[发明专利]一种多效逆流蒸发系统及其使用方法

权利要求书

1.一种多效逆流蒸发系统，其特征在于：包括进料装置、蒸汽发生装置、蒸发器以及冷凝器，所述蒸发器包括依次连接的Ⅰ效蒸发器(1)、Ⅱ效蒸发器(2)以及Ⅲ效蒸发器(3)，所述蒸汽发生装置与所述Ⅰ效蒸发器相连，所述进料装置与Ⅲ效蒸发器相连，所述Ⅲ效蒸发器(3)连接有抽真空机构，所述各效蒸发器包括蒸发器本体(4)、闪蒸布料机构、物料输送机构以及气液分离器(5)，所述闪蒸布料机构位于蒸发器本体(4)上端，所述物料输送机构包括送料管(6)、循环泵(7)、差压计(8)，所述送料管(6)的一端与蒸发器本体(4)的下方相连接，另一端依次通过差压计(8)、循环泵(7)与闪蒸布料机构相连接，所述Ⅲ效蒸发器(3)的送料管(6)与Ⅱ效蒸发器(2)的蒸发器本体(4)、Ⅱ效蒸发器(2)的送料管(6)与Ⅰ效蒸发器(1)的蒸发器本体(4)以及Ⅰ效蒸发器(1)的送料管(6)与成品出料口之间均设置有连接管路(9)，所述连接管路(9)上设置有控制阀(10)，所述Ⅰ效蒸发器(1)的蒸发器本体(4)与Ⅱ效蒸发器(2)的蒸发器本体(4)、Ⅱ效蒸发器(2)的蒸发器本体(4)与Ⅲ效蒸发器(3)的蒸发器本体(4)以及Ⅲ效蒸发器(3)与冷凝器装置之间均通过气液分离器(5)输送二次蒸汽。

2.根据权利要求1所述的一种多效逆流蒸发系统，其特征在于：所述闪蒸布料机构包括布料头(11)、喷嘴(12)，所述布料头(11)位于蒸发器本体(4)的上方，所述喷嘴(12)位于布料头(11)的顶部，所述布料头(11)为上端较小下端较大的锥形结构，所述喷嘴(12)与布料头(11)相连，所述布料头(11)内设有分配区(13)，所述蒸发器本体(4)内设有与所述分配区(13)相通的蒸发管束(14)，所述蒸发器本体(4)上设有蒸汽进口(15)和蒸汽排出口(16)，所述蒸汽进口(15)与蒸发管束(14)相对应，所述蒸汽排出口(16)位于蒸发管束(14)的上端，还包括预热器(42)，所述预热器(42)安装于蒸发器本体(4)的侧面，所述送料管(6)设于预热器(42)内并与所述所述喷嘴(12)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种多效逆流蒸发系统，特征在于：所述冷凝器包括所述包括Ⅰ级冷凝器(17)、Ⅱ级冷凝器(18)、真空泵(19)以及回收罐(20)，所述Ⅰ级冷凝器(1)与Ⅲ效蒸发器(3)的气液分离器(5)以及各效的蒸汽排出口(16)相连接，所述Ⅰ级冷凝器分别连接有冷却水进水口(21)和冷却水出水口(22)，所述Ⅱ级冷凝器(17)分别连接有冰水进水口(40)和冰水出水口(41)，所述Ⅰ级冷凝器(17)和Ⅱ级冷凝器(18)相连接，所述真空泵(19)与Ⅱ级冷凝器(18)相连接，所述回收罐(20)内设有回收腔(23)和冷却腔(24)，所述真空泵(20)与回收(21)罐的冷却腔(25)相连接，且所述Ⅱ级冷凝器(18)通过连接管(25)与回收罐(20)的回收腔(23)相连接，所述回收罐(24)上设有与所述冷却腔(25)相连通的尾气冷凝器(26)，所述尾气冷凝器(26)连接有尾气蒸汽排出口(27)。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种多效逆流蒸发系统，特征在于：所述进料装置包括物料罐(28)、软水进口(29)、CIP工作站(30)以及物料进口(31)，所述软水进口(31)、CIP工作站(32)以及物料进口(31)分别与物料罐(28)的上端相连接，所述物料罐(28)的下端依次连接进料泵(32)、流量计(33)，还连接有送料管路(34)、清洗管路(35)，所述进料泵(32)通过流量计(33)分别与送料管路(34)、清洗管路(35)相连，送料管路(34)与Ⅲ效蒸发器(3)的蒸发器本体(4)相连接，所述清洗管路(35)分别与各效蒸发器的气液分离器(5)相连接，所述送料管路(34)连接有气动角座阀(36)，所述清洗管路(36)上连接有气动蝶阀(37)，所述进料泵(32)、气动角座阀(36)以及气动蝶阀(37)均由控制中心控制，所述物料罐(28)的上端设有缓冲罐(38)，所述物料罐(28)内设有液位传感器(39)。

5.一种多效逆流蒸发系统的使用方法，其特征在于：物料由进料泵输送进入真空的Ⅲ效蒸发器，然后由Ⅲ效循环泵通过预热器达到闪蒸所需要的温度后送到Ⅲ效蒸发器顶部闪蒸，闪蒸使液体形成汽液混合物，当汽液混合物进入分配区，液体体积会迅速膨胀并雾化成为紊流的雾点，这些雾点充满了整个分配区并均匀的进入列管，这些雾状物料在列管内加速下降,吸收管壁的热量,使体积开始膨胀蒸发，形成了热加速，下降到蒸发器底部进行气液分离，部分物料由Ⅲ效循环泵送到Ⅲ效蒸发器顶部循环后再次蒸发，另一部分物料由Ⅲ效循环泵出口至Ⅱ效蒸发器，由Ⅱ效循环泵送达Ⅱ效蒸发器顶部，物料在Ⅱ效循环蒸发后，除一部分物料自循环外，另一部分物料由Ⅱ效循环泵进入Ⅰ效蒸发器，再由Ⅰ效循环泵送到Ⅰ效蒸发器顶部，来自蒸汽主管的饱和水蒸汽经过滤减压后进入Ⅰ效蒸发器作为Ⅰ效蒸发器的热源，Ⅰ效蒸发器产生的二次蒸汽去Ⅱ效蒸发器作为Ⅱ效蒸发器的热源，Ⅱ效蒸发器产生的二次蒸汽去Ⅲ效蒸发器作为Ⅲ效蒸发器的热源，Ⅲ效蒸发器产生的二次蒸汽去冷凝器冷凝。