[发明专利]一种改进型热泵真空低温蒸发浓缩系统

说明书

本发明公开了一种改进型热泵真空低温蒸发浓缩系统，包括蒸发罐、制热卡诺循环系统和含不凝气的混气及凝结水去除系统。蒸发罐的上部连接有废水进入管路和蒸汽排放管路，底部与废水进入管路之间设有废水加热系统，制热卡诺循环系统中的冷凝器是废水加热系统中的加热部件，蒸汽排放管路与制热卡诺循环系统中的蒸发器顶部相连。含不凝气的混气及凝结水去除系统包括水箱、水泵、文丘里和负压抽吸管路，水箱、水泵和文丘里通过管道顺次闭环连接，负压抽吸管路的一端与蒸发器的底部相连，另一端与文丘里的引入管相连。本发明具有维护成本低、使用寿命长的特点，通过设置含不凝气的混气及凝结水去除系统，实现了凝结水和不凝气的去除，提高蒸发浓缩效率。

技术领域

本发明属于工业污水处理、工业料液浓缩处理和渗滤液浓缩处理技术领域，特别涉及一种改进型热泵真空低温蒸发浓缩系统。

背景技术

高浓工业废水的委外处置费用高，传统的处理手段，如膜浓缩技术、超高频振动浓缩技术、碟管式反渗透技术等，因溶质浓度太高等无法进一步浓缩；又如三效蒸发器或MVR浓缩设备，蒸发温度在90到100多度，产生水垢速度快，维护成本高，设备使用寿命短。

申请号为201810062520.3的专利公开了一种热泵真空低温蒸发浓缩系统，该蒸发浓缩系统存在以下不足：1、对制热卡诺循环系统，输入给制热系统压缩机做功的机械能大部分转为热能输入，如果不能采取有效的散热措施，那么整个吸热-蒸发浓缩-冷凝系统的温度将大幅上升，导致系统不能在低温环境下工作；2、废水蒸发形成的水蒸气被文丘里抽吸形成真空吸入到蒸馏水循环系统，导致蒸馏水水温上升，为了避免上升，将升温后的蒸馏水与中筒中制冷机进行热交换以达到降温的目的，这将热量又引入系统，循环工作导致系统温度大幅上升，导致系统不能在低温工作；3、系统启动时，溶解在废水中的不凝气因高真空而释放到真空系统的气相空间，这些含不凝气的混气没有说明如何进行高效节能经济地去除。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种运行能耗低、有效散热、低温稳定蒸发浓缩、维护成本低、使用寿命长的改进型热泵真空低温蒸发浓缩系统，能够有效地去除蒸发罐所产生的凝结水和含不凝气的混气，同时能够使得系统在低温环境下工作。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种改进型热泵真空低温蒸发浓缩系统，包括蒸发罐、制热卡诺循环系统和含不凝气的混气及凝结水去除系统。所述蒸发罐的上部连接有废水进入管路和蒸汽排放管路，底部与所述的废水进入管路之间设有废水加热系统。所述制热卡诺循环系统中的冷凝器是所述废水加热系统中的加热部件，所述的蒸汽排放管路与所述制热卡诺循环系统中的蒸发器顶部相连。所述含不凝气的混气及凝结水去除系统包括水箱、水泵、文丘里、负压抽吸管路和散热降温装置，所述的水箱、水泵、文丘里和散热降温装置通过管道顺次闭环连接，所述负压抽吸管路的一端与所述蒸发器的底部相连，另一端与所述文丘里的引入管相连，所述的负压抽吸管路上设有截止阀。

进一步地，所述水箱的上部连接有溢流管路。

进一步地，所述的蒸汽排放管路内靠近蒸发罐的一端设有凝结水分流面，所述蒸发罐的外壁面、所述凝结水分流面到所述蒸发罐之间的蒸汽排放管路的外壁面以及所述冷凝器的外壁面上均被包覆有一层保温层。

其中，保温层作用，减少料液向环境的热损失，大大减少已蒸发出的水蒸气在蒸发罐至凝结水分流面的壁面上生成的凝结水量，从而减少凝结水重新回到废水中的水量，减少废水/料液的蒸发浓缩效率的降低率。

进一步地，所述的废水进入管路上设有一未蒸发浓缩废水补充支路，所述支路上设有进料阀。

进一步地，所述蒸发罐底部与所述冷凝器之间的管路上设有一浓缩液排放管支路，所述的浓缩液排放管支路上设有排料泵和排料阀。

进一步地，所述冷凝器可以是列管式或套管式或夹套式。

进一步地，所述蒸发罐内中部设有液位计。