[发明专利]真空转动成膜降压蒸发系统

说明书

技术领域

    本发明涉及将液相物质转换为气相物质的设备，尤其涉及一种通过转动作用来降低压力和形成液膜以达到对蒸发条件的主动控制从而实现使料液瞬时浓缩到位的蒸发系统。

背景技术

对海水进行淡化或对溶液进行浓缩的方法有两种：一种为渗透法，另一种为蒸馏法。蒸馏法时需要用到蒸发设备。

现有的蒸发设备的工作原理为对被处理的物质的液态混合物（以下统称为料液）进行加热，通过改变温度、表面积等方法来提高液料的蒸发速度。

在中国专利授权公告号为201978517U、授权公告日为2011年9月21日、名称为“一种卤水浓缩蒸发系统用蒸发室”的专利文献中公开了一种单级式的蒸发系统。该专利中的蒸发系统的结构为：包括真空容器、加热腔和使料液在真空容器和加热腔之间循环的循环泵。使用时在真空容器上部设置气体凝结装置，将料液装在真空容器内，循环泵使料液在真空容器与加热腔之间进行循环，料液在加热腔中被加热，热的料液回到真空容器内时产生蒸发现象形成气体，气体在气体凝结装置的作用下重新变成液体。

在中国专利申请号为2003101071932、公开日为2005年6月8日、名称为“喷淋热交换式海水淡化机”的专利文献中公开了另一种单级式蒸发设备。该专利中的蒸发设备包括蒸发室和位于蒸发室内的冷媒冷凝器，使用过程中海水喷淋到冷媒冷凝器上，冷凝冷凝器内的冷媒冷凝时释放出热量对海水进行加热使海水产生蒸发。蒸汽流到冷凝室内冷凝为水。

以上单级式的蒸发设备因一直需要外部热源对料液进行加热，而气体冷凝时所释放出的热量得不到再利用，因此存在能量利用率低（能效低）、蒸发效率低的问题。

为了提高蒸发效率和能效，设计出多效（多级）蒸发系统，即将多过热交换器串联连接在一起，第一级热交换器通过外部热源进行加热，使得交换器内的料液蒸发，蒸发所产生的蒸汽再作为下一个换热器的热源，蒸汽对下一级换热器内的料液进行加热时使得自身温度下降，既有利于蒸汽的冷凝，同时起到热能再利用的作用，从而降低了能耗和提高了蒸发效率。考虑到料液蒸发而形成的蒸汽温度会依次下降，温度达不到大气压下料液的蒸发温度，因此对各级换热器依次进行减压（抽真空）来使料液的气化温度同上一级流入的蒸汽的温度相匹配。由于受抽真空难度的制约，多效蒸发系统的级数不能太多。为克服上述不足，在中国专利号为2005800335343、名称为“在具有水平板型热交换器室的多效蒸发系统中通过再热蒸汽来蒸馏或蒸发盐水或某种流体的方法和设备”的专利文献在公开了一种级数不属限制的蒸发系统。该系统是在料液蒸发而形成的蒸汽进入下一级热交换器之前，对该具有高于室温的蒸汽进行加热到能使料液在常压下气化的温度，从而不需要对换热器进行抽真空，从而使得级数可以按照需要任意设计。

现有的蒸发系统、无论是单级还是多级的结构形式，料液都是被动地在加热区域等待蒸发或者多次进入换热器逐步进行蒸发，蒸发室内的气压也只是被动地通过外部的抽真空设备来降低。因此现有的蒸发系统存在蒸发效率较低的不足。

发明内容

本发明提供了一种通过主动控制料液蒸发的形成条件以使料液能够瞬时完成蒸发的真空转动成膜降压蒸发系统，克服了料液以被动的方式进行地蒸发的过程中蒸发效率较低的问题。