本實用新型屬于多效蒸發(fā)器蒸汽供給的技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種多效降膜蒸發(fā)器的節(jié)能蒸汽系統(tǒng)。
背景技術(shù):
蒸發(fā)和結(jié)晶廣泛應用于食品、化工、醫(yī)藥、生物和環(huán)保領(lǐng)域,如牛奶、果汁、鹽類、糖、抗生素、氨基酸、廢水的濃縮和結(jié)晶。
由于過程產(chǎn)生相變化:汽化和冷凝,因此蒸發(fā)結(jié)晶操作需要消耗的大量的蒸汽用于加熱和冷卻,裝置設(shè)計的優(yōu)劣在很大程度上取決于裝置的運行能耗。傳統(tǒng)的節(jié)能措施為多效設(shè)計,如三效、四效或五效。理論上,單效每蒸發(fā)1噸水需要1噸蒸汽,二效需要0.5噸,三效需要0.33噸,以此類推。最后效的蒸汽進入冷凝器,用冷卻水冷卻,即汽化潛熱通過冷卻水,最終再通過冷卻塔消耗在大氣中。
蒸汽通常由燃煤鍋爐產(chǎn)生,由于燃煤造成嚴重的空氣污染,許多地區(qū)已要求企業(yè)將燃煤鍋爐改成燃油鍋爐,進一步提高能源的成本。如果將二次蒸汽壓縮,達到一定的溫度和壓力再次利用,汽化潛熱被反復利用,則蒸汽潛熱不需要消耗在大氣中,能量就能得到充分的利用,蒸發(fā)結(jié)晶工藝過程將節(jié)約大量的能量。
原有多效降膜蒸發(fā)器系統(tǒng)的工藝流程結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括:
產(chǎn)品流程:產(chǎn)品首先進入一進料平衡罐,再由一臺泵送入兩臺板式換熱器預熱后進入一效降膜蒸發(fā)器,兩臺預熱器分別利用各效冷凝液的熱量和產(chǎn)品的熱量。產(chǎn)品進入降膜蒸發(fā)器的頂部,通過液體分配器進入降膜管,被殼程中的蒸汽加熱,一部分蒸發(fā)為蒸汽,液體獲得部分濃縮。被部分濃縮的液體產(chǎn)品通過泵被送入二效再次被濃縮,部分在蒸發(fā)器中循環(huán)。以此類推,達到最終要求的濃度后用泵送至成品罐。
加熱流程:來自鍋爐的生蒸汽進入一效降膜蒸發(fā)器殼程,作為液體產(chǎn)品的加熱熱源,將液體蒸發(fā),蒸汽冷凝成冷凝水。被部分蒸發(fā)的蒸汽(二次蒸汽)用作為二效蒸發(fā)器的加熱熱源,以此類推。
冷凝流程:最后一效的蒸汽進入冷凝器,用冷卻水冷凝成冷凝水。來自各效蒸發(fā)器和冷凝器的冷凝水收集至冷凝水罐,用泵輸送至預熱器作為進料的預熱熱源,充分利用能量。各效的不凝性氣體也進入冷凝器,最終由真空泵抽走,維持系統(tǒng)的真空。
預熱流程:產(chǎn)品用來自冷凝水和成品的熱量預熱,回收熱量。
采用機械蒸汽再壓縮技術(shù),將蒸發(fā)結(jié)晶的二次蒸汽再壓縮作為熱源加熱蒸發(fā)結(jié)晶器,不需要蒸汽作為熱源。對于類似低沸點升高的產(chǎn)品,每蒸發(fā)1噸水,只需要15-18度電。鑒于目前的蒸汽的價格(200元/噸)和電價(0.8元/度),越來越多的蒸發(fā)結(jié)晶過程采用機械蒸汽再壓縮技術(shù)。
對于正在運行的成千上萬臺傳統(tǒng)蒸發(fā)器如何改造為機械蒸汽再壓縮加熱以節(jié)約能源由于缺乏系統(tǒng)的技術(shù)手段,還未受到關(guān)注。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種多效降膜蒸發(fā)器的節(jié)能蒸汽系統(tǒng),系統(tǒng)正常運行情況下基本不需要額外的鍋爐蒸汽供給,節(jié)約成本,降低能耗,減少環(huán)境污染。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種多效降膜蒸發(fā)器的節(jié)能蒸汽系統(tǒng),包括若干效的降膜蒸發(fā)器,各降膜蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽通過管道輸送至蒸汽吸入管中合并,所述蒸汽吸入管的末端與機械蒸汽壓縮機的入口相連,所述機械蒸汽壓縮機的出口與蒸汽輸送管連接,所述蒸汽輸送管分別與各效降膜蒸發(fā)器內(nèi)部的蒸汽加熱殼程連通。
作為本實用新型一種優(yōu)選的實施方式,所述蒸汽吸入管上連通有壓縮機密封蒸汽管,所述壓縮機密封蒸汽管連接到外源蒸汽設(shè)備。
作為本實用新型另一種優(yōu)選的實施方式,所述機械蒸汽壓縮機連接有開車蒸汽補充管,所述開車蒸汽補充管連接到外源蒸汽設(shè)備。
作為本實用新型另一種優(yōu)選的實施方式,所述降膜蒸發(fā)器的級效為四效。
有益效果
在本實用新型中,通過機械蒸汽壓縮機對各效降膜蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽進行壓縮,使得其溫度和壓力再次提高,達到降膜蒸發(fā)器內(nèi)部加熱殼程所需蒸汽的要求,再被分配到各效降膜蒸發(fā)器中作為熱源,除了開車過程和很小一部分的機械蒸汽壓縮機密封補充外,在正常運行的情況下基本不需要額外的鍋爐蒸汽,有利于節(jié)約成本,降低能耗,減少對環(huán)境的污染。
附圖說明
圖1為原降膜蒸汽器系統(tǒng)的流程結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實用新型降膜蒸汽器系統(tǒng)的流程結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例,進一步闡述本實用新型。應理解,這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解,在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
如圖2所示的一種多效降膜蒸發(fā)器的節(jié)能蒸汽系統(tǒng),包括四效降膜蒸發(fā)器1。各效降膜蒸發(fā)器1產(chǎn)生的二次蒸汽通過管道輸送至蒸汽吸入管2中合并,蒸汽吸入管2的末端與機械蒸汽壓縮機3的入口相連,機械蒸汽壓縮機3的出口與蒸汽輸送管4連接,蒸汽輸送管4分別與各效降膜蒸發(fā)器1內(nèi)部的蒸汽加熱殼程連通。
蒸汽吸入管2上連通有壓縮機密封蒸汽管5,機械蒸汽壓縮機3連接有開車蒸汽補充管6,壓縮機密封蒸汽管5和開車蒸汽補充管6連接到外源蒸汽設(shè)備。
該多效降膜蒸發(fā)器的節(jié)能蒸汽系統(tǒng)通過機械蒸汽壓縮機3對各效降膜蒸發(fā)器1產(chǎn)生的二次蒸汽進行壓縮,使得其溫度和壓力再次提高,達到降膜蒸發(fā)器1內(nèi)部加熱殼程所需蒸汽的要求,再被分配到各效降膜蒸發(fā)器1中作為熱源,除了開車過程和很小一部分的機械蒸汽壓縮機3密封補充外,在正常運行的情況下基本不需要額外的鍋爐蒸汽,有利于節(jié)約成本,降低能耗,減少對環(huán)境的污染。