[实用新型]利用卡诺循环原理的低温蒸发装置

说明书

本实用新型公开了一种利用卡诺循环原理的低温蒸发装置，包括稀料液釜、蒸发器、稀料液泵、冷水机组、料液预热器、风机和除水冷凝器。需要蒸发浓缩的稀溶液，从稀料液釜由稀料液泵送至稀料液预热器与经由冷水机组压缩机压缩升温后的高温制冷剂气体热量交换而进入蒸发器，冷凝的制冷剂经节流阀节流降压气化，去除水冷凝器与蒸发器来的湿空气热量交换，制冷剂吸热后变成气体再进入冷水机组压缩升温，而蒸发器中的料液同时不断地与稀料液混合后进入稀料液泵循环，直至达到浓缩或产生结晶。本实用新型利用卡诺循环原理，将升温和降温两部分的热烈都充分用于蒸发，其效率远胜单纯把机械能转变成压力能升温的MVR蒸发，大大降低污水处理的能耗，提高热功效率。

技术领域

本实用新型涉及一种低温蒸发装置，尤其涉及一种利用卡诺循环原理的低温蒸发装置。

背景技术

随着环境保护的深入，对工业污水的治理，由于其成分复杂，处理量大，要达到“零排放”，国内外基本都采用蒸发浓缩将溶在水中的物质浓缩除去，水再回用。

以往的处理方法基本上用多效蒸发，(参阅附图1)将固体与水分开。用蒸汽作为热源，将料液中的水蒸发回用。为了降低多效蒸发的蒸汽消耗，因其最后一效产生的蒸汽热能是完全浪费，进而发展了MVR蒸汽再压缩蒸发装置(参阅附图2)，将蒸发器产生的蒸汽进入压缩机，由离心式(或罗茨)压缩机，压缩蒸汽升压，升温再去蒸发器蒸发物料中水分，但其局限于： 1)，因物料蒸发是在沸点下进行，一旦被蒸发的溶液沸点超过水在同样压力沸点18℃，由于压缩机的压缩蒸汽后的压力，温度上升能力的限制，蒸发将无法进行。2)，如果被蒸发液体中挥发出来的气体不完全是水蒸汽会造成蒸发无法进行或不得不同时使用外界蒸汽。可见，MVR蒸发采用的是把机械能转变成压力能，再由压力能转为热能，机械能经二次转換，其热功效率比较低。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种利用卡诺循环原理的低温蒸发装置，将高效率热功转换原理-卡诺(Carnot) 循环用于工业污水蒸发浓缩的设备，可大大降低污水处理的能耗，提高热功效率。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种利用卡诺循环原理的低温蒸发装置：

包括稀料液釜、蒸发器、稀料液泵、冷水机组、料液预热器、风机和除水冷凝器，

所述稀料液釜的出料口与稀料液泵的进料口通过管道连通，所述稀料液泵的出料口与料液预热器的进料口通过管道连接，所述料液预热器的出料口通过管道连通至蒸发器的进料口；

所述蒸发器的顶部设置的蒸汽出口通过管道连通至除水冷凝器的湿空气入口；该除水冷凝器的干空气出口通过管道连通至风机的进风口，该风机的出风口通过管道连通至蒸发器的进风口；

所述蒸发器的最下端设置的下出口通过管道连通至所述稀料液釜的出料口和稀料液泵的进料口之间的管道上；

所述冷水机组的出口端通过管道连接至所述料液预热器的高温介质入口，该料液预热器的低温介质出口通过管道连接至除水冷凝器的低温介质入口，该除水冷凝器的高温介质出口通过管道连接至所述冷水机组进口端。

作为本实用新型的进一步改进，所述低温蒸发装置还包括浓缩液泵，该浓缩液泵的进料口通过管道连通至所述蒸发器的下出口连接的管道上。

低温蒸发装置所述料液预热器的低温介质出口与所述除水冷凝器的低温介质入口之间的管道上设有节流阀。

低温蒸发装置所述蒸发器的进料口位于该蒸发器的腔体的上方位置，所述蒸发器的进风口位于该蒸发器的腔体的下方位置。

低温蒸发装置所述稀料液釜的上侧面上设有进料口。

低温蒸发装置所述除水冷凝器的下侧面上设有冷凝水出口。