公布日：2022.09.02
申請(qǐng)日：2022.06.24
分類(lèi)號(hào)：C02F1/04(2006.01)I;B01D1/28(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/08(2006.01)N;C02F103/16(2006.01)N;C02F103/06(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種全熱回收靜態(tài)污水蒸發(fā)干燥機(jī)，涉及節(jié)能污水處理設(shè)備領(lǐng)域。本發(fā)明包括真空箱、真空式蒸汽壓縮機(jī)，所述真空式蒸汽壓縮機(jī)的吸氣端連通所述真空箱，所述真空箱內(nèi)設(shè)置有相變集熱腔熱管組，所述相變集熱腔熱管組的加熱端與所述真空式蒸汽壓縮機(jī)的排氣端連通，所述相變集熱腔熱管組的加熱端同時(shí)連通有伸出所述真空箱的冷凝水排出管，所述相變集熱腔熱管組的頂面與安裝在所述真空箱外頂面的升降電機(jī)的升降段連接，所述相變集熱腔熱管組的導(dǎo)熱端始終與污水水面貼合，且所述相變集熱腔熱管組的運(yùn)行加熱蒸汽僅由所述真空式蒸汽壓縮機(jī)提供；以克服現(xiàn)有的蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備不能完全烘干、易結(jié)垢易腐蝕且能耗較高的問(wèn)題。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種全熱回收靜態(tài)污水蒸發(fā)干燥機(jī)，其特征在于：包括真空箱（1）、真空式蒸汽壓縮機(jī)（2），所述真空式蒸汽壓縮機(jī)（2）的吸氣端連通所述真空箱（1），所述真空箱（1）內(nèi)設(shè)置有相變集熱腔熱管組（3），所述相變集熱腔熱管組（3）的加熱端與所述真空式蒸汽壓縮機(jī)（2）的排氣端連通，所述相變集熱腔熱管組（3）的加熱端同時(shí)連通有伸出所述真空箱（1）的冷凝水排出管（4），所述相變集熱腔熱管組（3）的頂面與安裝在所述真空箱（1）外頂面的升降電機(jī)（5）的升降段連接，所述相變集熱腔熱管組（3）的導(dǎo)熱端始終與污水水面貼合，且所述相變集熱腔熱管組（3）的運(yùn)行加熱蒸汽僅由所述真空式蒸汽壓縮機(jī)（2）提供。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全熱回收靜態(tài)污水蒸發(fā)干燥機(jī)，其特征在于：所述真空箱（1）內(nèi)放置有用于從盛放溶液的溶液容器（6），所述真空箱（1）上還連通有污水補(bǔ)充管（7），所述污水補(bǔ)充管（7）的出液端與所述溶液容器（6）連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全熱回收靜態(tài)污水蒸發(fā)干燥機(jī)，其特征在于：所述相變集熱腔熱管組（3）包括與所述真空式蒸汽壓縮機(jī)（2）的排氣端連通的相變集熱箱（31），所述相變集熱箱（31）的頂面與所述升降電機(jī)（5）的升降段連接，所述相變集熱箱（31）內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)熱管（32），所述導(dǎo)熱管（32）向下延伸伸出所述相變集熱箱（31），所述導(dǎo)熱管（32）的底端作為所述導(dǎo)熱端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種全熱回收靜態(tài)污水蒸發(fā)干燥機(jī)，其特征在于：所述相變集熱箱（31）上設(shè)置有上下貫通的蒸汽通過(guò)通道（33）。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全熱回收靜態(tài)污水蒸發(fā)干燥機(jī)，其特征在于：所述真空箱（1）內(nèi)設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)（8），所述過(guò)濾網(wǎng)（8）將真空式蒸汽壓縮機(jī)（2）的吸氣端與所述真空箱（1）的連通口覆蓋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全熱回收靜態(tài)污水蒸發(fā)干燥機(jī)，其特征在于：所述冷凝水排出管（4）連通冷凝水儲(chǔ)存箱（9），所述冷凝水儲(chǔ)存箱（9）的頂面連通排氣系統(tǒng)，所述冷凝水儲(chǔ)存箱（9）內(nèi)設(shè)置有凈化裝置（10），所述冷凝水儲(chǔ)存箱（9）還通過(guò)壓縮機(jī)噴液泵（11）與所述真空式蒸汽壓縮機(jī)（2）的冷卻系統(tǒng)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種全熱回收靜態(tài)污水蒸發(fā)干燥機(jī)，其特征在于：所述排氣系統(tǒng)包括與所述冷凝水儲(chǔ)存箱（9）頂面連通的排氣管（12），所述排氣管（12）從下至上一次設(shè)置有氣體排放閥（13）、排氣凈化裝置（14）和排氣備用真空泵（15）。