[发明专利]一种外挂热压式蒸馏水制备系统

说明书

技术领域

本发明属于蒸馏技术领域，涉及一种外挂热压式蒸馏水制备系统；特别适用于医药、食品、科研实验等领域制备蒸馏水。

背景技术

食品药品安全与广大人民群众生活息息相关，它直接影响着百姓的身体健康和生命安全。随着科学技术的发展及人民生活水平的提高，药厂、医院及科研单位对用水的质量要求逐渐提高。推进传统制造业绿色改造、鼓励企业工艺技术装备更新升级、提高能源利用率是当今时代的主题。

目前市场上主要采用多效蒸馏水机生产蒸馏水，其缺点主要在于：系统内的余热大部分从冷凝器散去，蒸汽消耗量大、热能利用率低；冷却水使用量大，产水水质内毒素高、产水电导率高等缺点逐渐凸显；多效蒸馏水机需要在较高的蒸汽压力下运行，设备寿命短。

发明内容

本发明公开了一种外挂热压式蒸馏水制备系统，以解决现有技术中产水水质内毒素高、产水电导率高；系统内的余热大部分从冷凝器散去，蒸汽消耗量大、热能利用率低；原料水利用率低，冷却水使用量大，设备寿命短等问题。

本发明包括原料水蒸馏系统、纯蒸汽压缩系统、不凝气体去除系统、电气自动控制系统；系统与外部非洁净连接管路上均设有单向阀，通过单向阀保证系统内的洁净环境；工业蒸汽进气管路设有减压阀及安全阀，通过减压阀控制系统的蒸汽压力稳定输入，通过安全阀保护蒸汽管道中的压力在安全范围内；原料水蒸馏系统包括加热器和立式列管升膜蒸发器；加热器主要功能为加速原料水蒸发，通过丝网分离产生纯蒸汽；蒸发器主要功能为二次高温纯蒸汽与原料水换热冷凝成蒸馏水的过程。加热器包括热媒介工业蒸汽、工业蒸汽凝结水通过的管程，及原料水与纯蒸汽、浓缩水通过的壳程；蒸发器包括原料水通过的管程，及纯蒸汽、蒸馏水通过的壳程。

加热器包括下部分U型管换热器管程和顶部的丝网分离装置壳程、壳程纯蒸汽出口、管程下端口、加热器底部壳程低点排放口；丝网分离装置位于液面上方，与液面间距有间隙距离；丝网分离相对填料分离效果好，合理安装可以有效减小气体通过的阻力；立式列管升膜蒸发器包括立式列管换热器、管程下端入口、排气口、壳程底部低点排放口；加热器与立式升膜列管蒸发器的底部低点排放口便于设备停机及设备在线清洗时液体排放，避免因液体残留导致的污染及微生物滋生问题；蒸发器数量大于等于1，蒸发器多级并联连接，便于客户根据需要进行蒸发器的增级扩展安装；加热器壳程下端口与蒸发器的管程下端入口管路连接，构成连通器，保持二者原料水液位平衡；加热器顶部壳程与蒸发器顶部壳程管路连接，保证两者容器内纯蒸汽压力平衡。

纯蒸汽压缩系统包括蒸汽压缩机；蒸汽压缩机为流量大、效率高、稳定性好的离心式压缩机。

加热器顶部的壳程纯蒸汽出口与蒸汽压缩机的进气口连接，蒸汽压缩机出气口与蒸发器的壳程进口管路连接；蒸发器壳程出口与蒸馏水泵的入口连接；加热器中产生的纯蒸汽通过加热器壳程上部的丝网分离后进入蒸汽压缩机；蒸汽压缩机将加热器内产生的纯蒸汽进行二次压缩，利用高能效蒸汽压缩机把电能转换为热能，提高二次蒸汽的热焓量；蒸汽压缩机产生的二次高温纯蒸汽进入蒸发器的壳程进行汽水换热；从而纯蒸汽的热量再次作为热源被循环利用，节约了原料水蒸发所需要的热量，又省去了二次蒸汽冷凝所需要的冷却水。加热器顶部设有进气和出气压力单向阀；所述压力单向阀为带有超出预设压力起爆的单项阀门；当加热器压力高于系统预设压力，排气压力单向阀自动打开；当系统内压力低于预设压力，进气压力单向阀自动打开进气；压力单向阀能有效保证系统的安全平稳运行，避免容器负压失稳。系统运行时，蒸发器压力表压力为0.11～0.14bar；整个蒸馏系统为低压蒸馏，属于非压力容器，便于生产制造和日常管理，避免了压力容器校验问题。加热器汽水分离，靠重力的作用，将含细菌内毒素及其他杂质的小液滴在重力的作用下自然沉降，而不是靠内螺旋离心式分离。蒸发器立式升膜蒸发便于不凝气体的收集与排放产，能够较好地降低蒸馏水中的内毒素及电导率；不存在因布水不均匀导致管束局部干涸现象，减缓管束结垢，提高传热效率。

本发明一个优化的方案是：工业蒸汽进口经过Y型过滤器、减压阀、PID调节阀后与加热器底部的U型管换热器的管程入口连接，凝结后经管程出口排出；加热器及蒸发器均配有差压液位计，根据加热器液位控制原料水入口PID调节阀的开度；根据蒸发器液位控制蒸馏水出口的PID调节阀的开度。