本實用新型涉及一種污水處理設備的改良結構，尤其涉及一種蒸汽加熱式污水處理設備的改良結構。

背景技術：

在現(xiàn)有技術的污水處理設備中，對污水處理的主要部件，即處理罐體的加熱方式有多種，常見的是在處理罐體外周的夾層里面注入熱流體，利用熱流體與處理罐體內(nèi)廢液的熱交換來使其中的液體成分溫度升高達到一定壓強下對應的沸點，從而將液體蒸發(fā)回收。通常在這類使用蒸汽作為熱源的設備中，由于蒸汽具有流動性，因此在熱交換的過程中通常溫度較低的蒸汽是與蒸汽冷卻成的熱水一起排出設備的，這會造成能源的浪費，尤其是蒸汽中所含有的潛熱；此外為了將蒸發(fā)出來的蒸汽再利用，通常是將蒸汽通過冷凝塔一類的冷凝裝置將蒸汽冷凝為水分進行再利用，這樣的處理方式中，雖然蒸汽凝結成的水分得到了再利用，但同時為冷凝也消耗了大量的能量資源，同時冷凝裝置的設置、地面面積和所需空間的占用也大大提高了污水處理的成本。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種蒸汽加熱式污水處理設備的改良結構，該結構可以對處理罐體中廢液產(chǎn)生的低溫二次蒸汽進行升溫，升溫后的蒸汽繼續(xù)回到設備中作為熱源對處理罐體進行加熱，能夠大大降低能源的浪費。

本實用新型的技術方案是：

一種蒸汽加熱式污水處理設備的改良結構，包括與污水供給裝置通過管路部件連通的處理罐體，該處理罐體的內(nèi)部定位設有攪拌裝置，該處理罐體的外壁上設有蒸汽加熱裝置，蒸汽加熱裝置的底部開設有蒸汽入口和蒸汽出口，其中蒸汽入口與蒸汽輸入管件連通，蒸汽出口與蒸汽輸出管件連通；設有抽真空部件，該抽真空部件通過第一連通管件與處理罐體的內(nèi)部連通，還包括一蒸汽增壓提溫裝置，該蒸汽增壓提溫裝置的入口通過第二連通管件與抽真空部件連通，該蒸汽增壓提溫裝置的出口通過第三連通管件與一蒸汽儲氣罐連通，所述蒸汽儲氣罐通過第四連通管件與蒸汽輸入管件連通。

其進一步的技術方案是：

所述蒸汽加熱裝置為一套設于處理罐體外周壁上的罐體套，蒸汽入口和蒸汽出口分別開設于罐體套底部的兩端，且連通于蒸汽入口處的蒸汽輸入管件與外界蒸汽輸入口連通，連通于蒸汽出口處的蒸汽輸出管件與外界蒸汽排出口連通。

所述抽真空部件為一真空泵，該真空泵定位固設于處理罐體的頂部。

所述蒸汽增壓提溫裝置為離心式蒸汽壓縮機。

所述第二連通管件上緊鄰離心式蒸汽壓縮機處設有一疏水器，該疏水器與所述抽真空部件之間的第二連通管件上還設有第一蒸汽回用閥，所述疏水器的底部定位設有一蒸汽廢水收集罐。

所述蒸汽增壓提溫裝置為熱泵。

所述第二連通管件上還依次設有一蒸汽過濾器和一蒸汽膨脹閥，且所述蒸汽過濾器靠近所述抽真空部件。

所述第二連通管件上位于熱泵和蒸汽膨脹閥之間還設有疏水器，該疏水器的底部定位設有一蒸汽廢水收集罐。

所述第四連通管件上設有第二蒸汽回用閥。

本實用新型的有益技術效果是：該改良結構中去除了原來結構中的蒸汽冷凝系統(tǒng)，對處理罐體內(nèi)產(chǎn)生的低溫二次蒸汽利用蒸汽壓縮機壓縮提升溫度或利用熱泵對蒸汽進行升溫得到高溫二次蒸汽，該高溫二次蒸汽又繼續(xù)回到設備中作為熱源對處理罐體進行加熱處理廢液，而再次產(chǎn)生的低溫蒸汽又經(jīng)升溫后回到設備，循環(huán)往復，這樣除設備啟動外，整個蒸發(fā)處理過程中無需再額外使用外界蒸汽，同時原本要廢棄的二次蒸汽中的潛熱可得到了回收再利用，大大提高了熱效率；此外使用該經(jīng)改良的污水處理設備中的蒸發(fā)裝置，由于省去了蒸汽冷凝設備，使得整體占地面積和所需空間均大大減小，這對于需要擴建蒸發(fā)設備而供汽供水能力不足、場地不夠的現(xiàn)有工廠，特別是低溫蒸發(fā)需要冷凍水冷凝的場合，可以收到即節(jié)省投資又取得較好的節(jié)能效果。

