二膨胀阀门；
汽液分离设备，所述气液分离设备分别与所述压缩设备、所述第一换热设备和所述第二换热设备通过管路连通。


2.根据权利要求1所述的冷凝系统，其特征在于，还包括：
高低压储液设备，所述高低压储液设备分别与所述散热设备和所述干燥设备通过管路连通。


3.根据权利要求1所述的冷凝系统，其特征在于，还包括：
蒸发压力调节阀门，所述蒸发压力调节阀门设置在连通所述第二换热设备和所述汽液分离设备的管路。


4.根据权利要求1所述的冷凝系统，其特征在于，还包括：
第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述第一换热设备；
第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述第二换热设备；
第三温度传感器，所述第三温度传感器设置在所述余热回收设备；
第四温度传感器，所述第四温度传感器设置在所述散热设备。


5.根据权利要求1所述的冷凝系统，其特征在于，还包括：
视镜设备，所述视镜设备设置在连通所述干燥设备分别与所述第一换热设备和所述第二换热设备的管路上；
风扇，所述风扇设置在所述散热设备。


6.一种冷凝方法，应用于如权利要求1～5任一所述的冷凝系统，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、在渗透汽化气体的作用下，所述第一换热设备和所述第二换热设备将制冷剂汽化，得到第一制冷剂，所述第一制冷剂通过管路被输送至所述汽液分离设备；
步骤S2、所述汽液分离设备对所述第一制冷剂进行汽液分离处理，得到第二制冷剂，所述第二制冷剂通过管路被输送至所述压缩设备；
步骤S3、所述压缩设备对所述第二制冷剂进行压缩处理，得到第三制冷剂，所述第三制冷剂通过管路被输送至所述散热设备和所述余热回收设备；
步骤S4、所述第三制冷剂经所述散热设备和所述余热回收设备的组合处理后，得到第四制冷剂，所述第四制冷剂通过管路被输送至所述干燥设备；
步骤S5、所述干燥设备对所述第四制冷剂进行干燥处理后，得到所述制冷剂，所述制冷剂通过管路被输送至所述第一换热设备和所述第二换热设备。


7.根据权利要求6所述的冷凝方法，其特征在于，在步骤S1中，包括以下步骤：
步骤S110、开启所述第三阀门和所述第四阀门，所述制冷剂经所述第一膨胀阀门和所述第二膨胀阀门后分别进入所述第一换热设备和所述第二换热设备，所述渗透汽化气体依次进入所述第二换热设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，黄思远，何龙，孙斌，黄磊，姚迎迎，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31