[发明专利]一种翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置及其工艺

权利要求书

1.一种翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置，其特征在于，该装置包括至少二级串联的浓缩蒸发系统，系统包括：第一换热腔室、第二换热腔室、热管、中温蒸发器、中温冷凝器，热管包括上部的热管冷凝端和下部的热管蒸发端，从第一换热腔室高温湿空气进风口端开始，按照高温循环空气流动方向依次设置液气换热器、热管蒸发端、高温风机、热泵冷凝器，第一换热腔室下部为高温冷凝器；第二换热腔室内按照中温循环空气的流动方向从中温干空气进风口端开始依次设置中温风机、热管冷凝端，第二换热腔室出风口、中温蒸发器进风口、中温蒸发器出风口、中温冷凝器进风口、中温冷凝器出风口、第二换热腔室进风口依次管路连接，形成中温循环空气流路。

2.根据权利要求1所述的翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置，其特征在于，所述热管采用翅片换热器，多个翅片水平设置，且与冷媒管的方向垂直。

3.根据权利要求2所述的翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置，其特征在于，所述热管采用常规空调或热泵用标准化翅片换热器，翅片换热器的冷媒管进出口封闭，管内充入制冷剂。

4.根据权利要求3所述的翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置，其特征在于，所述制冷剂的量为该制冷剂在热管工作温度下制冷剂饱和蒸汽压所对应质量的1/5左右。

5.根据权利要求1所述的翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置，其特征在于，所述液气换热器采用常规空调或热泵用标准化翅片换热器，管内走原液液体，多个翅片竖直设置，且与污水原液流动的方向垂直。

6.根据权利要求4或5所述的翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置，其特征在于，所述中温蒸发器出料液口设置中温循环泵，中温蒸发器、中温循环泵之间形成中温料液循环回路；高温蒸发器出料液口设置高温循环泵，高温蒸发器、高温循环泵之间形成高温料液循环回路。

7.根据权利要求6所述的翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置，其特征在于，所述热泵机组包括热泵蒸发器、热泵冷凝器，热泵冷凝器与热泵蒸发器之间设置热泵机组进行冷媒循环和热量交换。

8.根据权利要求7所述的翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置，其特征在于，所述高温蒸发器与中温循环泵连通管路上设置控制阀门。

9.一种翅片热管低温多效蒸发污水浓缩工艺，至少包括中温级浓缩蒸发段和高温级浓缩蒸发段，其特征在于，中温级浓缩蒸发段包括以下步骤：污水与高温湿空气热交换后得到升温污水；

吸热后的升温污水雾化处理得到水雾，通过中温干空气对所述水雾加热蒸发，得到中温湿空气；

对中温湿空气换热除湿得到中温干空气和冷凝水；

将中温干空气换热，使之成为所述中温干空气；

高温级浓缩蒸发段包括以下步骤：所述高温湿空气与污水原液热交换后，高温湿空气中的部分水蒸汽结露冷凝，部分除湿后的较高温较湿空气继续在热管蒸发端通过热管与热管冷凝端外的中温干空气换热，结露冷凝成为较高温干空气，较高温干空气再与热泵冷凝器换热升温，得到高温干空气；

通过对所述高温液体循环雾化处理，得到水雾，水雾经高温干空气加热蒸发，得到所述高温湿空气和污水浓缩液。

10.根据权利要求8所述的翅片热管低温多效蒸发污水浓缩工艺，其特征在于，所述的步骤具体为：冷的污水原液从布置有高温级浓缩蒸发段高温冷凝器的第二换热腔室中的液气换热器流过，管内污水原液吸热升温；

升温污水原液进入中温级浓缩蒸发段，经中温段的循环泵加压、与来自中温蒸发器的循环液混合，在中温蒸发器顶部喷雾，雾滴与经过热管冷凝端加热的中温循环干空气换热蒸发；中温循环干空气吸湿成为中温湿空气，再流入中温冷凝器中的热泵蒸发器放热除湿，再通过中温风机入热管冷凝端加热吸热，成为中温循环干空气，又再流入中温蒸发器循环吸湿；净化后的中温冷凝水从中温冷凝器底部的中温冷凝水出口排出；

部分预浓缩污水通过控制阀门进入高温级浓缩蒸发段，经过高温循环泵加压、与来自高温蒸发器的循环液混合，在高温蒸发器顶部喷雾，雾滴与经过热泵冷凝器加热的高温循环干空气换热蒸发；吸湿成为高温湿空气，再流入高温冷凝器中的热管蒸发端放热除湿，再通过高温风机入热泵冷凝器加热吸热，成为高温循环干空气，又再流入高温蒸发器循环吸湿；净化后的高温冷凝水从高温冷凝器底部的高温冷凝水出口排出；浓缩液则从高温蒸发器底部的浓缩液出口排出。