[发明专利]一种节能型工业废水浓缩装置及工业废水浓缩方法

说明书

本发明提供一种节能型工业废水浓缩装置及工业废水浓缩方法。节能型工业废水浓缩装置包括进液管、出液管、预热箱、集水箱、蒸发箱和热泵系统，热泵系统包括压缩机、主冷凝器、预热冷凝器、节流装置和蒸发器，主冷凝器用于为蒸发箱提供热量，预热冷凝器用于为预热箱提供热量，蒸发器用于为集水箱提供冷量。在预热箱内预先注入废水，通过热泵系统的预热冷凝器对预热箱内的废水进行预加热，充分利用热泵系统的余热，提高了能源的利用效率。工业废水浓缩方法中，通过控制预热箱内注水流量，对预热冷凝器降温，直至达到热泵系统的温控标准，既充分利用热泵系统余热，提升节能效果，又能确保热泵系统平稳运行，提高废水浓缩质量和效率。

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体是一种节能型工业废水浓缩装置及工业废水浓缩方法。

背景技术

在现有的工业废水处理中，一般采用热泵式的浓缩方案，在废水处理时，热泵系统的热量有富余时，一般采用风冷的方式进行温度控制，确保系统的工作温度稳定。附图1为现有热泵烘干技术的原理图，热泵系统包括压缩机901、冷凝器902、节流装置903、蒸发器904、冷凝器前散热装置905、冷凝器后散热装置906，冷凝器902用于给废水处理蒸发箱907提供热量，蒸发器904用于给集水箱908提供低温冷源。在实际应用中，冷凝器前散热装置905和冷凝器后散热装置906可单独使用，也可同时使用，当热泵系统温度过高时，散热装置中的风扇开始工作，将热量排出热泵系统外，达到控制系统温度的目的。现有的热泵烘干技术虽然可以有效地控制温度，但很大部分热量是通过冷凝器前散热装置905或/和冷凝器后散热装置906排出热泵系统，造成能源的浪费，节能效果不佳。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种节能型工业废水浓缩装置及工业废水浓缩方法。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能型工业废水浓缩装置，包括进液管、出液管、预热箱、集水箱、蒸发箱和热泵系统，所述进液管与预热箱的进液口相连，所述预热箱的出液口经管路连接到蒸发箱的进液口，所述蒸发箱的蒸汽出口经水汽管道连接到集水箱的蒸汽进口，所述出液管连接在所述集水箱的出水口，在所述进液管上安装有第一水泵，在所述预热箱出液口与蒸发箱的进液口之间的管路上安装有第二水泵，在所述出液管上安装有第三水泵；所述热泵系统包括经管路依次串接成热循环回路的压缩机、冷凝器串接组合、节流装置和蒸发器，所述冷凝器串接组合包括预热冷凝器和主冷凝器，所述主冷凝器用于为所述蒸发箱提供热量，所述预热冷凝器用于为所述预热箱提供热量，所述蒸发器用于为所述集水箱提供冷量。

采用本发明技术方案，可在预热箱内预先注入废水，通过预热冷凝器对预热箱内的废水进行预加热，充分利用热泵系统的余热，提高了能源的利用效率。

进一步地，所述热泵系统热循环回路的串接顺序为：压缩机、主冷凝器、预热冷凝器、节流装置、蒸发器。

采用上述优选的方案，热泵系统先给蒸发箱供热，确保蒸发箱工作温度稳定，再将余热给预热箱加热，提高节能效果。

进一步地，所述冷凝器串接组合还包括过冷冷凝器，所述过冷冷凝器连接在所述预热冷凝器和节流装置之间的管路上。

采用上述优选的方案，在预热冷凝器流出的制冷剂温度相对过高时，通过过冷冷凝器再次降温达到所需温度，确保系统可靠运行。

进一步地，所述热泵系统主冷凝器后端的制冷剂管路上安装有三通控制阀，所述三通控制阀的一个出流口连通到预热冷凝器前端的制冷剂管路上，所述三通控制阀的另一个出流口连通到过冷冷凝器前端的制冷剂管路上。

采用上述优选的方案，在预热箱内水温达到设定温度时，通过三通控制阀控制使制冷剂直接由主冷凝器进入过冷冷凝器。

进一步地，所述热泵系统热循环回路的串接顺序为：压缩机、预热冷凝器、主冷凝器、节流装置、蒸发器。