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雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器

414   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:江陰市江中設備制造有限公司  
2023-12-08 14:16:12
權(quán)利要求書: 1.一種雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器,包括分離器(1)和冷凝器(2),所述分離器(1)上設置有分離進口(1a)、分離出口(1b)、回料進口(1c)和二次蒸汽出口(1d),所述分離出口(1b)和所述回料進口(1c)通過依次設置的循環(huán)泵(3)和加熱器(4)連通;所述分離出口(1b)通過出料泵(5)連接有固液分離裝置;所述冷凝器(2)的熱媒進口與所述二次蒸汽出口(1d)連通,進料口連接有冷熱切換組件,其特征在于:所述冷熱切換組件包括冷媒壓縮機(6)、循環(huán)水換熱器(7)和具有兩種模式的空氣換熱器(8),所述循環(huán)水換熱器(7)的進水口(7c)用于連接供水裝置,出水口(7d)與所述冷凝器(2)連通;

所述冷媒壓縮機(6)的冷媒循環(huán)出口(6a)和冷媒循環(huán)進口(6b)分別與所述循環(huán)水換熱器(7)的熱媒循環(huán)進口(7a)和熱媒循環(huán)出口(7b)連通;

第一模式的空氣換熱器(8)連通于所述冷媒循環(huán)出口(6a)和所述熱媒循環(huán)進口(7a)之間,第二模式的空氣換熱器(8)連通于所述冷媒循環(huán)進口(6b)和所述熱媒循環(huán)出口(7b)之間;所述冷媒循環(huán)出口(6a)與所述熱媒循環(huán)進口(7a)之間以及所述冷媒循環(huán)進口(6b)與所述熱媒循環(huán)出口(7b)之間均連通有連接管(9),所述連接管(9)上設置有連接閥(10);所述空氣換熱器(8)包括兩個空氣換熱管(8?1),兩個所述空氣換熱管(8?1)上均設置有換熱閥(8?2),其中一個空氣換熱管(8?1)的兩端分別與所述冷媒循環(huán)出口(6a)和所述熱媒循環(huán)進口(7a)連通,另一個空氣換熱管(8?1)的兩端分別與所述冷媒循環(huán)進口(6b)和所述熱媒循環(huán)出口(7b)連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器,其特征在于:所述供水裝置包括低溫儲水罐(11),所述低溫儲水罐(11)上設置有軟水補充口(11a)和低溫水出口(11b),所述低溫水出口(11b)通過低溫水泵(12)與所述循環(huán)水換熱器(7)的進水口(7c)連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器,其特征在于:所述低溫水泵(12)和所述循環(huán)水換熱器(7)之間設置有低溫水吸熱器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器,其特征在于:所述低溫水吸熱器包括相連通的熱泵壓縮機(13)和熱泵制冷器(14),所述熱泵制冷器(14)的進料口與所述低溫水泵(12)的輸出端連通,出料口與所述循環(huán)水換熱器(7)的進水口(7c)連通,冷媒進口與所述熱泵壓縮機(13)的熱媒出口連通,冷媒出口與所述熱泵壓縮機(13)的熱媒進口連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器,其特征在于:所述冷凝器(2)的出料口與所述低溫儲水罐(11)連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器,其特征在于:所述固液分離裝置包括稠厚器(15)、離心機(16)和母液罐(17),所述稠厚器(15)的稠厚進口(15a)與所述出料泵(5)