一種mvr蒸發(fā)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濃縮技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)械式蒸汽再壓(mechanical vaporrecompress1n, MVR)蒸發(fā)器，尤其涉及一種單效低溫MVR蒸發(fā)器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的蒸發(fā)方法大致可分為循環(huán)型和單程型兩大類。循環(huán)型溶液都在蒸發(fā)器中作循環(huán)流動(dòng)。由于引起循環(huán)的原因不同，又可分為自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)兩類。主要有三種，中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，懸筐式蒸發(fā)器，列文式蒸發(fā)器。
[0003]單程型蒸發(fā)器的主要特點(diǎn)是:溶液在蒸發(fā)器中只通過加熱室一次，不作循環(huán)流動(dòng)即成為濃縮液排出。溶液通過加熱室時(shí)，在管壁上呈膜狀流動(dòng)，故習(xí)慣上又稱為液膜式蒸發(fā)器。主要有三種，升膜式蒸發(fā)器，降膜式蒸發(fā)器，刮板式蒸發(fā)器。
[0004]現(xiàn)有的蒸發(fā)器存在不同的缺點(diǎn)，包括:
[0005]中央循環(huán)管式蒸發(fā)器由于結(jié)構(gòu)上的限制，循環(huán)速度不大。加上溶液在加熱室中不斷循環(huán)，使其濃度始終接近完成液的濃度，因而溶液的沸點(diǎn)高，有效溫度差就減小。這是循環(huán)式蒸發(fā)器的共同缺點(diǎn)。此外，設(shè)備的清洗和維修也不夠方便，所以這種蒸發(fā)器難以完全滿足生產(chǎn)的要求。
[0006]懸筐式蒸發(fā)器受氣設(shè)計(jì)的限制主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單位傳熱面積的金屬消耗較多。
[0007]列文式蒸發(fā)器由于在加熱室上增設(shè)沸騰室，這種蒸發(fā)器的主要缺點(diǎn)是液柱靜壓頭效應(yīng)引起的溫度差損失較大，為了保持一定的有效溫度差要求加熱蒸汽有較高的壓力。此夕卜，設(shè)備龐大，消耗的材料多，需要高大的廠房等。除了上述自然循環(huán)蒸發(fā)器外，在蒸發(fā)粘度大、易結(jié)晶和結(jié)垢的物料時(shí)，還采用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。在這種蒸發(fā)器中，溶液的循環(huán)主要依靠外加的動(dòng)力，用泵迫使它沿一定方向流動(dòng)而產(chǎn)生循環(huán)。循環(huán)速度的大小可通過泵的流量調(diào)節(jié)來控制，一般在2.5m/s以上。強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)也比一般自然循環(huán)的大。但它的明顯缺點(diǎn)是能量消耗大，每平方米加熱面積約需0.4?0.8kW。
[0008]升膜式蒸發(fā)器如果從料液中蒸發(fā)的水量不多，就難以達(dá)到上述要求的汽速，即升膜式蒸發(fā)器不適用于較濃溶液的蒸發(fā)；它對(duì)粘度很大，易結(jié)晶或易結(jié)垢的物料也不適用。
[0009]降膜式蒸發(fā)器主要缺點(diǎn)是:對(duì)進(jìn)料負(fù)荷的波動(dòng)相當(dāng)敏感，當(dāng)設(shè)計(jì)或操作不適當(dāng)時(shí)不易成膜，此時(shí)，對(duì)流傳熱系數(shù)將明顯下降。
[0010]刮板式蒸發(fā)器其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動(dòng)力消耗大，每平方米傳熱面約需1.5?3kW。此外，其處理量很小且制造安裝要求高。
[0011]在酵母的工業(yè)生產(chǎn)中，會(huì)大量用到蒸發(fā)過程，而傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)過程中，蒸發(fā)器某一效的二次蒸汽不能直接作為本效熱源，只能作為次效或次幾效的熱源。如作為本效熱源必須額外給其能量，使其溫度(壓力)提高。蒸汽噴射泵只能壓縮部分二次蒸汽，從而導(dǎo)致了能源的極大浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種MVR蒸發(fā)器，該MVR蒸發(fā)器是重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量，從而減少對(duì)外界能源的需求的一項(xiàng)技術(shù)。其工作過程是低溫位的蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，溫度、壓力提高，熱焓增加，然后進(jìn)入換熱器冷凝，以充分利用蒸汽的潛熱。除開車啟動(dòng)外，整個(gè)蒸發(fā)過程中無需生蒸汽。所述技術(shù)方案如下:
