[发明专利]带有外部能量补偿的MVR系统

说明书

本发明提出了一种带有外部能量补偿的MVR系统，属于工业蒸发或浓缩技术领域。包括进水泵、换热器、进水阀、循环水泵、蒸发器、补偿加热装置、MVR蒸汽压缩机和出水泵等。利用MVR蒸汽压缩机对二次蒸汽进行余热回收利用，采用补偿加热装置为MVR蒸汽压缩回收利用系统的启动和正常稳定运行提供外部热源，解决了现有MVR蒸发浓缩系统的启动问题，以及无法做到零损耗导致的持续性差的问题，也解决了直接接入生蒸汽导致的不同压力的蒸汽混合和切换不便等弊端，从而有效地提高了MVR系统运行的稳定性、持续性、可靠性和效率。整个系统具有体积小、成本低、能量需求少、操作简单、节能环保等优点，非常适合于大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及一种MVR蒸发或浓缩系统，特别是一种带有外部能量补偿的MVR系统。属于工业蒸发或浓缩技术领域。

背景技术

目前，MVR技术广泛应用于海水淡化领域、废水处理领域、制盐领域、乳液浓缩领域、造纸业以及蒸馏领域等。在产品制造过程中，需要进行蒸汽浓缩、蒸发结晶、低温蒸发等工艺过程，而溶液的浓缩、结晶等大多是采用工业蒸汽实现，传统的蒸发器如单效或多效蒸发器存在着热效率低、功耗大、运行成本高、浪费资源等一系列不足。

MVR蒸发器利用自身产生的二次蒸汽作为加热蒸汽，将低温、低压的的蒸汽进行压缩，产生高温、高压、热焓高的蒸汽，充分利用蒸汽的潜热，从而大大减少了对能源的需求。但是MVR蒸发系统一方面在没有初始外源蒸汽的情况下无法启动，另一方面由于无法做到零损耗，在蒸汽量不足的情况下无法维持蒸发系统的持续工作。现有的相关专利中多数回避这一问题，少数采用生蒸汽与MVR蒸汽压缩机出口并联的方法，则又存在不同压力的蒸汽混合和切换不便等弊端，使得MVR系统工作稳定性、持续性和可靠性等都受到较大影响，严重时甚至无法运行。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种带有外部能量补偿的MVR系统，采用补偿加热装置为MVR蒸汽压缩回收利用系统的启动和正常稳定运行提供外部热源，有效提高了MVR系统运行的稳定性、持续性和可靠性。整个系统具有体积小、成本低、能量需求少、操作简单、节能环保等优点，非常适合于大规模推广应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

所述的带有外部能量补偿的MVR系统，包括进水泵（1）、换热器（2）、进水阀（3）、循环水泵（4）、蒸发器（5）、补偿加热装置（6）、MVR蒸汽压缩机（7）、出水泵（8）。

料液首先经进水泵（1）进入换热器（2）与冷凝水换热，料液温度升高，冷凝水温度降低，对料液进行预热处理，随后经进水阀（3）进入补偿加热装置（6）加热，并在蒸发器（5）中开始蒸发过程，进水阀（3）可采用比例阀，根据需求调节水量。

循环水泵（4）置于蒸发器（5）上，使料液能够循环蒸发，此过程中循环水泵（4）强制对蒸发器（5）内的料液进行循环，控制料液的浓度。

由于MVR的理论基础是波义耳定律，即PV/T = K，其含义是一定质量的气体的压强×体积/温度为常数，也就意味着当气体的体积减小，压强增大时，气体的温度也会随之升高；根据此原理，当稀薄的二次蒸汽在经体积压缩后其温度会随之升高，从而实现将低温、低压的蒸汽变成高温高压的蒸汽。

则料液蒸发时，产生的二次蒸汽经MVR蒸汽压缩机（7）压缩，得到温度和压力升高的二次蒸汽，送回蒸发器（5）对料液加热使其蒸发，进行余热回收利用，从而有效回收蒸汽中所含大量潜热，释放出潜热后变为冷凝水，经出水泵（8）送入换热器（2）为进水泵（1）送入的料液进行预热，热的冷凝水与新进料液进行换热，对整个系统余热进行回收利用，提高系统效率、进一步降低能源消耗。

MVR蒸汽压缩回收利用系统在一开始启动时，必须先有蒸汽，所以所述系统启动时，采用补偿加热装置（6）加热料液进行蒸发。采用补偿加热装置为MVR蒸汽压缩回收利用系统提供外部热源，解决了现有MVR蒸发浓缩系统的启动问题。