的輸出端連通,清液溢流口(15b)與所述母液罐(17)連通,沉積出口(15c)與所述離心機(16)連通,所述離心機(16)上設置有與外界連通的離心固體出口(16c)和與所述母液罐(17)連通的離心液體出口(16b)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器,其特征在于:所述母液罐(17)上設置有母液出口(17b),所述母液出口(17b)通過母液泵(18)與所述循環(huán)泵(3)的輸出端連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器,其特征在于:所述冷凝器(2)的熱媒出口連通有冷凝水罐(19),所述冷凝水罐(19)上設置有冷凝水出口(19b),所述冷凝水出口(19b)通過冷凝水泵(20)與外界連通。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器,其特征在于:所述冷凝水罐(19)上設置有不凝氣出口(19c),所述不凝氣出口(19c)通過真空泵(21)與外界連通。

說明書: 一種雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器技術(shù)領域[0001] 本發(fā)明涉及蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)領域,尤其是涉及一種雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器。背景技術(shù)[0002] 蒸發(fā)結(jié)晶器是利用蒸發(fā)部分溶劑來達到溶液的過飽和度,這使得其與普通料液濃縮所用的蒸發(fā)器在原理和結(jié)構(gòu)上非常相似。目前,蒸發(fā)結(jié)晶器廣泛用于醫(yī)藥、食品、化工、輕工等行業(yè)的水或有機溶媒溶液的蒸發(fā)濃縮和廢液處理。[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中,為了解決市場上熱泵低溫蒸發(fā)結(jié)晶裝置制熱量和制冷量不平衡,在設計選型時通常以系統(tǒng)所需制冷量為依據(jù),使得制熱量大大高于系統(tǒng)實際需求,還需要使用散熱裝置將多余的熱量排至外界,導致系統(tǒng)能耗高,設備運行時產(chǎn)生噪音,使得操作環(huán)境極為惡劣;不僅如此,現(xiàn)有的蒸發(fā)結(jié)晶裝置在運行過程中,制熱制冷同時運行,無法根據(jù)實際運行狀況調(diào)整系統(tǒng)的制冷負荷和制熱負荷;此外,系統(tǒng)在一些寒冷的氣候環(huán)境下開機升溫時,制冷量無法消耗,需要額外使用蒸汽、或者電加熱、或者循環(huán)水去消耗開機時熱泵機組產(chǎn)生的制冷量,進一步造成系統(tǒng)復雜繁瑣,增加能耗。[0004] 因此,有必要對現(xiàn)有技術(shù)中的蒸發(fā)結(jié)晶器進行改進。發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,提供一種節(jié)能降耗、降低運行成本、改善操作環(huán)境的雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器。[0006] 為實現(xiàn)上述技術(shù)效果,本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器,包括分離器和冷凝器,所述分離器上設置有分離進口、分離出口、回料進口和二次蒸汽出口,所述分離出口和所述回料進口通過依次設置的循環(huán)泵和加熱器連通;所述分離出口通過出料泵連接有固液分離裝置;所述冷凝器的熱媒進口與所述二次蒸汽出口連通,進料口連接有冷熱切換組件,所述冷熱切換組件包括冷媒壓縮機、循環(huán)水換熱器和具有兩種模式的空氣換熱器,所述循環(huán)水換熱器的進水口用于連接供水裝置,出水口與所述冷凝器連通;所述冷媒壓縮機的冷媒循環(huán)出口和冷媒循環(huán)進口分別與所述循環(huán)水換熱器的熱媒循環(huán)進口和熱媒循環(huán)出口連通;第一模式的空氣換熱器連通于所述冷媒循環(huán)出口和所述熱媒循環(huán)進口之間,第二模式的空氣換熱器連通于所述冷媒循環(huán)進口和所述熱媒循環(huán)出口之間。