一種mvr連續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)系統(tǒng)，更具體地說涉及一種MVR連續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸發(fā)濃縮是工業(yè)生產(chǎn)過程中重要的操作單元，尤其是在發(fā)酵，廢水處理，化工，海水淡化和造紙等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的蒸發(fā)工藝中所用的主要熱源是蒸汽，蒸發(fā)設(shè)備是采用降膜蒸發(fā)器構(gòu)成的多效蒸發(fā)系統(tǒng)，盡管多效蒸發(fā)系統(tǒng)可以多次利用二次蒸汽并重復(fù)利用了熱能，但仍需要消耗大量的蒸汽，而且隨著效數(shù)的增多，蒸汽潛熱的利用率會(huì)降低，體積比較龐大。
[0003]MVR即機(jī)械式蒸汽再壓縮技術(shù)的英文縮寫，英文全稱為Mechanical VaporRecompress1n。其主要的技術(shù)特點(diǎn)是將系統(tǒng)產(chǎn)生的全部二次蒸汽通過蒸汽壓縮機(jī)的再壓縮提高蒸汽的溫度，壓力和熱焓值，重新作為熱源加熱料液。因此，MVR蒸發(fā)系統(tǒng)除需要少量的啟動(dòng)蒸汽外，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后消耗的只是蒸汽壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)需要的部分電能。從能源的來源和利用率上來看，蒸汽主要來自于煤炭的燃燒產(chǎn)生的附加值，不僅消耗大量的不可再生資源而且對環(huán)境的污染較大，而電能的來源相對較廣泛，污染相對較小。MVR是一種蒸汽內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，而且二次蒸汽再利用過程中會(huì)有損失，因此MVR系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性十分重要。進(jìn)料溫度，進(jìn)料量，蒸發(fā)壓強(qiáng)，壓縮蒸汽溫度，蒸發(fā)器殼程壓力等因素直接影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，特別是對于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中，MVR蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)一旦啟動(dòng)運(yùn)行，其優(yōu)勢就體現(xiàn)在連續(xù)作業(yè)上。因此MVR運(yùn)行過程的系統(tǒng)設(shè)計(jì)其穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行的重要因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與不足，提供一種MVR連續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以適用于不同蒸發(fā)壓力的要求，實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定進(jìn)料和連續(xù)出料的自動(dòng)化控制。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明的MVR連續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)，其包括有通過管道、控制閥及相關(guān)泵連接的原料平衡罐、主體蒸發(fā)器、氣液分離器、冷凝液儲(chǔ)罐、蒸汽壓縮機(jī)、真空系統(tǒng)及至少三個(gè)換熱裝置，所述的原料平衡罐的底部連接進(jìn)料泵入口，并通過換熱裝置與主體蒸發(fā)器的頂端的一個(gè)區(qū)間入口連接，所述的主體蒸發(fā)器中含有多個(gè)蒸發(fā)區(qū)間，在主體蒸發(fā)器的底端設(shè)有氣液收集腔并依次通過