公布日：2023.05.05
申請日：2023.04.06
分類(lèi)號：C02F1/08(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)I;B01D5/00(2006.01)I
摘要
本申請涉及一種高鹽廢水提鹽裝置，涉及無(wú)機鹽蒸發(fā)分離技術(shù)領(lǐng)域，其包括依次連通的蒸發(fā)器、分離器和蒸汽壓縮機，蒸發(fā)器上設置有用于供廢水進(jìn)入的進(jìn)料口、用于容納廢水的容置腔、用于交換熱量的換熱腔和用于收集濃縮液的收集腔，換熱腔位于容置腔和收集腔之間，容置腔內設置有多個(gè)冷凝管和用于將進(jìn)入蒸發(fā)器頂部的廢水進(jìn)行分離的布液器，蒸汽壓縮機通過(guò)蒸汽輸送管將蒸汽輸送至換熱腔，并通過(guò)分熱組件將蒸汽對每一冷凝管內的廢水進(jìn)行升溫，分熱組件包括多個(gè)傳熱管，每一傳熱管與每一冷凝管緊密抵接，用以延長(cháng)蒸汽與冷凝管的接觸時(shí)間，且傳熱管與冷凝管一一對應。本申請具有減少冷凝管受熱不均勻的情況，進(jìn)而提升蒸發(fā)器導熱效率的效果。
權利要求書(shū)
1.一種高鹽廢水提鹽裝置，其特征在于：包括依次連通的蒸發(fā)器（1）、分離器（2）和蒸汽壓縮機（3），所述蒸發(fā)器（1）上設置有用于供廢水進(jìn)入的進(jìn)料口（11）、用于容納廢水的容置腔（12）、用于交換熱量的換熱腔（13）和用于收集濃縮液的收集腔（14），所述換熱腔（13）位于所述容置腔（12）和所述收集腔（14）之間，所述容置腔（12）內設置有多個(gè)冷凝管（15）和用于將進(jìn)入所述蒸發(fā)器（1）頂部的廢水進(jìn)行分離的布液器（16），所述布液器（16）固設于所述容置腔（12）的側壁上，所述容置腔（12）、所述冷凝管（15）和所述收集腔（14）依次連通，所述蒸汽壓縮機（3）通過(guò)蒸汽輸送管（17）將蒸汽輸送至所述換熱腔（13），并通過(guò)分熱組件（4）將蒸汽對每一所述冷凝管（15）內的廢水進(jìn)行升溫，所述分熱組件（4）包括多個(gè)傳熱管（41），每一所述傳熱管（41）與每一所述冷凝管（15）緊密抵接，用以延長(cháng)蒸汽與所述冷凝管（15）的接觸時(shí)間，且所述傳熱管（41）與所述冷凝管（15）一一對應；每一所述傳熱管（41）均螺旋盤(pán)繞在每一所述冷凝管（15）的外壁上，且所述傳熱管（41）的底部與所述換熱腔（13）的底部連通；所述分熱組件（4）還包括多個(gè)隔熱罩（42），每一所述隔熱罩（42）分別套設于每一所述冷凝管（15）上，且所述隔熱罩（42）的內徑大于所述傳熱管（41）的外徑，所述隔熱罩（42）的頂部開(kāi)口、底部設置有供冷凝液流出的排水口（421）；所述分熱組件（4）還包括設置于所述傳熱管（41）和所述冷凝管（15）之間的熱板（43），所述熱板（43）套設于所述冷凝管（15）上且所述熱板（43）的一側固設于所述冷凝管（15）的外壁上、另一側與所述傳熱管（41）固定連接；所述傳熱管（41）為可伸縮傳熱管（41），用于在所述傳熱管（41）內蒸汽溫度高于預設溫度時(shí)受熱膨脹并抵緊于所述隔熱罩（42）內側；熱板（43）的內部真空且具有毛細結構。