[0007] 上述技術(shù)方案的雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器運行時,物料通過分離進口進入至分離器內(nèi)后,從分離出口排出,在出料泵的推動作用下,進入加熱器內(nèi)進行加熱處理,而后從回流口進入至分離器內(nèi),如此,在由分離器、循環(huán)泵和加熱器構(gòu)成的循環(huán)加熱系統(tǒng)中循環(huán)流動,且溫度不斷升高;溫度升高后的物料在分離器內(nèi)沸騰,水分蒸發(fā),濃度升高后析出晶體;帶晶體的濃稠物料溶液從分離出口排出后,在出料泵的推動下,進入固液分離裝置進行固液分離處理。[0008] 物料在分離器內(nèi)沸騰并濃縮時,產(chǎn)生的二次蒸汽從二次蒸汽出口排出,進入冷凝器內(nèi),通過冷凝器對二次蒸汽進行冷凝降溫處理,冷凝器內(nèi)用于冷卻二次蒸汽的介質(zhì)來自冷熱切換裝置。[0009] 冷熱切換裝置中,空氣換熱器能夠根據(jù)當前運行狀況需要和外部環(huán)境情況靈活在第一模式和第二模式之間進行切換。當外部環(huán)境較為嚴寒或者系統(tǒng)制冷量過大時,空氣換熱器調(diào)整為第一模式,即制冷模式;而外部環(huán)境較熱或者系統(tǒng)制冷量過小時,空氣換熱器調(diào)整為,即制熱模式。[0010] 在第一模式(制冷模式)下,冷媒經(jīng)管路進入冷媒壓縮機內(nèi),冷媒壓縮機對冷媒壓縮做功,使冷媒變成高溫高壓的氣態(tài)冷媒,高溫高壓的氣態(tài)冷媒進入空氣換熱器內(nèi),空氣換熱器中流入外部空氣與高溫高壓的氣態(tài)冷媒換熱,使得冷媒冷凝成液態(tài),同時放出熱量,外部空氣升溫;而后液態(tài)冷媒通過熱媒循環(huán)進口進入至循環(huán)水換熱器內(nèi),通過膨脹閥后變成液態(tài)冷媒,之后與低溫水換熱,吸收熱量后從熱媒循環(huán)出口排出后,再由冷媒循環(huán)進口進入至冷媒壓縮機內(nèi)。冷媒按照上述方式在冷媒壓縮機、空氣換熱器和循環(huán)水換熱器之間循環(huán)流動,在通過空氣換熱器時,傳遞熱量給外部空氣,從而使外部升溫。[0011] 在第二模式(制熱模式)下,冷媒經(jīng)管路進入冷媒壓縮機內(nèi),使冷媒變成高溫高壓的氣態(tài)冷媒,氣態(tài)冷媒從冷媒循環(huán)出口排出后,再通過熱媒循環(huán)進口進入至循環(huán)水換熱內(nèi),冷媒與循環(huán)水換熱器內(nèi)流動的循環(huán)水換熱,冷凝成液態(tài)同時放出熱量,液態(tài)冷媒經(jīng)膨脹閥后轉(zhuǎn)換成氣態(tài)冷媒,經(jīng)過空氣換熱器內(nèi)吸收空氣的熱量進行換熱,使得空氣溫度降低,而后冷媒從冷媒循環(huán)進口進入至冷媒壓縮機內(nèi)。按照上述方式冷媒循環(huán)流動,在從熱媒循環(huán)出口排出后通過空氣換熱器,吸收外部空氣的熱量,對外部進行降溫處理。[0012] 因此,該蒸發(fā)結(jié)晶器能夠根據(jù)當前環(huán)境溫度和使用需求狀況,控制空氣換熱器在第一模式和第二模式之間靈活切換,調(diào)節(jié)外部環(huán)境溫度,避免了制熱量過高造成能耗過高引發(fā)操作環(huán)境惡劣(噪音和高溫),同時無需額外啟動其他裝置消耗機組的制冷量,如此,實現(xiàn)了節(jié)能降耗,降低了設備運行成本。