[发明专利]机械蒸汽再压缩消泡蒸发系统及工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械蒸汽再压缩消泡蒸发系统及工作方法，属于节能领域。

技术背景

机械蒸汽再压缩技术是一种广泛应用于医药、化工等行业原料提纯浓缩的热泵技术，由于该技术仅需要消耗少量的机械能，能够对蒸发过程产生的二次蒸汽进行升压升温，提高其能量品质，并回收利用增压后的二次蒸汽潜热对低温原料进行加热蒸发，因此该热泵系统的性能系数较高。其中压缩机是该系统的核心部件，不仅是该系统节能的关键，而且要求入口蒸汽不能含有液滴及固态颗粒等杂质。

然而，对于中药材等原料，在利用机械蒸汽再压缩热泵技术对其进行蒸发浓缩过程中，由于原料为多空介质，原料在蒸发冷凝器中蒸发出来的二次蒸汽中常携带有大量泡沫，泡沫溢出闪蒸器并进入压缩机入口的现象经常发生，由于泡沫中携带有部分液滴和固体颗粒，会严重影响压缩机的正常工作。

如果能够利用机械蒸汽再压缩系统工作介质消除泡沫，不仅操作方便，而且能够保证压缩机正常工作，这也是目前用于医药行业的机械蒸汽再压缩技术面临的技术难点之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械蒸汽再压缩消泡蒸发系统及工作方法。

一种机械蒸汽再压缩消泡蒸发系统，其特征在于：该系统包括：预热器、蒸发冷凝器、闪蒸器、液位指示计、标准液位显示计、第一传感器、第二传感器、喷淋头、压缩机、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门；

预热器包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；蒸发冷凝器包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；闪蒸器包括入口、液相出口和气相出口；

稀溶液经过第一阀门与预热器冷侧入口相连，预热器冷侧出口与蒸发冷凝器冷侧入口相连，蒸发冷凝器冷侧出口与闪蒸器入口相连，闪蒸器液相出口通过第二阀门排出浓溶液;

闪蒸器气相出口分为两路：一路通过第四阀门与压缩机入口相连；另一路通过第三阀门与压缩机出口相连后分为两路：一路通过第六阀门与蒸发冷凝器热侧入口相连，蒸发冷凝器热侧出口与预热器热侧入口相连；另一路通过第五阀门与闪蒸器中喷淋头相连；

预热器热侧出口分为两路：一路通过第七阀门与压缩机入口相连；另一路直接与环境相连；

上述液位指示计和标准液位显示计位于闪蒸器中；上述第一传感器一侧连接液位指示计，另一侧连接第五阀门；第二传感器一侧连接标准液位显示计，另一侧连接第六阀门。

所述的机械蒸汽再压缩消泡蒸发系统及工作方法，其特征在于包括以下过程：

稀溶液通过第一阀门进入预热器冷侧，吸收预热器热侧热量提高温度，再进入蒸发冷凝器冷侧，吸收蒸发冷凝器热侧热量使部分水分蒸发后进入闪蒸器；

闪蒸器液相出口浓溶液经过第二阀门排出；

闪蒸器气相出口水蒸汽一路经过第四阀门进入压缩机，通过压缩机升温升压后与另一路通过第三阀门的气相出口水蒸气混合后分为两路：一路经过第六阀门进入蒸发冷凝器热侧，向蒸发冷凝器冷侧的溶液放热后进入预热器热侧，继续向稀溶液放热；另一路经过第五阀门向闪蒸器中喷淋液体，观察闪蒸器中液位指示计；当液位指示计液位高度提高时，第一传感器反馈给第五阀门更大的开度信息，通过喷淋头流量增加，消除闪蒸器内过多的泡沫；当液位指示计液位高度较低时，第一传感器反馈给第五阀门更小的开度信息，通过喷淋头流量减少，减少消除闪蒸器内泡沫；

当标准液位显示计显示的高度高于标准液位时，减小第六阀门的开度，使进入蒸发冷凝器的二次蒸汽量减小，减小加热速率，减小该系统的产品产率；当标准液位显示计显示的高度低于标准液位时，增大第六阀门的开度，使进入蒸发冷凝器的二次蒸汽量增加，增大加热速率，增大该系统的产品产率；

预热器热侧出口分两路：一路直接排放至环境中；当储液器气相出口蒸汽经过第四阀门处于过热状态时，另一路则通过第七阀门进入压缩机，使进入压缩机气体处于饱和状态。

从上述系统工作过程，可以知道该机械蒸汽再压缩系统，抽取了少量压缩机后的高压高温过热蒸汽，能够有效消除闪蒸器中的泡沫，操作方法简单，且对系统能耗影响不大。特别适合现有中药材等行业的原料浓缩提纯等工艺。

附图说明

图1一种机械蒸汽再压缩消泡蒸发系统;