附圖說明

圖1是本實用新型的具體實施例一的結構示意圖；

圖2是本實用新型的具體實施例二的結構示意圖；

其中：

1-處理罐體； 2-攪拌裝置；

3-蒸汽加熱裝置； 4-蒸汽輸入管件；

5-蒸汽輸出管件； 6-抽真空部件；

7-第一連通管件； 8-蒸汽增壓提溫裝置；

9-第二連通管件； 10-第三連通管件；

11-蒸汽儲氣罐； 12-第四連通管件；

13-疏水器； 14-第一蒸汽回用閥；

15-蒸汽廢水收集罐； 16-蒸汽過濾器；

17-蒸汽膨脹閥； 18-第二蒸汽回用閥；

19-出渣口。

具體實施方式

下面結合附圖1、附圖2和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述，以下實施例用于說明本實用新型，但并不用來限制本實用新型的范圍。

基礎結構：一種蒸汽加熱式污水處理設備的改良結構，包括與污水供給裝置通過管路部件連通的處理罐體1，該管路部件通常包括抽水泵和液體管路，可以通過抽水泵將待處理污水從污水供給裝置中抽至處理罐體1內(nèi)。該處理罐體1的內(nèi)部定位設有攪拌裝置2，此處攪拌裝置2采用如圖1和圖2中所示結構，即攪拌裝置2包括一沿罐體中心軸方向設置的攪拌軸，該攪拌軸上間隔固設有若干以攪拌軸為中心向外呈輻射狀的葉片，該葉片靠近處理罐體內(nèi)壁的一端寬于遠離罐體內(nèi)壁的一端，這樣葉片在攪拌棒旋轉時能夠與處理罐體的內(nèi)壁充分接觸，能夠很好的攪拌到罐體內(nèi)的每一個部分，該攪拌棒的旋轉通過常規(guī)電機控制。處理罐體1的外壁上設有蒸汽加熱裝置3，該蒸汽加熱裝置可設計為一套設于處理罐體1外周壁上的罐體套，該罐體套底部的兩端分別開設有蒸汽入口和蒸汽出口，蒸汽入口與蒸汽輸入管件4連通，蒸汽輸入管件與外界蒸汽輸入口連通，蒸汽出口與蒸汽輸出管件5連通，蒸汽輸出管件5與外界蒸汽排出口連通。在處理罐體1的頂部定位固設有一抽真空部件6，該抽真空部件具體可以選用真空泵。抽真空部件6(真空泵)通過第一連通管件7與處理罐體1的內(nèi)部連通，這樣啟動抽真空裝置就可以使處理罐體1內(nèi)部處于負壓，這樣處理罐體被罐體套內(nèi)的蒸汽加熱時，利用壓強越低液體沸點越低的原理，降低處理罐體1內(nèi)液體的沸點而加速蒸發(fā)，同時攪拌裝置2進行攪拌的動作也可以加速液體的蒸發(fā)。最后經(jīng)加熱干燥后的殘留物可以通過攪拌裝置2的攪拌動作從設置在處理罐體1底部一側的出渣口19排出。

具體實施例一

其他結構均與上述基礎結構一致。抽真空部件6(真空泵)通過第二連通管件9與一蒸汽增壓提溫裝置8的入口處連通，本具體實施例中蒸汽增壓提溫裝置選用離心式蒸汽壓縮機：當選用離心式蒸汽壓縮機時，在第二連通管件8上緊鄰離心式蒸汽壓縮機處設有一疏水器13，且該疏水器與所述抽真空部件6(真空泵)之間的第二連通管件9上還設有第一蒸汽回用閥14，此外疏水器13的底部定位連接有一蒸汽廢水收集罐15。蒸汽增壓提溫裝置(離心式蒸汽壓縮機)的出口通過第三連通管件10與一蒸汽儲氣罐11連通，蒸汽儲氣罐11通過第四連通管件12與蒸汽輸入管件4連通。該第四連通管件12上位于蒸汽輸入管件4和蒸汽儲氣罐11之間設有第二蒸汽回用閥18。參見圖1所示。