[0013] 優(yōu)選的,所述冷媒循環(huán)出口與所述熱媒循環(huán)進口之間以及所述冷媒循環(huán)進口與所述熱媒循環(huán)出口之間均連通有連接管,所述連接管上設置有連接閥;所述空氣換熱器包括兩個空氣換熱管,兩個所述空氣換熱管上均設置有換熱閥,其中一個空氣換熱管的兩端分別與所述冷媒循環(huán)出口和所述熱媒循環(huán)進口連通,另一個空氣換熱管的兩端分別與所述冷媒循環(huán)進口和所述熱媒循環(huán)出口連通。[0014] 通過采用上述技術(shù)方案,控制冷媒循環(huán)出口與熱媒循環(huán)進口之間的連接閥開啟,換熱閥關(guān)閉,冷媒循環(huán)進口與熱媒循環(huán)出口之間的連接閥關(guān)閉,換熱閥開啟,使得冷媒從冷媒循環(huán)出口排出后,依次通過連接管和熱媒循環(huán)進口進入至循環(huán)水換熱器,冷媒再由熱媒循環(huán)出口排出后,依次通過換熱管和冷媒循環(huán)進口進入至冷媒壓縮機內(nèi),即可將空氣換熱器調(diào)整為第二模式(制熱模式);同理,控制冷媒循環(huán)出口與熱媒循環(huán)進口之間的連接閥關(guān)閉,換熱閥開啟,冷媒循環(huán)進口與熱媒循環(huán)出口之間的連接閥開啟,換熱閥關(guān)閉,即可將空氣換熱器調(diào)整為第一模式(制冷模式)。[0015] 優(yōu)選的,所述供水裝置包括低溫儲水罐,所述低溫儲水罐上設置有軟水補充口和低溫水出口,所述低溫水出口通過低溫水泵與所述循環(huán)水換熱器的進水口連通。[0016] 通過采用上述技術(shù)方案,通過軟水補充口向低溫儲水罐內(nèi)補充軟水,而后軟水從低溫水出口排出,在低溫水泵的推動下,從進水口進入至循環(huán)水換熱器內(nèi)與冷媒進行換熱處理。[0017] 優(yōu)選的,所述低溫水泵和所述循環(huán)水換熱器之間設置有低溫水吸熱器。[0018] 通過采用上述技術(shù)方案,低溫水在進入循環(huán)水換熱器之前,通過低溫水吸熱器進行吸熱處理,保證循環(huán)水通過進水口進入循環(huán)水換熱器時處于低溫狀態(tài)。[0019] 優(yōu)選的,所述低溫水吸熱器包括相連通的熱泵壓縮機和熱泵制冷器,所述熱泵制冷器的進料口與所述低溫水泵的輸出端連通,出料口與所述循環(huán)水換熱器的進水口連通,冷媒進口與所述熱泵壓縮機的熱媒出口連通,冷媒出口與所述熱泵壓縮機的熱媒進口連通。[0020] 通過采用上述技術(shù)方案,在對低溫水吸熱時,由熱泵壓縮機對其內(nèi)部的冷媒壓縮做功,使冷媒變成高溫高壓的氣態(tài)冷媒,高溫高壓的氣態(tài)冷媒進入至熱泵制冷器內(nèi),與熱泵制冷器內(nèi)的物料換熱后,對物料升溫,冷媒冷凝成液態(tài),經(jīng)過熱泵制冷器內(nèi)部的膨脹閥后變成氣態(tài)冷媒,再與低溫水進行換熱,吸收熱量后進入熱泵壓縮機,如此循環(huán),從而實現(xiàn)了對低溫水和物料的換熱,使物料升溫,低溫水降溫。[0021] 優(yōu)選的,所述冷凝器的出料口與所述低溫儲水罐連通。[0022] 通過采用上述技術(shù)方案,循環(huán)低溫水在與分離器產(chǎn)生的二次蒸汽換熱后,循環(huán)低溫水溫度升高,從出料口排出后,回流到低溫儲水罐內(nèi),如此實現(xiàn)了低溫軟水的循環(huán)流動,減少了水的消耗,降低設備運行成本。[0023] 優(yōu)選的,所述固液分離裝置包括稠厚器、離心機和母液罐,所述稠厚器的稠厚進口與所述出料泵的輸出端連通,清液溢流口與所述母液罐連通,沉積出口與所述離心機連通,所述離心機上設置有與外界連通的離心固體出口和與所述母液罐連通的離心液體出口。[0024] 通過采用上述技術(shù)方案,分離器內(nèi)蒸發(fā)濃縮的原料在出料泵的推動作用下,進入至至稠厚器內(nèi)進行增稠處理;清液從稠厚器的清液溢流口排出,進入至母液罐內(nèi);而稠厚的晶漿從沉積出口排出,進入至離心機內(nèi)進行離心處理;離心得到的固體從離心固體出口排出系統(tǒng),而離心得到的液體從離心液體出口排出后進入至母液罐內(nèi)。