[0013]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種MVR蒸發(fā)器，其包括汽水分離器2、MVR裝置5和依次連接的預(yù)熱器1、加熱器4與蒸發(fā)器3，所述蒸發(fā)器3的蒸汽出口和加熱器4的冷凝水出口均與汽水分離器2的入口連接，所述汽水分離器2的氣體出口與MVR裝置5的進(jìn)口連接，所述汽水分離器2的液體出口與預(yù)熱器I的熱水入口連接，所述加熱器4的蒸汽入口與一次蒸汽管道和MVR裝置5的出口連接。
[0014]其中，本發(fā)明實(shí)施例中的蒸發(fā)器3上設(shè)有真空泵。
[0015]具體地，本發(fā)明實(shí)施例中的MVR裝置5為空氣壓縮機(jī)。
[0016]進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例中的蒸發(fā)器3的出料口通過帶循環(huán)泵6的管路與加熱器4的進(jìn)料口連接。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例提供的MVR蒸發(fā)器的有益效果為:
[0018]1.該蒸發(fā)器熱效率高，節(jié)省能源，功耗低。蒸發(fā)一噸水的能耗只相當(dāng)于傳統(tǒng)蒸發(fā)器的四分之一到五分之一，節(jié)能效果十分顯著。
[0019]2.該蒸發(fā)器運(yùn)行成本低，本發(fā)明的MVR蒸發(fā)器耗能一般是傳統(tǒng)多效蒸發(fā)器三分之一到四分之一。
[0020]3.該蒸發(fā)器清潔能源，沒有任何污染。本發(fā)明的MVR蒸發(fā)器后續(xù)使用時(shí)，主要使用電能并補(bǔ)充少量的一次蒸汽。
[0021]4.該蒸發(fā)器通過二次蒸汽回用技術(shù)，蒸汽冷凝水的COD和BOD值以及氨氮含量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)器的指標(biāo)，他們完全符合國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0022]5.采用單級(jí)真空蒸發(fā)，蒸發(fā)溫度低，特別適合熱敏性較強(qiáng)的物料，不易使物料變性，采用低溫負(fù)壓蒸發(fā)，有利于防止被蒸發(fā)物料的高溫變性。
[0023]6.MVR蒸發(fā)器體積小，可移動(dòng)性。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的MVR蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1預(yù)熱器、2汽水分離器、3蒸發(fā)器、4加熱器、5MVR裝置、6循環(huán)泵、a原料液、
b冷凝液、c分離液、d 二次蒸汽、e濃縮液、f 一次蒸汽、g氣液混合。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0028]參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種MVR蒸發(fā)器，包括汽水分離器2、MVR裝置5和依次連接的預(yù)熱器I (管程)、加熱器4 (管程)與蒸發(fā)器3等。預(yù)熱器I與原料罐連接，蒸發(fā)器3底部的出料口與濃縮料罐連接，預(yù)熱器I的冷水出口與水池連接。其中，蒸發(fā)器3的蒸汽出口(產(chǎn)生二次蒸汽)和加熱器4(殼程)的冷凝水出口均與汽水分離器2的入口連接用于將加熱蒸發(fā)后產(chǎn)生的冷凝水、部分蒸汽和給效體加熱后殘余的蒸汽一起通過分離器進(jìn)行分離。汽水分離器2的氣體出口與MVR裝置5的進(jìn)口連接用于將分離后的蒸汽進(jìn)行加壓升溫。汽水分離器2的液體出口與預(yù)熱器I (殼程)的熱水入口連接用于將分離后的高溫液體送入預(yù)熱器I對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱。加熱器4(殼程)的蒸汽入口與一次蒸汽管道和MVR裝置5的出口連接用于對(duì)原料液進(jìn)行加熱，在初始使用時(shí)通入一次蒸汽對(duì)原料液進(jìn)行加熱，后續(xù)過程中采用二次蒸汽對(duì)原料液進(jìn)行加熱，如果溫度不夠，則串入一次蒸汽進(jìn)行加熱。其中，本發(fā)明實(shí)施例中的加熱器4為列管式加熱器。
[0029]其中，本發(fā)明實(shí)施例中的蒸發(fā)器3上設(shè)有真空泵，用于保證蒸發(fā)器3為真空負(fù)壓狀態(tài)，以降低濃縮溫度。
