[实用新型]改进的热力蒸汽再压缩系统

说明书

技术领域

本实用新型属于物料的浓缩，特别是指一种改进的热力蒸汽再压缩系统。 

背景技术

蒸发器是通过加热使溶液浓缩或从溶液中析出晶粒的设备。主要由加热室和蒸发室两部分组成。加热室向液体提供蒸发所需要的热量，促使液体沸腾汽化；蒸发室使气液两相完全分离。加热室中产生的蒸汽带有大量液沫，到了较大空间的蒸发室后，这些液体借自身凝聚或除沫器等的作用得以与蒸汽分离。通常除沫器设在蒸发室的顶部。蒸发器的主要工作包括热力蒸汽再压缩（TVR）、机械蒸汽再压缩（MVR）。 

其中热力蒸汽再压缩（TVR）是分离器出来的二次蒸汽一部分在高压工作蒸汽的带动下，进入喷射器混合升温升压后，进入加热室当作加热蒸汽使用，来加热料液。另一部分进入冷凝器，冷凝后排出。加热蒸汽在加热室中凝结成水排出。管内溶液在加热蒸汽的加热下蒸发浓缩，达到要求后排出。 

据不完全统计，目前我国在医药、蔗糖、淀粉糖、化工等行业拥有5万台多效蒸发器，均属于降膜式多效蒸发器。多效蒸发器主要消耗蒸汽能耗，该蒸发器必须采用外源供气系统持续提供蒸汽，通常为5kg压力，125℃的蒸汽通过梯级利用的换热方式来蒸发掉物料中的水分，平均每蒸发掉1吨水需消耗0.5吨蒸汽；另外蒸发器还必须配备冷凝系统、物料平衡系统、真空系统，平均每蒸发掉1吨水需消耗135kg标准煤。按吨水能耗135kg标准煤计算，则全国5万台多效蒸发器按10t/h，每年需要耗能4.86亿t标准煤。 

传统的多效蒸发器是将5kg压力、125℃的蒸汽从一效进入蒸发系统，经过梯级换热后从末效排出，温度通常为85-90℃，排出的蒸汽即进入冷凝系统变成冷凝水而被废弃，极大的浪费了水的热能。 

MVR技术系利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。早在60年代，德国和法国已成功的将该技术用于化工、食品、造纸、医药、海水淡化及污水处理等领域。多效蒸发过程中，蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源，只能作为次效或次几效的热源。如作为本效热源必须额外给其能量，使其温度（压力）提高。蒸汽喷射泵只能压缩部分二次蒸汽，而MVR蒸发器则可压缩蒸发器中所有的二次蒸汽。 

恽世昌于1993年发表了文献《机械蒸汽再压缩（MVR）》（《中国乳品工业》1993年 4月第21卷第2期P78-P81）中提出了将MVR直接与多效蒸发器结合的理论观点，一般MVR技术可通过压缩将蒸汽温度升高8℃，故为了达到多效蒸发器的温差12-20℃，将两个MVR串联起来，使回收蒸汽经二次压缩可提升16℃。虽然该技术提出了一个新的节能改造方案，但在当时来说仅仅局限于理论研究阶段，且其自身存在着一定的缺陷：当时我国电力供应比较紧张，电气比价高，采用此技术降低了气耗，但电耗增加，在当时的情况下推广受限，目前市场上一套MVR设备的价格在200-400万。采用多台MVR设备对TVR设备进行改造，大大增加了改造费用。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供改进的热力蒸汽再压缩系统，巧妙地将MVR技术对现有的热力蒸汽再压缩系统进行改造，在降低能耗的同时，大幅减少了设备改造费用和运行成本。 

本实用新型的目的是这样实现的： 

改进的热力蒸汽再压缩工艺专用的热力蒸汽再压缩系统，包括间隔设置的蒸发器，以及MVR压缩机；各蒸发器上部设有物料输入口，各蒸发器顶部的蒸汽输入端口连通外源蒸汽，各蒸发器下部共有三路输出，其第一路接冷凝水泵，其第二路接物料输出泵，其第三路接气液分离器的输入端口；气液分离器共有两路输出，其气相输出接MVR压缩机的输入端，其液相输出接物料输出泵，MVR压缩机的输出端分别经管路与各蒸发器的补充蒸汽入口连通。

本实用新型的具体技术方案还有： 

为便于对输入各蒸发器的物料进行计量，各蒸发器上部的物料输入口分别连通有流量计。

为对进入蒸发器的物料进行预热，以进一步利于物料的浓缩。优选的技术方案是，还包括一预热器，该预热器的输出端与流量计的输入端连通，该预热器的输入端接物料输入。 

本实用新型所取得的技术进步在于： 

1、改造后的热力蒸汽再压缩系统中MVR压缩机采用并联的方式与各蒸发器连接，是一种以一带多的形式，这相比于将MVR进行串联后再连接到原先的多效蒸发器，要节省了大量设备投资。目前市场上一套MVR设备的价格在200-400万。所以通过该技术改造后达到同样产量条件下，可节约一套MVR设备投资。而且企业不需要废弃已有的多效蒸发器，在原先的多效蒸发器上进行改造即可，与新买一整套设备相比更是节约了大量的设备投资。