[0025] 優(yōu)選的,所述母液罐上設置有母液出口,所述母液出口通過母液泵與所述循環(huán)泵的輸出端連通。[0026] 通過采用上述技術(shù)方案,母液罐內(nèi)的母液從母液出口排出,在母液泵的推動下進入至加熱器內(nèi),而后從加熱器排出再進入至分離器內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶。物料溶液按照上述方式進行循環(huán)加熱、沸騰蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶、稠厚、離心及母液回流操作。[0027] 優(yōu)選的,所述冷凝器的熱媒出口連通有冷凝水罐,所述冷凝水罐上設置有冷凝水出口,所述冷凝水出口通過冷凝水泵與外界連通。[0028] 通過采用上述技術(shù)方案,冷凝器內(nèi)流動的循環(huán)水對分離器產(chǎn)生的二次蒸汽進行換熱處理,使得二次蒸汽冷凝成水,從冷凝器的熱媒出口排出后,流入冷凝水罐內(nèi),通過冷凝水泵將冷凝水罐內(nèi)的冷凝水排出系統(tǒng)。[0029] 優(yōu)選的,所述冷凝水罐上設置有不凝氣出口,所述不凝氣出口通過真空泵與外界連通。[0030] 通過采用技術(shù)方案,冷凝水進入冷凝水罐內(nèi)后,冷凝水罐內(nèi)產(chǎn)生的不凝氣從不凝氣出口排出,在真空泵的推動作用下,不凝氣排出系統(tǒng),保證冷凝水罐順利收集二次蒸汽冷凝后形成的冷凝水[0031] 綜上所述,本發(fā)明雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器與現(xiàn)有技術(shù)相比,冷熱切換組件的空氣換熱器能夠根據(jù)外部環(huán)境和使用需要在第一模式和第二模式之間靈活切換,調(diào)整環(huán)境溫度,避免制熱量過高造成的能耗增加、影響操作環(huán)境以及制冷量過大后需要額外開啟裝置進行消耗,如此,降低了設備運行成本,實現(xiàn)了節(jié)能減耗。附圖說明[0032] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;[0033] 圖2是本發(fā)明物料蒸發(fā)結(jié)晶處理所用裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖;[0034] 圖3是本發(fā)明二次蒸汽處理所用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0035] 圖4是本發(fā)明冷凝水處理所用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0036] 圖5是本發(fā)明冷熱切換組件的結(jié)構(gòu)示意圖;[0037] 圖6是本發(fā)明冷熱切換組件第一模式的結(jié)構(gòu)示意圖;[0038] 圖7是本發(fā)明冷熱切換組件第二模式的結(jié)構(gòu)示意圖;[0039] 圖中:1.分離器,1a.分離進口,1b.分離出口,1c.回料進口,1d.二次蒸汽出口,2.冷凝器,3.循環(huán)泵,4.加熱器,5.出料泵,6.冷媒壓縮機,6a.冷媒循環(huán)出口,6b.冷媒循環(huán)進口,7.循環(huán)水換熱器,7a.熱媒循環(huán)進口,7b.熱媒循環(huán)出口,7c.進水口,7d.出水口,8.空氣換熱器,8?1.空氣換熱管,8?2.換熱閥,9.連接管,10.連接閥,11.低溫儲水罐,11a.軟水補充口,11b.低溫水出口,11c.回流進口,12.低溫水泵,13.熱泵壓縮機,14.熱泵制冷器,15.稠厚器,15a.稠厚進口,15b.清液溢流口,15c.沉積出口,16.離心機,16a.離心進口,16b.離心液體出口,16c.離心固體出口,17.母液罐,17a.母液進口,17b.母液出口,18.母液泵,19.