其工作過程如下所述：當需要進行污水處理時，可以通過抽水泵和液體管路將待處理污水從污水供給裝置中抽至處理罐體1內(nèi)，同時啟動攪拌裝置2、蒸汽加熱裝置3和抽真空部件6，對處理罐體內(nèi)的液體進行攪拌、加熱，并對處理罐體1內(nèi)部進行抽真空使得處理罐體1內(nèi)成為一個負壓的狀態(tài)，此時整個污水處理設備可以看作是一個負壓蒸餾干燥設備。在剛啟動整個處理設備尤其是剛啟動蒸汽加熱裝置3時，罐體套內(nèi)的初始加熱蒸汽是由外界已經(jīng)加熱好的蒸汽從與外界蒸汽輸入口連通的蒸汽輸入管件4中進入到罐體套內(nèi)的，利用初始加熱蒸汽的熱量對罐體內(nèi)液體進行加熱。當罐體內(nèi)液體達到對應負壓下的低沸點時，罐體內(nèi)液體蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽，該二次蒸汽由離心式蒸汽壓縮機內(nèi)的渦輪增壓風機吸入，吸入的二次蒸汽(含少量水分)通過第二連通管路9和第一蒸汽回用閥14進入到疏水器13中進行水汽分離，分離出的水分進入蒸汽廢水收集罐15，分離出的蒸汽進入到離心式蒸汽壓縮機內(nèi)，經(jīng)離心式蒸汽壓縮機對該分離出的蒸汽進行增壓，使得蒸汽的溫度大大提高，該得到升溫后的蒸汽經(jīng)第三連通管路10、蒸汽儲氣罐11和第四連通管理12、第二蒸汽回用閥18后進入到蒸汽輸入管件4中與初始加熱蒸汽混合后，再進入到罐體套內(nèi)對處理罐體內(nèi)的液體進行加熱。罐體內(nèi)在保持有液體的情況下并處于加熱狀態(tài)時會源源不斷的蒸發(fā)出二次蒸汽，該蒸汽經(jīng)疏水器分離后再經(jīng)離心式蒸汽壓縮機處理后增壓升溫，再回到罐體套內(nèi)進行加熱，周而復始，直到罐體內(nèi)液體處理完成。這個過程中僅在啟動階段需要外界已經(jīng)加熱好的蒸汽來提供初始加熱熱量，后續(xù)加熱的熱量可以依靠離心式蒸汽壓縮機增壓升溫后的經(jīng)疏水器分離后的二次蒸汽的熱量進行加熱，其中輸入的初始加熱蒸汽較多的量從蒸汽出口中排出。

上述采用離心式蒸汽壓縮機對蒸汽加熱式污水處理設備的改良的原理和優(yōu)點在于：離心式蒸汽壓縮機工作中是將低溫位的蒸汽經(jīng)壓縮機壓縮，蒸汽的溫度、壓力提高，熱焓增加，然后蒸汽進入換熱器冷凝，以充分利用蒸汽的潛熱。除啟動外，整個蒸發(fā)過程中無需初始加熱蒸汽。從處理罐體出來的二次蒸汽，經(jīng)壓縮機壓縮，壓力、溫度升高，熱焓增加，然后送到處理罐體的罐體套當作加熱蒸汽使用，使料液維持沸騰狀態(tài)，而初始加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣原來要廢棄的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潛熱，又提高了熱效率，生蒸汽的經(jīng)濟性相當于多效蒸發(fā)的30效。為使蒸發(fā)裝置的制造盡可能簡單和操作方便，經(jīng)常使用單效離心式蒸汽再壓縮器，也可以是高壓風機或透平壓縮器，這些機器在1:1.2到1:2的壓縮比范圍內(nèi)其體積流量較高。對于低的蒸發(fā)速率，也可用活塞式壓縮機、滑片壓縮機或螺桿壓縮機。該具體實施例中蒸發(fā)設備緊湊，占地面積小、所需空間也小，又可省去冷卻系統(tǒng)，對于需要擴建蒸發(fā)設備而供汽、供水能力不足、場地不夠的現(xiàn)有工廠，特別是低溫蒸發(fā)需要冷凍水冷凝的場合，可以收到既節(jié)省投資又取得較好的節(jié)能效果。