2.根據權利要求1所述的高鹽廢水提鹽裝置，其特征在于：所述傳熱管（41）內螺旋設置有導熱鰭片（44），所述導熱鰭片（44）的一側與所述熱板（43）固定連接。
3.根據權利要求1所述的高鹽廢水提鹽裝置，其特征在于：所述隔熱罩（42）內壁設置有多個(gè)溫度傳感器（5）和多個(gè)壓力傳感器（6），所述蒸發(fā)器（1）外壁上設置有控制器（7）和顯示屏（8），所述溫度傳感器（5）、所述壓力傳感器（6）均與所述控制器（7）電性連接，且均通過(guò)所述顯示屏（8）實(shí)時(shí)顯示所述壓力傳感器（6）、所述溫度傳感器（5）測得的數據，所述控制器（7）與所述蒸汽壓縮機（3）電性連接。
4.根據權利要求1所述的高鹽廢水提鹽裝置，其特征在于：所述傳熱管（41）為半圓形，且所述傳熱管（41）上下的間距小于所述傳熱管（41）的直徑。
發(fā)明內容
為了減少冷凝管受熱不均勻的可能性，進(jìn)而提升蒸發(fā)器的導熱效率，本申請提供一種高鹽廢水提鹽裝置。
本申請提供的一種高鹽廢水提鹽裝置，采用如下的技術(shù)方案：
一種高鹽廢水提鹽裝置，包括依次連通的蒸發(fā)器、分離器和蒸汽壓縮機，所述蒸發(fā)器上設置有用于供廢水進(jìn)入的進(jìn)料口、用于容納廢水的容置腔、用于交換熱量的換熱腔和用于收集濃縮液的收集腔，所述換熱腔位于所述容置腔和所述收集腔之間，所述容置腔內設置有多個(gè)冷凝管和用于將進(jìn)入所述蒸發(fā)器頂部的廢水進(jìn)行分離的布液器，所述布液器固設于所述容置腔的側壁上，所述容置腔、所述冷凝管和所述收集腔依次連通，所述蒸汽壓縮機通過(guò)蒸汽輸送管將蒸汽輸送至所述換熱腔，并通過(guò)分熱組件將蒸汽對每一所述冷凝管內的廢水進(jìn)行升溫，所述分熱組件包括多個(gè)傳熱管，每一所述傳熱管與每一所述冷凝管緊密抵接，用以延長(cháng)蒸汽與所述冷凝管的接觸時(shí)間，且所述傳熱管與所述冷凝管一一對應。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，當高鹽廢水從進(jìn)料口流入蒸發(fā)器中后，高鹽廢水首先會(huì )進(jìn)入容置腔內，然后高鹽廢水通過(guò)布液器分配到每個(gè)冷凝管中，并且沿著(zhù)冷凝管的內壁形成均勻的液體膜，同時(shí)蒸汽從蒸汽輸送管道進(jìn)入多個(gè)傳熱管，并在傳熱管的導向作用下向換熱腔的底部流動(dòng)，此時(shí)傳熱管內的蒸汽在遇到溫度較低的冷凝管時(shí)會(huì )發(fā)生液化并放出熱量，冷凝管內的液體膜在向下流動(dòng)的過(guò)程中會(huì )吸收這些液化產(chǎn)生的熱量，從而使得液體膜的溫度升高，使得液體膜在向下流動(dòng)的過(guò)程中沸騰并蒸發(fā)，當高鹽廢水從冷凝管的底部流出并進(jìn)入收集腔后，高鹽廢水中的水分部分蒸發(fā)形成二次蒸汽，并且使得高鹽廢水中的鹽離子濃度上升而變成濃縮液，濃縮液由收集腔的底部排出，二次蒸汽經(jīng)由分離器的分離作用將其中攜帶的部分液體去除，并將純凈的二次蒸汽輸入蒸汽壓縮機內，然后通過(guò)蒸汽壓縮機對二次蒸汽進(jìn)行壓縮升溫，隨后升溫后的二次蒸汽經(jīng)由蒸汽輸送管道進(jìn)入傳熱管內，重新對冷凝管內的高鹽廢水進(jìn)行加熱，從而可以充分發(fā)揮二次蒸汽的潛熱。