冷凝水罐,19a.冷凝水進口,19b.冷凝水出口,19c.不凝氣出口,20.冷凝水泵,21.真空泵。具體實施方式[0040] 下面結(jié)合附圖和實施例,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。[0041] 如圖1?圖7所示,本發(fā)明的雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器,包括分離器1和冷凝器2,分離器1的側(cè)壁上設置有分離進口1a和回流進口1c,底部設置有分離出口1b,頂部設置有二次蒸汽出口1d;分離出口1b連通有循環(huán)泵3,循環(huán)泵3的輸出端通過加熱器4與回流進口1c連通;分離出口1b通過出料泵5連接有固液分離裝置。[0042] 如圖2所示,固液分離裝置包括稠厚器15、離心機16、母液罐17和母液泵18。稠厚器15的頂部設置有稠厚進口15a,側(cè)壁上設置有清液溢流口15b,底部設置有沉積出口15c;離心機16上設置有離心進口16a、離心液體出口16b和離心固體出口16c;母液罐17的頂部設置有兩個母液進口17a,側(cè)壁上設置有母液出口17b。

[0043] 其中,稠厚進口15a與出料泵5的輸出端連通,清液溢流口15b與其中一個母液進口17a連通,沉積出口15c與離心進口16a連通,離心液體出口16b與另一個母液進口17a連通,離心固體出口16c與外界連通,母液出口17b與母液泵18的輸入端連通,母液泵18的輸出端與循環(huán)泵3的輸出端連通。

[0044] 本發(fā)明的雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器運行時,物料通過分離進口1a進入至分離器1內(nèi)后,從分離出口1b排出,在循環(huán)泵3的推動作用下,通入加熱器4內(nèi)進行加熱處理,再從加熱器4排出并通過回料進口1c進入至分離器1內(nèi)。如此,物料在由分離器1、循環(huán)泵3和加熱器4所組成循環(huán)加熱系統(tǒng)中流動且不斷升溫。[0045] 隨著物料的不斷升溫,在物料進入至分離器1內(nèi)后,沸騰蒸發(fā),物料濃度增加,并析出晶體。此時出料泵5啟動,晶體和濃縮后的溶液從分離出口1b排出后,在出料泵5的推動下,從稠厚進口15a進入至稠厚器15內(nèi)進行增稠處理。增稠過程中,清液通過清液溢流口15b排出,通過其中一個母液進口17a進入至母液罐17內(nèi),而稠厚的晶漿在稠厚器15底部沉積后,從沉積出口15c排出,通過離心進口16a進入至離心機16內(nèi)離心分離處理;通過離心分離得到的離心固體從離心固體出口16c排出系統(tǒng),而離心液體通過離心液體出口16b排出,并由另一個母液進口17a進入至母液罐17內(nèi)。母液罐17內(nèi)的母液從母液出口17b排出,在母液泵18的推動下,通過加熱器4返回至分離器1內(nèi)繼續(xù)進行蒸發(fā)結(jié)晶處理。按照上述方式,物料進行循環(huán)流動。[0046] 如圖1和圖3所示,冷凝器2的熱媒進口與二次蒸汽出口1d連通,熱媒出口連通有冷凝水罐19,冷凝水罐19上設置有冷凝水進口19a、冷凝水出口19b和不凝氣出口19c,冷凝水進口19a與冷凝器2的熱媒進口連通,冷凝水出口19b通過冷凝水泵20與外界連通,不凝氣出口19c通過真空泵21與外界連通。[0047] 分離器1在濃縮物料時,物料沸騰產(chǎn)生的二次蒸汽通過二次蒸汽出口1d排出進入至冷凝器2內(nèi)與冷媒介質(zhì)換熱后,二次蒸汽冷凝成熱水,通過冷凝水進口19a進入至冷凝水罐19內(nèi),冷凝水罐19內(nèi)的熱水產(chǎn)生不凝氣,不凝氣從不凝氣出口19c排出,通過真空泵21排出系統(tǒng);而冷凝水罐19內(nèi)的冷凝水從冷凝水出口19b排出后,通過冷凝水泵20排放到外部。[0048] 如圖1、圖4?