[0030]具體地，本發(fā)明實(shí)施例中的MVR裝置5為空氣壓縮機(jī)。
[0031]進(jìn)一步地，參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例中的蒸發(fā)器3的出料口通過帶循環(huán)泵6的管路與加熱器4的進(jìn)料口連接，用于將不達(dá)標(biāo)的濃縮液進(jìn)行再次濃縮。
[0032]其工作過程為:效體內(nèi)部為排列的細(xì)管，管內(nèi)部為產(chǎn)品，外部為蒸汽，在產(chǎn)品由上而下的流動(dòng)過程中由于管內(nèi)面積增大而是產(chǎn)品呈膜狀流動(dòng)，以增加受熱面積，通過真空泵在效體內(nèi)形成負(fù)壓，降低產(chǎn)品中水的沸點(diǎn)，從而達(dá)到濃縮，產(chǎn)品蒸發(fā)溫度為60°C左右。產(chǎn)品經(jīng)效體加熱蒸發(fā)后產(chǎn)生的冷凝水、部分蒸汽和給效體加熱后殘余的蒸汽一起通過氣液分離器進(jìn)行分離，冷凝水由分離器下部流出用于預(yù)熱進(jìn)入效體的產(chǎn)品，蒸汽通過風(fēng)扇增壓器進(jìn)行增壓(蒸汽壓力越大溫度越高)，而后經(jīng)增壓的蒸汽通過管路匯合一次蒸汽再次通過效體。設(shè)備啟動(dòng)時(shí)需一部分蒸汽進(jìn)行預(yù)熱，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后所需蒸汽會(huì)大幅度減少，在風(fēng)扇增壓器對(duì)二次蒸汽加壓的過程中由電能轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能。產(chǎn)品在效體流動(dòng)的整個(gè)過程中溫度始終在60°C左右，加熱蒸汽與產(chǎn)品之間的溫度差也保持在5 — 8°C左右，產(chǎn)品與加熱介質(zhì)之間的溫度差越小越有利于保護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量、有效防止糊管。產(chǎn)品的濃縮度在50%左右時(shí)僅MVR蒸發(fā)器就能完成，當(dāng)所需濃度為60%時(shí)則需安裝閃蒸設(shè)備。
[0033]以上所述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種MVR蒸發(fā)器，其特征在于，包括汽水分離器(2)、MVR裝置(5)和依次連接的預(yù)熱器(1)、加熱器(4)與蒸發(fā)器(3)，所述蒸發(fā)器(3)的蒸汽出口和加熱器(4)的冷凝水出口均與汽水分離器(2)的入口連接，所述汽水分離器(2)的氣體出口與MVR裝置(5)的進(jìn)口連接，所述汽水分離器(2)的液體出口與預(yù)熱器(I)的熱水入口連接，所述加熱器(4)的蒸汽入口與一次蒸汽管道和MVR裝置(5)的出口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MVR蒸發(fā)器，其特征在于，所述蒸發(fā)器(3)上設(shè)有真空泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MVR蒸發(fā)器，其特征在于，所述MVR裝置(5)為空氣壓縮機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的MVR蒸發(fā)器，其特征在于，所述蒸發(fā)器(3)的出料口通過帶循環(huán)泵￠)的管路與加熱器(4)的進(jìn)料口連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種MVR蒸發(fā)器，屬于濃縮技術(shù)領(lǐng)域。包括汽水分離器(2)、MVR裝置(5)和依次連接的預(yù)熱器(1)、加熱器(4)與蒸發(fā)器(3)，所述蒸發(fā)器(3)的蒸汽出口和加熱器(4)的冷凝水出口均與汽水分離器(2)的入口連接，所述汽水分離器(2)的氣體出口與MVR裝置(5)的進(jìn)口連接，所述汽水分離器(2)的液體出口與預(yù)熱器(1)的熱水入口連接，所述加熱器(4)的蒸汽入口與一次蒸汽管道和MVR裝置(5)的出口連接。該蒸發(fā)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保、溫度穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B01D1-30, B01D1-00, B01D1-26
【公開號(hào)】CN104524793
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410856335
【發(fā)明人】劉玉奉, 鄧永紅, 朱昌雄, 余明華
【申請(qǐng)人】山東圣琪生物有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日