而且在蒸發(fā)器作業(yè)時(shí)，蒸汽可以均勻地從傳熱管內流出，從而可以對每個(gè)冷凝管的高鹽廢水進(jìn)行均勻加熱，減少了因冷凝管所處位置的不同導致冷凝管受熱不均的問(wèn)題，從而可以提升蒸發(fā)器的導熱效率。
可選的，每一所述傳熱管均螺旋盤(pán)繞在每一所述冷凝管的外壁上，且所述傳熱管的底部與所述換熱腔的底部連通。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，螺旋設置的傳熱管不僅可以大幅增加蒸汽流經(jīng)冷凝管的路徑長(cháng)度，從而增加蒸汽與冷凝管的接觸面積，而且可以延長(cháng)蒸汽與冷凝管的接觸時(shí)間，從而使得傳熱管內的蒸汽與冷凝管的外壁充分接觸，提升蒸汽的液化效率。
可選的，所述分熱組件還包括多個(gè)隔熱罩，每一所述隔熱罩分別套設于每一所述冷凝管上，且所述隔熱罩的內徑大于所述傳熱管的外徑，所述隔熱罩的頂部開(kāi)口、底部設置有供冷凝液流出的排水口。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在冷凝管上套設的隔熱罩可以使得從傳熱管底部流出的蒸汽始終包圍在冷凝管的周?chē)�，從而進(jìn)一步增強蒸汽的使用效率，進(jìn)而可以增強蒸汽的液化效率。
可選的，所述分熱組件還包括設置于所述傳熱管和所述冷凝管之間的熱板，所述熱板套設于所述冷凝管上且所述熱板的一側固設于所述冷凝管的外壁上、另一側與所述傳熱管固定連接。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，由于熱板中的毛細結構及虹吸效應，熱板可以將蒸汽中的熱量快速的傳遞給冷凝管，從而可以提升蒸汽與冷凝管之間的導熱效率。
可選的，所述傳熱管內螺旋設置有導熱鰭片，所述導熱鰭片的一側與所述熱板固定連接。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在熱板上螺旋設置的導熱鰭片可以進(jìn)一步增大蒸汽與熱板的接觸面積，從而可以進(jìn)一步提升蒸汽與熱板之間的導熱效率。
可選的，所述傳熱管為可伸縮傳熱管，用于在所述傳熱管內蒸汽溫度高于預設溫度時(shí)受熱膨脹并抵緊于所述隔熱罩內側。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，由于傳熱管內蒸汽液化會(huì )放出熱量，從而使得傳熱管內的溫度升高，當傳熱管內的溫度高于預設溫度時(shí)，傳熱管受熱后會(huì )發(fā)生膨脹，從而可以增大傳熱管與冷凝管之間的接觸面積，進(jìn)而使得傳熱管內的蒸汽可以充分與冷凝管接觸并提升蒸汽的液化效率。
可選的，所述隔熱罩內壁設置有多個(gè)溫度傳感器和多個(gè)壓力傳感器，所述蒸發(fā)器外壁上設置有控制器和顯示屏，所述溫度傳感器、所述壓力傳感器均與所述控制器電性連接，且均通過(guò)所述顯示屏實(shí)時(shí)顯示所述壓力傳感器、所述溫度傳感器測得的數據，所述控制器與所述蒸汽壓縮機電性連接。