圖7所示,冷凝器2的進料口連接有冷熱切換組件,冷熱切換組件包括冷媒壓縮機6、循環(huán)水換熱器7和具有兩種模式的空氣換熱器8,循環(huán)水換熱器7的進水口7c用于連接供水裝置,出水口7d與冷凝器2連通。冷媒壓縮機6的冷媒循環(huán)出口6a和冷媒循環(huán)進口6b分別與循環(huán)水換熱器7的熱媒循環(huán)進口7a和熱媒循環(huán)出口7b連通;第一模式的空氣換熱器8連通于冷媒循環(huán)出口6a和熱媒循環(huán)進口7a之間,第二模式的空氣換熱器8連通于冷媒循環(huán)進口6b和熱媒循環(huán)出口7b之間;冷媒循環(huán)出口6a與熱媒循環(huán)進口7a之間以及冷媒循環(huán)進口6b與熱媒循環(huán)出口7b之間均連通有連接管9,連接管9上設置有連接閥10;空氣換熱器8包括兩個空氣換熱管8?1,兩個空氣換熱管8?1上均設置有換熱閥8?2,其中一個空氣換熱管8?1的兩端分別與冷媒循環(huán)出口6a和熱媒循環(huán)進口7a連通,另一個空氣換熱管8?1的兩端分別與冷媒循環(huán)進口6b和熱媒循環(huán)出口7b連通;循環(huán)水換熱器7內(nèi)設置有位于熱媒循環(huán)進口7a和熱媒循環(huán)出口7b之間的膨脹閥。[0049] 該蒸發(fā)結(jié)晶器運行時,能夠根據(jù)冷熱切換組件調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度,避免制熱量或者制冷量過大,造成設備的能耗過高及影響操作環(huán)境。冷凝切換組件主要由冷媒壓縮機6、循環(huán)水換熱器7和空氣換熱器8構(gòu)成,其中空氣換熱器8具有兩種工作模式,第一模式為制冷模式,第二模式為制熱模式,設備運行時,能夠根據(jù)使用需求靈活控制空氣換熱器8在兩種工作模式之間進行切換。[0050] 第一模式即制冷模式下,如圖6所示,位于冷媒循環(huán)出口6a和熱媒循環(huán)進口7a之間的換熱閥8?2打開,連接閥10關(guān)閉,位于冷媒循環(huán)進口6b和熱媒循環(huán)出口7b之間的換熱閥8?2關(guān)閉,連接閥10打開;冷媒經(jīng)管路進入冷媒壓縮機6內(nèi),冷媒壓縮機6對冷媒壓縮做功,使冷媒變成高溫高壓的氣態(tài)冷媒,高溫高壓的氣態(tài)冷媒從冷媒循環(huán)出口6a流出,進入至空氣換熱器8內(nèi)的其中一個換熱管8?1內(nèi),在換熱管8?1內(nèi)流動時與空氣換熱,冷媒冷凝成液態(tài)同時放出熱量;液態(tài)冷媒通過熱媒循環(huán)進口7a進入至循環(huán)水換熱器7內(nèi),通過膨脹閥后變成氣態(tài)冷媒,氣態(tài)冷媒與從進水口7c進入并從出水口7d排出的循環(huán)水換熱后,再通過其中一個連接管9,而后從冷媒循環(huán)進口6b進入至冷媒壓縮機6內(nèi)。冷媒按照上述方式循環(huán)流動時,在換熱管8?1內(nèi)與空氣換熱,傳遞熱量給空氣,使得空氣升溫,能夠防止外部環(huán)境溫度過冷或者制冷量過大時,需要額外開啟設備消耗制冷量。

[0051] 第二模式即制熱模式下,如圖7所示,位于冷媒循環(huán)出口6a和熱媒循環(huán)進口7a之間的換熱閥8?2關(guān)閉,連接閥10打開,位于冷媒循環(huán)進口6b和熱媒循環(huán)出口7b之間的換熱閥8?2打開,連接閥10關(guān)閉;冷媒經(jīng)管路進入冷媒壓縮機6,冷媒壓縮機6對冷媒壓縮做功,使冷媒變成高溫高壓的氣態(tài)冷媒,高溫高壓的氣態(tài)冷媒從冷媒循環(huán)出口6a排出后,通過熱媒循環(huán)進口7a進入至循環(huán)水換熱器7內(nèi),在循環(huán)水換熱器7內(nèi)與循環(huán)水換熱后,冷媒冷凝成液態(tài)同時放出熱量,而后通過膨脹閥變成氣態(tài)冷媒,從熱媒循環(huán)出口7b排出,進入至換熱管8?1內(nèi),與空氣換熱,吸收空氣熱量后從冷媒循環(huán)進口6b進入至冷媒壓縮機6內(nèi),與此同時空氣溫度降低,從而實現(xiàn)對外部環(huán)境的降溫。冷媒采用上述方式循環(huán)流動后,能夠吸收外部空氣熱量,對系統(tǒng)運行環(huán)境進行降溫,避免制熱量過大,導致操作環(huán)境惡化,引起噪音污染,并增加能耗。