接力泵連接下一個(gè)蒸發(fā)區(qū)間，最后一個(gè)蒸發(fā)區(qū)間的濃縮液通過換熱裝置對原料預(yù)熱；連續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)剛開始運(yùn)行的熱源是來自于外部生蒸汽通入主體蒸發(fā)器的殼程，管程中料液吸收熱量后沸騰汽化產(chǎn)生二次蒸汽通過氣液分離器的分離純化連接到蒸汽壓縮機(jī)入口，經(jīng)過壓縮后的高溫高壓蒸汽重新作為新鮮熱源連接到主體蒸發(fā)器的殼程，系統(tǒng)穩(wěn)定后便撤去外部生蒸汽的通入，所述的主體蒸發(fā)器殼程連接冷凝液儲(chǔ)罐，蒸汽冷凝水通過冷凝液儲(chǔ)罐連接換熱裝置，可預(yù)熱原料；所述的真空系統(tǒng)包括有真空泵、兩個(gè)真空冷凝器、不凝性氣體過濾器、壓力變速器與兩個(gè)控制閥組成，主體蒸發(fā)器殼程中壓力及不凝性氣體的排出是通過壓力變送器與控制閥反饋調(diào)節(jié)完成。
[0007]本發(fā)明的MVR連續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的原料平衡罐上安裝液位傳感器并與進(jìn)料管路形成反饋調(diào)節(jié)，同時(shí)在物料泵的出口安裝流量計(jì)和控制閥反饋控制。
[0008]本發(fā)明的MVR連續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的主體蒸發(fā)器在原料液在進(jìn)入其中前需要預(yù)熱至一個(gè)穩(wěn)定的溫度，首先原料液分別與冷凝水和濃縮液在換熱裝置中進(jìn)行預(yù)熱，最后通過以蒸汽為熱源的換熱裝置，在原料液進(jìn)入主體蒸發(fā)器前的管路中安裝溫度傳感器與蒸汽管路上的控制閥形成反饋調(diào)節(jié)。
[0009]本發(fā)明的MVR連續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的主體蒸發(fā)器最后一個(gè)蒸發(fā)區(qū)間的出口管路上安裝有濃度傳感器，分別與不同的管支路形成并聯(lián)控制，當(dāng)濃縮液濃度沒有達(dá)到預(yù)定要求時(shí)，開啟通往平衡罐的控制閥；當(dāng)濃縮液濃度達(dá)到預(yù)定要求時(shí)，開啟濃縮液收集管路；當(dāng)系統(tǒng)停止?jié)饪s需要清洗時(shí)，手動(dòng)開啟通往CIP罐的閥門。
[0010]本發(fā)明的MVR連續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的氣液分離器的頂端安裝有壓力傳感器分別與蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)口處二次蒸汽的支路排空閥門和通往主體蒸發(fā)器殼程的新鮮蒸汽閥門形成反饋調(diào)節(jié)，當(dāng)系統(tǒng)的壓力低于設(shè)定值時(shí)，開啟通往主體蒸發(fā)器殼程的新鮮蒸汽閥門增加蒸汽換熱量，以便產(chǎn)生更多的二次蒸汽提高料液蒸發(fā)壓力；當(dāng)系統(tǒng)的壓力高于設(shè)計(jì)值時(shí)，開啟蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)口處二次蒸汽的支路排空閥門，少量的二次蒸汽和不凝性氣體在排出的同時(shí)，料液蒸發(fā)系統(tǒng)的壓力相應(yīng)也降低，經(jīng)過冷凝后的二次蒸汽冷凝液集中到不凝性氣體過濾器底部，不凝性氣體則由真空泵排出系統(tǒng)外。
[0011]本發(fā)明的MVR連續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的主體蒸發(fā)器殼程上安裝壓力傳感器與真空系統(tǒng)的控制閥反饋調(diào)節(jié)，當(dāng)殼程壓力超過設(shè)定值時(shí)，開啟控制閥門開關(guān)以便降低殼程壓力，此真空系統(tǒng)與控制料液蒸發(fā)壓力的真空系統(tǒng)共用一個(gè)不凝性氣體過濾器和真空泵；不凝性氣體過濾器上安裝液位傳感器與凝水泵反饋控制，當(dāng)蒸汽冷凝液超過規(guī)定液位時(shí)，開啟凝水泵開關(guān)排出多余的冷凝水；主體蒸發(fā)器殼程中的蒸汽冷凝液進(jìn)入冷凝液儲(chǔ)罐并通過凝水泵打入換熱裝置對原料進(jìn)行預(yù)熱，在冷凝液儲(chǔ)罐上安裝液位傳感器與凝水泵出口的控制閥反饋調(diào)節(jié)。
