[实用新型]一种热泵式真空蒸发浓缩系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热泵式真空蒸发浓缩系统，特别涉及一种结合蒸汽压缩式热泵循环系统及真空蒸发浓缩系统。

背景技术

蒸发就是用加热的方法，将含有不挥发性溶质的溶液加热至沸腾状况，使部分溶剂汽化并被移除，从而提高溶剂中溶质浓度的单元操作。在化学工业、食品工业、制药等工业中，蒸发操作被广泛应用。蒸发过程是溶剂汽化过程，由于溶剂汽化潜热很大，所以蒸发过程是一个大能耗单元操作。因此，节能是蒸发操作应予考虑的重要问题。真空蒸发可以降低溶液沸点，增大传热推动力，提高蒸发器的生产强度，同时由于沸点较低，可减少或防止热敏性物料的分解。另外，真空蒸发可降低对加热热源的要求，即可利用低温位的蒸汽作热源。蒸发按效数分可分为单效与多效蒸发。若蒸发产生的二次蒸汽直接冷凝不再利用，称为单效蒸发。若将二次蒸汽作为下一效加热蒸汽，并将多个蒸发器串联，此蒸发过程即为多效蒸发，一般单效蒸发的二次蒸汽和多效蒸发的末效二次蒸汽都需采用外部冷源冷凝，二次蒸汽的热量无法有效利用。

本实用新型的技术利用蒸汽压缩式热泵来利用二次蒸汽的潜热，使之得以循环利用，从而能够给用户带来显著的节能效果和经济效益。

因此，针对上述情况而设计出一款可以充分利用二次蒸汽，将能源循环利用的一种热泵式真空蒸发浓缩系统，正是发明人要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种真空蒸发浓缩系统，所要解决的技术问题是采用蒸汽压缩式热泵循环系统来回收利用蒸发二次蒸汽的热量，并供应蒸发器所需热源，有非常好的实用价值。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热泵式真空蒸发浓缩系统，包括由加热器、蒸发器、冷凝器、循环泵、压缩机、节流阀、真空泵，其特征在于：所述压缩机、加热器、节流阀及冷凝器串联形成蒸气压缩式热泵循环子系统，所述加热器、蒸发器、冷凝器、循环泵、真空泵、接液罐串联形成真空蒸发浓缩子系统；蒸发器的外侧还设置有进料口，蒸发器的底部还设置有出料口。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过蒸气压缩式热泵循环子系统回收二次蒸汽热量，并向加热器提供蒸发热源，从而无需外部提供热源和冷源，本实用新型的蒸发系统技术利用二次蒸汽潜热，使之得以循环利用，给用户带来显著的节能效果和经济效益。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

附图标记说明：1-加热器；2-蒸发器；3-冷凝器；4-循环泵；5-压缩机；6-节流阀；7-真空泵；8-接液罐；9-出料口；10-进料口。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

图1为本实用新型一种热泵式真空蒸发浓缩系统结构示意图，本实施例提出的热泵式真空蒸发浓缩系统主要包括由加热器1、蒸发器2、冷凝器3、循环泵4、压缩机5、节流阀6、真空泵7。所述压缩机5、加热器1、节流阀6和冷凝器3串联形成蒸气压缩式热泵循环子系统，所述加热器1、蒸发器2、冷凝器3、循环泵4、真空泵7串联形成真空蒸发浓缩子系统，蒸发器2的外侧还设置有进料口10，蒸发器2的底部还设置有出料口9。

所述的真空蒸发浓缩子系统中，加热器1采用列管换热器，管程上端与蒸发器通过管道连通，下端与循环泵4出口通过管道连通，循环泵4进口与蒸发器2下端通过管道连通，蒸发器2上端二次蒸汽出口与冷凝器3热侧进口连接，冷凝器3热侧出口与接液室连接，真空泵7通过管道与接液室连接。

所述的蒸气压缩式热泵循环子系统中，加热器1壳程进口与压缩机5出口通过管道连通，壳程出口与节流阀6进口通过管道连通，节流阀6出口与冷凝器3冷侧进口通过管道连通，冷凝器3冷侧出口与压缩机5进口通过管道连接。

稀溶液由进料口10注入蒸发器，通过循环泵4与加热器1进行强制循环，被压缩机5压缩后的高温高压的制热工质通过加热器1提供冷凝热即驱动热源，从而加热溶液，溶液在蒸发器内产生二次蒸气，同时溶液的浓度得到提高。

加热器后的低温高压制热工质经过节流阀6，变为低温低压制热工质通过冷凝器3吸收蒸发器二次蒸汽热量的而蒸发，其蒸发热即热量使来自蒸发器2的二次溶剂蒸气冷凝为液态溶剂。

冷凝器后的高温低压制热工质进入压缩机5压缩后转换为高温高压制热工质进入系统循环。