[发明专利]热泵蒸发系统

说明书

本发明公开了一种热泵蒸发系统，包括热泵组件，还包括三效多膜式蒸发器，三效多膜式蒸发器包括一效换热器的冷侧部分、二效换热器、三效换热器、余热换热器的热侧部分、一效分离罐、二效分离罐、三效分离罐、一效循环泵、二效循环泵、三效循环泵、隔离模式切换泵、溶剂排放泵、一效进料阀、二效进料阀、三效进料阀、一效出料阀、二效出料阀、三效出料阀、模式切换阀一和模式切换阀二；热泵组件包括一效换热器的热侧部分、膨胀阀、余热换热器的冷侧和压缩机；热泵系统和三效系统的各部件之间均通过管道连接。上述技术方案，结构设计合理、结构简单、制造成本低、使用成本低、对环境污染小、适用范围广且实用性好。

技术领域

本发明涉及固液分离技术领域，具体涉及一种热泵蒸发系统。

背景技术

传统的蒸发器，如：中药浓缩、蒸馏等是一个直线型的耗能设备，一边需要源源不断的持续供应蒸汽以提供热源，一边又需要源源不断的提供冷却水提供冷源。提供热源要投入大量的配套设施（锅炉、管道、阀门和仪表等）及运行成本（煤、燃气、水、电），冷源又要投入大量的配套设施（冷却水机组、管路、泵、阀门、仪表等）及运行成本（水、电等），结构复杂，制造成本高，使用成本高，对环境污染大，实用性差。

随着国家节能减排战略深入实施及碳达峰、碳中和目标确立；社会各界对环保、节能的意识将进一步提高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构设计合理、结构简单、制造成本低、使用成本低、对环境污染小、适用范围广且实用性好的热泵蒸发系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种热泵蒸发系统，包括热泵组件，还包括三效多膜式蒸发器，所述三效多膜式蒸发器包括一效换热器的冷侧部分、二效换热器、三效换热器、余热换热器的热侧部分、一效分离罐、二效分离罐、三效分离罐、一效循环泵、二效循环泵、三效循环泵、隔离模式切换泵、溶剂排放泵、一效进料阀、二效进料阀、三效进料阀、一效出料阀、二效出料阀、三效出料阀、模式切换阀一和模式切换阀二；所述热泵组件包括一效换热器的热侧部分、膨胀阀、余热换热器的冷侧和压缩机；所述热泵组件与三效多膜式蒸发器连接后构成热泵系统和三效系统，三效系统由第一效、第二效和第三效组成，所述热泵系统和三效系统的各部件之间均通过管道连接。

作为优选的，所述热泵系统工作时包括以下步骤：

（1）低压液态工质在余热换热器内蒸发，将三效系统的第一效、第二效和第三效蒸发产生的溶剂气体内的热量吸收形成低压工质蒸汽；

（2）由步骤（1）生成的低压工质蒸汽经过压缩机做功压缩后变成高温高压工质蒸汽；

（3）由步骤（2）生成的高温高压工质蒸汽在一效换热器内把能量释放给物料，自身液化成高压工质液体；

（4）由步骤（3）产生的高压工质液体经膨胀阀节流降压变成低压液体工质；

（5）由步骤（4）产生的低压液体工质，进入步骤①形成新的循环，如此周而复始。

作为优选的，三效系统工作时包括以下步骤：

（1）物料由一效进料阀、二效进料阀、三效进料阀分别进入一效分离罐、二效分离罐和三效分离罐；

（2）一效分离罐、二效分离罐和三效分离罐内的物料经过各自的循环泵输送至对应的换热器后，又回到了各自的分离罐，如此周而复始。

（3）三效系统内一效循环的物料在一效换热器里吸收高温高压工质蒸汽的热量后部分气化，形成气液混合状物料，该气液混合状物料进入一效分离罐进行气液分离，形成浓缩液体和一次溶剂蒸汽，液体继续步骤（1），溶剂蒸汽则由顶部管道输送至二效换热器；