[0052] 綜上所述,該冷熱切換組件能夠根據(jù)使用需求,調(diào)節(jié)空氣換熱器的工作模式,避免制熱量和制冷量過大導致的操作環(huán)境惡化以及能耗增加,如此,通過改變空氣換熱器的模式,能夠改善操作環(huán)境,降低運行成本,實現(xiàn)節(jié)能減耗。[0053] 如圖1和圖4所示,供水裝置包括低溫儲水罐11,低溫儲水罐11上設置有軟水補充口11a、低溫水出口11b和回流進口11c,低溫水出口11b通過低溫水泵12與循環(huán)水換熱器7的進水口7c連通;低溫水泵12和循環(huán)水換熱器7之間設置有低溫水吸熱器,低溫水吸熱器包括相連通的熱泵壓縮機13和熱泵制冷器14,熱泵制冷器14的進料口與低溫水泵12的輸出端連通,出料口與循環(huán)水換熱器7的進水口7c連通,冷媒進口與熱泵壓縮機13的熱媒出口連通,冷媒出口與熱泵壓縮機13的熱媒進口連通,冷凝器2的出料口與低溫儲水罐11的回流進口11c連通。

[0054] 供水裝置中,軟水通過軟水補充口11a進入至低溫儲水罐11內(nèi),而后從低溫水出口11b排出,在低溫水泵12的推動作用下,進入至低溫水吸熱器內(nèi)進行預熱處理,而后依次通過循環(huán)水換熱7的進水口7c和出水口7d,循環(huán)水與循環(huán)水換熱器7內(nèi)的冷媒換熱后,進入至冷凝器2內(nèi)與分離器1產(chǎn)生的二次蒸汽換熱,而后從冷凝器2的出料口排出,再通過回流進口

11c返回至低溫儲水罐11內(nèi),如此節(jié)約低溫循環(huán)軟水的用量,降低設備運行成本。

[0055] 低溫水吸熱器運行時,冷媒經(jīng)管路進入熱泵壓縮機13,熱泵壓縮機13對冷媒壓縮做功,使冷媒變成高溫高壓的氣態(tài)冷媒,高溫高壓的氣態(tài)冷媒經(jīng)管道進入加熱器4,冷媒在加熱器4內(nèi)與物料換熱后,冷凝成液態(tài),同時放出熱量,液態(tài)冷媒經(jīng)過加熱器4內(nèi)部的膨脹閥后,變成氣態(tài)冷媒,再與循環(huán)水換熱,吸收循環(huán)水的熱量后進入至熱泵壓縮機13內(nèi),如此循環(huán),實現(xiàn)對物料的預熱和循環(huán)水的吸熱。[0056] 該蒸發(fā)結(jié)晶器運行時,將原料液送入雙熱泵低溫蒸發(fā)裝置,開啟加熱器4對系統(tǒng)內(nèi)的物料預熱升溫,開啟低溫水泵12,使低溫水在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán),冷熱切換組件為冷暖熱泵,開啟冷熱切換組件調(diào)節(jié)低溫水的溫度在設定范圍內(nèi)。當分離器1內(nèi)物料溫度達到設定值時,開啟真空泵21,分離器1的壓力達到設定值。物料蒸發(fā),濃度增加,析出晶體。出料泵5將晶體和母液輸送至稠厚器15,稠厚器15對物料進行稠厚,清液從清液溢流口15b溢流至母液罐17。稠厚器115內(nèi)的晶漿達到一定的固液比后進入離心機16離心分離,離心固體排出系統(tǒng),離心機16母液流至母液罐17。母液泵18將母液罐17內(nèi)的母液返回分離器1繼續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶。

[0057] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。



聲明:
“雙熱泵蒸發(fā)結(jié)晶器” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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