具體實施例二

其他結構均與上述基礎結構一致。抽真空部件6(真空泵)通過第二連通管件9與一蒸汽增壓提溫裝置8的入口處連通，本具體實施例中蒸汽增壓提溫裝置選用熱泵：當選用熱泵時，在第二連通管件9上還依次設有一蒸汽過濾器16和一蒸汽膨脹閥17，且蒸汽過濾器16靠近抽真空部件6(真空泵)，此外在蒸汽膨脹閥17和熱泵之間的第二連通管件9上還可以設置有如同具體實施例一中所述的疏水器和位于疏水器底部的蒸汽廢水收集罐，疏水器和蒸汽廢水收集罐也可以不設置，疏水器主要是為了將二次蒸汽水汽分離除去水分，對熱泵進行保護。蒸汽增壓提溫裝置(熱泵)的出口通過第三連通管件10與一蒸汽儲氣罐11連通，蒸汽儲氣罐11通過第四連通管件12與蒸汽輸入管件4連通。該第四連通管件12上位于蒸汽輸入管件4和蒸汽儲氣罐11之間設有第二蒸汽回用閥18。參見圖2所示。

其工作過程如下所述：當需要進行污水處理時，可以通過抽水泵和液體管路將待處理污水從污水供給裝置中抽至處理罐體1內(nèi)，同時啟動攪拌裝置2、蒸汽加熱裝置3和抽真空部件6(真空泵)，對處理罐體1內(nèi)的液體進行攪拌、加熱，并對處理罐體1內(nèi)部進行抽真空使得處理罐體1內(nèi)成為一個負壓的狀態(tài)，此時整個污水處理設備可以看作是一個負壓蒸餾干燥設備。在剛啟動整個處理設備尤其是剛啟動蒸汽加熱裝置3時，罐體套內(nèi)的初始加熱蒸汽是由外界已經(jīng)加熱好的蒸汽從與外界蒸汽輸入口連通的蒸汽輸入管件4中進入到罐體套內(nèi)的，利用初始加熱蒸汽的熱量對罐體內(nèi)液體進行加熱。當罐體內(nèi)液體達到對應負壓下的低沸點時，罐體內(nèi)液體蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽，該二次蒸汽由離心式蒸汽壓縮機內(nèi)的渦輪增壓風機吸入，吸入的二次蒸汽沿著第二連通管件9先經(jīng)過蒸汽過濾器除去其中的漂浮雜質(zhì)，然后經(jīng)蒸汽膨脹閥后進入疏水器中進行水汽分離，分離出的水分進入蒸汽廢水收集罐，分離出的蒸汽進入到熱泵內(nèi)，經(jīng)熱泵對該分離出的蒸汽進行升溫，使得蒸汽的溫度大大提高。此處也可以不使用疏水器進行水汽分離，熱泵可以同時對二次蒸汽中的水分和蒸汽進行升溫，但通常為了保護熱泵內(nèi)部結構，防止水分的侵蝕，大多會使用疏水器。得到升溫后的蒸汽經(jīng)第三連通管路11、蒸汽儲氣罐12和第四連通管理13、第二蒸汽回用閥19后進入到蒸汽輸入管件4中與初始加熱蒸汽混合后，再進入到罐體套內(nèi)對處理罐體內(nèi)的液體進行加熱。罐體內(nèi)在保持有液體的情況下并處于加熱狀態(tài)時會源源不斷的蒸發(fā)出二次蒸汽，該蒸汽經(jīng)疏水器分離后再經(jīng)熱泵處理后升溫，再回到罐體套內(nèi)進行加熱，周而復始，直到罐體內(nèi)液體處理完成。這個過程中僅在啟動階段需要外界已經(jīng)加熱好的蒸汽來提供初始加熱熱量，后續(xù)加熱的熱量可以依靠熱泵升溫后的經(jīng)疏水器分離后的二次蒸汽的熱量進行加熱，其中輸入的初始蒸汽較多的量從蒸汽出口中排出。

上述采用熱泵對蒸汽加熱式污水處理設備的改良的原理和優(yōu)點在于：熱泵是一種將低溫熱源的熱能轉移到高溫熱源的裝置。此一熱量是從低溫熱源取得的，如果不用熱泵裝置，就無法取得這一熱量，故用熱泵裝置旨可節(jié)省燃料，又可利用余熱。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本實用新型，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本實用新型的保護范圍。