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，溫度傳感器可以準確的識別隔熱罩內的溫度，在傳熱管受熱膨脹并抵緊于隔熱罩的內壁時(shí)，壓力傳感器會(huì )準確識別隔熱罩受到的壓力，溫度傳感器和壓力傳感器可以將其檢測到的溫度數據和壓力數據實(shí)時(shí)通過(guò)顯示屏顯示，從而使得工作人員可以直觀(guān)的觀(guān)察到蒸發(fā)器內的工作狀態(tài)，當壓力傳感器檢測到隔熱罩受到的壓力過(guò)大時(shí)，工作人員可以通過(guò)控制器控制蒸汽壓縮機的轉速來(lái)控制蒸汽的溫度，減少傳熱管過(guò)度受熱膨脹導致傳熱管受損的情況，從而可以提升傳熱管的使用壽命。
可選的，所述傳熱管為半圓形，且所述傳熱管上下的間距小于所述傳熱管的直徑。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)半圓狀的傳熱管可以增大與冷凝管之間的接觸面積，而且傳熱管的下降率較小，蒸汽可以充分與冷凝管的外壁接觸，從而可以提升傳熱管與冷凝管之間的導熱效率。
綜上所述，本申請包括以下至少一種有益技術(shù)效果：
1.當高鹽廢水從進(jìn)料口流入蒸發(fā)器中后，高鹽廢水首先會(huì )進(jìn)入容置腔內，然后高鹽廢水通過(guò)布液器分配到每個(gè)冷凝管中，并且沿著(zhù)冷凝管的內壁形成均勻的液體膜，同時(shí)蒸汽從蒸汽輸送管道進(jìn)入多個(gè)傳熱管，并在傳熱管的導向作用下向換熱腔的底部流動(dòng)，此時(shí)傳熱管內的蒸汽在遇到溫度較低的冷凝管時(shí)會(huì )發(fā)生液化并放出熱量，冷凝管內的液體膜在向下流動(dòng)的過(guò)程中會(huì )吸收這些液化產(chǎn)生的熱量，從而使得液體膜的溫度升高，使得液體膜在向下流動(dòng)的過(guò)程中沸騰并蒸發(fā)，當高鹽廢水從冷凝管的底部流出并進(jìn)入收集腔后，高鹽廢水中的水分部分蒸發(fā)形成二次蒸汽，并且使得高鹽廢水中的鹽離子濃度上升而變成濃縮液，濃縮液由收集腔的底部排出，二次蒸汽經(jīng)由分離器的分離作用將其中攜帶的部分液體去除，并將純凈的二次蒸汽輸入蒸汽壓縮機內，然后通過(guò)蒸汽壓縮機對二次蒸汽進(jìn)行壓縮升溫，隨后升溫后的二次蒸汽經(jīng)由蒸汽輸送管道進(jìn)入傳熱管內，重新對冷凝管內的高鹽廢水進(jìn)行加熱，從而可以充分發(fā)揮二次蒸汽的潛熱。而且在蒸發(fā)器作業(yè)時(shí)，蒸汽可以均勻地從傳熱管內流出，從而可以對每個(gè)冷凝管的高鹽廢水進(jìn)行均勻加熱，減少了因冷凝管所處位置的不同導致冷凝管受熱不均的問(wèn)題，從而可以提升蒸發(fā)器的導熱效率；
2.螺旋設置的傳熱管不僅可以大幅增加蒸汽流經(jīng)冷凝管的路徑長(cháng)度，從而增加蒸汽與冷凝管的接觸面積，而且可以延長(cháng)蒸汽與冷凝管的接觸時(shí)間，從而使得傳熱管內的蒸汽與冷凝管的外壁充分接觸，提升蒸汽的液化效率；
3.由于傳熱管內蒸汽液化會(huì )放出熱量，從而使得傳熱管內的溫度升高，當傳熱管內的溫度高于預設溫度時(shí)，傳熱管受熱后會(huì )發(fā)生膨脹，從而可以增大傳熱管與冷凝管之間的接觸面積，進(jìn)而使得傳熱管內的蒸汽可以充分與冷凝管接觸并提升蒸汽的液化效率。
（發(fā)明人：張滿(mǎn)強）