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全熱回收靜態(tài)污水蒸發(fā)干燥機(jī)，其特征在于：所述真空箱（1）內(nèi)設(shè)置有分別與所述污水接觸的液位傳感器和含水量傳感器，所述液位傳感器和所述含水量傳感器與控制檢測(cè)終端信號(hào)連通，所述控制監(jiān)測(cè)終端的控制信號(hào)輸出端與所述升降電機(jī)（5）的信號(hào)連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全熱回收靜態(tài)污水蒸發(fā)干燥機(jī)，其特征在于：所述真空式蒸汽壓縮機(jī)（2）是單螺桿式水蒸氣壓縮機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種全熱回收靜態(tài)污水蒸發(fā)干燥機(jī)，以克服現(xiàn)有的蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備不能完全烘干、易結(jié)垢易腐蝕且能耗較高的問(wèn)題。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)手段：一種全熱回收靜態(tài)污水蒸發(fā)干燥機(jī)，包括真空箱、真空式蒸汽壓縮機(jī)，所述真空式蒸汽壓縮機(jī)的吸氣端連通所述真空箱，所述真空箱內(nèi)設(shè)置有相變集熱腔熱管組，所述相變集熱腔熱管組的加熱端與所述真空式蒸汽壓縮機(jī)的排氣端連通，所述相變集熱腔熱管組的加熱端同時(shí)連通有伸出所述真空箱的冷凝水排出管，所述相變集熱腔熱管組的頂面與安裝在所述真空箱外頂面的升降電機(jī)的升降段連接，所述相變集熱腔熱管組的導(dǎo)熱端始終與污水水面貼合，且所述相變集熱腔熱管組的運(yùn)行加熱蒸汽僅由所述真空式蒸汽壓縮機(jī)提供。
作為優(yōu)選的，所述真空箱內(nèi)放置有用于從盛放溶液的溶液容器，所述真空箱上還連通有污水補(bǔ)充管，所述污水補(bǔ)充管的出液端與所述溶液容器連通。
進(jìn)一步的，所述相變集熱腔熱管組包括與所述真空式蒸汽壓縮機(jī)的排氣端連通的相變集熱箱，所述相變集熱箱的頂面與所述升降電機(jī)的升降段連接，所述相變集熱箱內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)熱管，所述導(dǎo)熱管向下延伸伸出所述相變集熱箱，所述導(dǎo)熱管的底端作為所述導(dǎo)熱端。
更進(jìn)一步的，所述相變集熱箱上設(shè)置有上下貫通的蒸汽通過(guò)通道。
更進(jìn)一步的，所述真空箱內(nèi)設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)，所述過(guò)濾網(wǎng)將真空式蒸汽壓縮機(jī)的吸氣端與所述真空箱的連通口覆蓋。
更進(jìn)一步的，所述冷凝水排出管連通冷凝水儲(chǔ)存箱，所述冷凝水儲(chǔ)存箱的頂面連通排氣系統(tǒng)，所述冷凝水儲(chǔ)存箱內(nèi)設(shè)置有凈化裝置，所述冷凝水儲(chǔ)存箱還通過(guò)壓縮機(jī)噴液泵與所述真空式蒸汽壓縮機(jī)的冷卻系統(tǒng)連通。
更進(jìn)一步的，所述排氣系統(tǒng)包括與所述冷凝水儲(chǔ)存箱頂面連通的排氣管，所述排氣管從下至上一次設(shè)置有氣體排放閥、排氣凈化裝置和排氣排氣備用真空泵。
更進(jìn)一步的，所述真空箱內(nèi)設(shè)置有分別與所述污水接觸的液位傳感器和含水量傳感器，所述液位傳感器和所述含水量傳感器與控制檢測(cè)終端信號(hào)連通，所述控制監(jiān)測(cè)終端的控制信號(hào)輸出端與所述升降電機(jī)的信號(hào)連通。
