一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统.pdf

本发明涉及一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，所述系统包括双效降膜蒸发器和水蒸汽再压缩系统，所述蒸发器包括一效蒸发器和二效蒸发器，每一效蒸发器包含加热室和分离室；所述水蒸汽再压缩系统主要为罗茨式MVR压缩机。所述蒸发器二效分离室的蒸汽出口与水蒸汽压缩机的蒸汽入口相连，水蒸汽压缩机的蒸汽出口与一效蒸发器的蒸汽入口相连；本发明通过对二效的低品位余热的回收，重新利用了溶液蒸发过程中产生的二次蒸汽的全部潜热，节约了一次能源，大大降低了溶液蒸发时的能源消耗，并降低了对环境的污染；本发明结构简单，占地空间小，启动时只需少量蒸汽，启动后不需要生蒸汽，自动化程度高；特别适合热敏性物料，应用范围广泛，蒸发浓缩、蒸发结晶、低温蒸发的场合均可使用。

1.一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，其特征在于包括原料罐(1)，进料泵(2)，预热器
(3)，生蒸汽入口(4)，一效降膜蒸发器加热室(5),一效降膜蒸发器分离室(6)，循环泵
(7)，二效降膜蒸发器加热室(8)，罗茨水蒸汽压缩机(9)，二效降膜蒸发器分离室(10)，
完成液罐(11)，冷凝水罐(12)。
2.根据权利要求1所述的一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，其特征在于生蒸汽入口处和
压缩后蒸汽进入一效加热室之前加装截止阀，方便切换。
3.根据权利要求1所述的一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，其特征在于一效分离室(6)
与二效加热室(8)之间加装物料循环泵(7)。
4.根据权利要求1所述的一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，其特征在于降膜蒸发器加热
室采用盘式分布器，开孔的排布方式为正三角形排布。
5.根据权利要求1所述的一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，其特征在于罗茨水蒸气压缩
机的压缩比范围为1.8-2.4。
6.根据权利要求1所述的一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统，其特征在于罗茨水蒸汽压缩
机的蒸汽入口处设有喷水口，且喷水口设有雾化喷头。

一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统

技术领域

本发明涉及一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统以及操作方法，属于热泵蒸发技术领域。

背景技术

MVR的全称是“机械蒸汽再压缩”(MechanicalVaporRecompression)。该技术最早可
追溯到1917年，由瑞士Sulzer-EscherWyssLtd发明。机械蒸汽再压缩技术可以把二次蒸汽压
缩到较高的压力值，从而增加内能，以实现这种能量的连续循环。

多效蒸发属于工艺成熟的技术，通常以三效和四效居多，成本较低，但是其节能性与MVR
技术相比而言相差甚远。多效蒸发的过程中，二次蒸汽通常作为次效及次几效的热源。MVR
热泵蒸发器与TVR热泵蒸发器的不同之处在于MVR可以压缩所有的二次汽蒸汽，TVR只能对
部分二次蒸汽进行压缩。本发明将双效蒸发器与MVR技术结合起来，将二次蒸汽最大限度地
利用了起来。

通过对废热蒸汽的逆流洗涤，并利用机械方法进行压缩，二次蒸汽提高了压力，温度和
焓，并且对蒸汽的清洁度有一个提高，达到重新利用的目的，加热蒸汽本身被冷凝成水。该
技术只需要在启动阶段提供生蒸汽，操作进入稳定状态之后，则可以停止生蒸汽的供应。有
机分子稀溶液在蒸发浓缩过程中，溶液的沸点受到蒸发压强的影响较小，忽略了蒸发压强对
溶液沸点的影响，因此本发明适用于牛奶乳品工业、中草药浓缩等领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种极大节约能耗，效率高，操作简单，占地面积小，实用性广泛
的高效蒸发器。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种应用于有机分子稀溶液双效罗茨式MVR
降膜蒸发系统，包括原料罐，进料泵，预热器，一效降膜蒸发器，循环泵，二效降膜蒸发器，
罗茨水蒸汽压缩机，截止阀，转子流量计，锥形喷嘴，完成液罐，冷凝水罐，耐震压力表，
温度表，热电偶。通过调节转子流量计来调节喷水量的大小。通过罗茨压缩机底部排水口来
排出管道冷凝所产生冷凝水，避免水分聚积导致循环负荷过大，避免损坏罗茨压缩机。