[0012]本發(fā)明的MVR連續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的蒸汽壓縮機(jī)出口安裝溫度傳感器與蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)口補(bǔ)水的支路閥門反饋調(diào)節(jié)，根據(jù)蒸汽溫度的變化調(diào)節(jié)相應(yīng)的補(bǔ)水量。
[0013]本發(fā)明的MVR連續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)中，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的主體蒸發(fā)器為降膜、升膜或升降膜蒸發(fā)器；蒸汽壓縮機(jī)為離心式壓縮機(jī)或羅茨壓縮機(jī)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下有益效果:
[0015]①進(jìn)料流量穩(wěn)定:在原料平衡罐上安裝液位傳感器并與進(jìn)料管路形成反饋調(diào)節(jié)，保證原料平衡內(nèi)的料液料穩(wěn)定，確保不會(huì)出現(xiàn)斷流的狀態(tài)。在物料泵的出口安裝流量計(jì)和控制閥反饋控制，使進(jìn)料量持續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)入系統(tǒng)中。當(dāng)蒸發(fā)結(jié)束需要清洗系統(tǒng)時(shí)，只需要控制液位計(jì)與CIP管路上的閥門即可。
[0016]②進(jìn)料溫度穩(wěn)定:原料液在進(jìn)入主體蒸發(fā)器前需要預(yù)熱至一個(gè)穩(wěn)定的溫度，首先原料液分別與冷凝水和濃縮液在換熱裝置中進(jìn)行預(yù)熱，最后通過以蒸汽為熱源的換熱裝置，在料液進(jìn)入主體蒸發(fā)器前的管路閃安裝溫度傳感器與蒸汽管路上的控制閥形成反饋調(diào)節(jié)，主要是通過控制蒸汽的流量達(dá)到進(jìn)料溫度的穩(wěn)定。
[0017]③濃縮液的濃度穩(wěn)定:主體蒸發(fā)器采用分區(qū)間設(shè)置，原料液進(jìn)入其中一個(gè)區(qū)間蒸發(fā)濃縮后在蒸發(fā)器底部的不同氣液收集腔中通過接力泵依次打入下一個(gè)區(qū)間，最終濃縮液的出口管路上安裝有濃度傳感器，分別與不同的管支路形成并聯(lián)控制，當(dāng)濃縮液濃度沒有達(dá)到預(yù)定要求時(shí)，開啟通往平衡罐的控制閥；當(dāng)濃縮液濃度達(dá)到預(yù)定要求時(shí)，開啟濃縮液收集管路；當(dāng)系統(tǒng)停止?jié)饪s需要清洗時(shí)，手動(dòng)開啟通往CIP罐的閥門即可。
[0018]④料液蒸發(fā)壓力穩(wěn)定:真空度的控制需要一套真空裝置系統(tǒng)，其中包括真空冷凝器，不凝性氣體過濾器，真空泵等附屬設(shè)備。在氣液分離器的頂端安裝一個(gè)壓力傳感器分別與壓縮機(jī)進(jìn)口處二次蒸汽的支路排空閥門和通往蒸發(fā)器殼程的新鮮蒸汽閥門形成反饋調(diào)節(jié)，當(dāng)系統(tǒng)的壓力低于設(shè)定值時(shí)，開啟通往蒸發(fā)器殼程的新鮮蒸汽閥門增加蒸汽換熱量，以便產(chǎn)生更多的二次蒸汽提高料液蒸發(fā)壓力；當(dāng)系統(tǒng)的壓力高于設(shè)計(jì)值時(shí)，開啟壓縮機(jī)進(jìn)口處二次蒸汽的支路排空閥門，少量的二次蒸汽和不凝性氣體在排出的同時(shí)，料液蒸發(fā)系統(tǒng)的壓力相應(yīng)也降低，經(jīng)過冷凝后的二次蒸汽冷凝液集中到不凝性氣體過濾器底部，不凝性氣體則由真空泵排出系統(tǒng)外。
[0019]⑤蒸發(fā)器殼程壓力