本發(fā)明在使用的過(guò)程中，具有以下有益效果：1、完全不需要額外輸入外部蒸汽以啟動(dòng)設(shè)備或者維持設(shè)備運(yùn)行，整個(gè)蒸發(fā)烘干過(guò)程中只有真空式蒸汽壓縮機(jī)及其附屬設(shè)備需要耗電，且因?yàn)橥ㄟ^(guò)導(dǎo)熱管精準(zhǔn)加熱表面溶液產(chǎn)生表面局部沸騰蒸發(fā)，傳熱精準(zhǔn)高效，蒸發(fā)烘干1噸水所需能耗介于20-50kWh，比傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)系統(tǒng)+后續(xù)傳統(tǒng)烘干綜合節(jié)能90%以上，比傳統(tǒng)MVR蒸發(fā)系統(tǒng)+后續(xù)傳統(tǒng)烘干綜合節(jié)能80%以上。
2、蒸發(fā)濃縮烘干一體化，可以將污水含水率從95%以上蒸發(fā)濃縮到含水率趨近零，徹底將污水中的各種固形溶質(zhì)完全烘干，無(wú)需后續(xù)任何減量處理或者外委處理措施，可直接將少量的固體物質(zhì)外委處理，或者將有用物質(zhì)回收利用，大大降低污水全流程處理系統(tǒng)復(fù)雜程度和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，而大量的冷凝水也可回收利用可達(dá)到污水處理零排放。
3、本發(fā)明可以采用獨(dú)立的溶液容器來(lái)盛裝污水，將其放入真空箱中，通過(guò)傳熱超導(dǎo)熱管件精準(zhǔn)加熱溶液表面產(chǎn)生表面局部沸騰靜態(tài)蒸發(fā)，溶液不需要循環(huán)不需要任何機(jī)械循環(huán)設(shè)備，溶液除了與防腐蝕防結(jié)垢的熱管接觸，不與蒸發(fā)烘干系統(tǒng)任何部件任何管道接觸，因此本發(fā)明設(shè)備完全不怕各種各樣的腐蝕或者結(jié)垢，設(shè)備運(yùn)行可靠性大幅度上升，運(yùn)行維護(hù)管理費(fèi)用大幅度降低。
4、本發(fā)明設(shè)備可以通用可以標(biāo)準(zhǔn)化利于降低成本大量推廣，因?yàn)橹糜谡舭l(fā)烘干真空箱里的溶液容器是完全獨(dú)立的，熱管組真空式蒸汽機(jī)組與箱體都是通用的，溶液容器是可以自由拿出真空箱的，溶液容器盛放的只要是水溶液都可以蒸發(fā)烘干，比如容器里裝的是海水，就可以蒸發(fā)烘干海水，容器里裝的是垃圾滲濾液就可以蒸發(fā)烘干垃圾滲濾液，容器里裝的是電鍍廢液或者其它工業(yè)污廢水就可以蒸發(fā)烘干相應(yīng)的污水；只有那個(gè)獨(dú)立的容器需要根據(jù)溶液的種類(lèi)改變?yōu)椴煌馁|(zhì)的容器。
5、由于本發(fā)明采用的真空式蒸汽壓縮機(jī)采用單螺桿式壓縮蒸汽的壓比可達(dá)到5以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)常規(guī)的羅茨式蒸汽壓縮機(jī)或者離心式壓縮機(jī)的不到2的壓比，因此真空式蒸汽壓縮機(jī)在設(shè)備剛啟動(dòng)時(shí)可起到真空泵的作用，將真空度抽到20-60℃就可蒸發(fā)的低真空度，由于真空式蒸汽壓縮機(jī)對(duì)二次蒸汽的壓縮溫升可達(dá)到50℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)常規(guī)的MVR羅茨壓縮機(jī)的18℃和離心式壓縮機(jī)的9℃，因此可以將正常運(yùn)行溫度控制穩(wěn)定在所需要的低溫狀態(tài)50-80℃，這樣就可以蒸發(fā)烘干某些熱敏性物質(zhì)，比如維生素，也不用另外安裝運(yùn)行真空泵，大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)，降低運(yùn)行能耗及系統(tǒng)故障率。
6、由于被蒸發(fā)的溶液始終處于靜態(tài)，除了蒸發(fā)高效快速節(jié)能的好處外，系統(tǒng)也沒(méi)有結(jié)垢堵塞等風(fēng)險(xiǎn)，也不會(huì)因?yàn)閯×遗鲎材Σ翆?duì)固體物料的性能產(chǎn)生影響從而影響從污水中回收的固體物料的產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量（固體物質(zhì)烘干后全部在獨(dú)立的容器內(nèi)，可獨(dú)立回收處理，沒(méi)任何損耗泄漏）。
（發(fā)明人：徐斌斌）