本发明包括原料罐进料泵，预热器，一效降膜蒸发器，循环泵，二效降膜蒸发器，罗茨
水蒸汽压缩机，完成液罐，冷凝水罐。

生蒸汽入口处和压缩后蒸汽进入一效加热室之前加装截止阀，方便切换。

可使用蝶阀替换压缩后蒸汽进入一效加热室之前的截止阀。

一效分离室与二效加热室之间加装物料循环泵。

降膜蒸发器加热室采用盘式分布器，开孔的排布方式为正三角形排布。

罗茨水蒸汽压缩机的喷水口设有雾化喷头。

罗茨水蒸气压缩机的压缩比范围为1.8-2.4。

罗茨水蒸汽压缩机的蒸汽入口处设有喷水口，且喷水口设有雾化喷头。

罗茨风机底部要设置排水口，以排出启动阶段产生的冷凝水。

在条件允许的情况下，可利用冷凝水罐中得冷凝水来作为压缩机喷水的来源，消除压缩
后水蒸汽的过热，使其成为对应压力下的饱和蒸汽，并节约了用水，达到节能环保的目的。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

节约了投资成本，充分利用了二次蒸汽的潜热，实现蒸发温度和压缩机压缩比的可控性。
采用罗茨水蒸汽压缩机，温升和压缩比比较大，从二效分离器分离出来的蒸汽经压缩机压缩
进入一效蒸发器加热室，二次蒸汽得以很好利用，此种压缩机适用于蒸发量小，温升较大的
场合。蒸发量相同的系统，二效压缩量是单效压缩量的二分之一左右，这样节约了投资成本。

因此，本发明与单效降膜蒸发器和多效蒸发相比，具有突出的优点在于：(1)蒸发量相
同的系统，二效压缩量是单效压缩量的二分之一左右，这样节约了投资成本；(2)配套设备
较少，运行稳定，操作简单且成本低；(3)可以实现负压蒸发(50-90℃)，防止物料在高温
情况下变形。

本发明提供的一种双效罗茨式MVR降膜蒸发系统以及操作方法，在结构上实现简单化，
在操作上实现了高效率，为实际应用提供了极大的方便，可广泛应用于有机分子稀溶液的蒸
发浓缩过程，包括牛奶乳品工业、中草药浓缩等领域。

附图说明

附图1是本发明的示意图。

附图1：1.原料罐，2.进料泵，3.预热器，4.生蒸汽入口，5.一效降膜蒸发器加热室,6.
一效降膜蒸发器分离室，7.循环泵，8.二效降膜蒸发器加热室，9.罗茨水蒸汽压缩机，10.二效
降膜蒸发器分离室，11.完成液罐，12.冷凝水罐。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。如附图1所示，工作时，首先将原料罐1蓄满原料，
后打开进料泵2，开启预热器3进行预热，利用生蒸汽对预热器预热后，进入加热室5，8和分
离室6,10，打开循环泵7，同时开启生蒸汽4，对原料进行加热到接近沸腾温度，开启罗茨式
MVR压缩机9，蒸发室内的真空度可由罗茨压缩机的抽吸作用而变大，直到料液沸腾蒸发。

当压缩机出口温度、压力超过理论值时，开启喷水阀门，调节喷水量，使出口处的温度、
压力和理论值相对应，以免出现过热蒸汽。罗茨压缩机出口温度和压力达到稳定后，开启一
效加热室前截止阀，使蒸汽进入加热室对物料进行浓缩，达到采出浓度时，将浓缩液送至完
成液罐11，加热室冷凝水由冷凝水罐12收集。关闭罗茨风机前要确保风机干燥。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；
因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通
技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神
和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。