闭环式自控型机械式蒸汽再压缩蒸发器.pdf

本发明公开了一种闭环式自控型机械式蒸汽再压缩蒸发器，包括进料泵、冷凝水泵、出料泵、真空泵、加热器、分离器、压缩机，在所述进料泵与冷凝水泵之间装有冷凝水换热器(2)，在该冷凝水换热器与加热器之间装有外供蒸汽预热器(3)，所述进料泵、冷凝水泵、出料泵、真空泵、外供蒸汽预热器均分别对应、各自连接进料自控仪表(13)、冷凝水自控仪表(14)、出料自控仪表(15)、真空度自控仪表(16)、外供蒸汽自控仪表(17)。本发明利用有关自控仪表及外供蒸汽预热器，通过加热器的冷凝水排出量的自控，其闭环式自控程序全自动控制整套蒸发系统的蒸发量，提高了自动化程度，保护了压缩机的长期有效工作，较大幅度地提升了蒸发工作效率和质量。

1.闭环式自控型机械式蒸汽再压缩蒸发器，包括进料泵(8)、
冷凝水泵(9)、出料泵(11)、真空泵(12)、加热器(4)、分离器(5)，
在该加热器(4)与分离器(5)之间连有压缩机(7)，其特征在于：
在所述进料泵(8)与冷凝水泵(9)之间装有冷凝水换热器(2)，在
该冷凝水换热器(2)与加热器(4)之间装有外供蒸汽预热器(3)，
所述进料泵(8)、冷凝水泵(9)、出料泵(11)、真空泵(12)、外供
蒸汽预热器(3)均分别对应、各自连接进料自控仪表(13)、冷凝水
自控仪表(14)、出料自控仪表(15)、真空度自控仪表(16)、外供
蒸汽自控仪表(17)。
2.如权利要求1所述的闭环式自控型机械式蒸汽再压缩蒸发器，
其特征在于：所述压缩机(7)内具有密封蒸汽自控仪表(18)、压缩
机喷淋降温水自控仪表(19)；所述闭环式自控程序的自控路线顺序
依次为：冷凝水排出量自控→压缩机频率的自动调节、压缩机密封蒸
汽自控、压缩机喷淋降温水自控→蒸发系统的真空度自控→进料量自
控→外供蒸汽自控→出料量自控。
3.如权利要求1所述的闭环式自控型机械式蒸汽再压缩蒸发器，
其特征在于：所述分离器(5)包括分离器筒体(41)、清洗球(42)，
在该分离器筒体(41)内装有丝网式除沫组件(43)，在所述分离器
筒体(41)内还装有板块错位式除沫组件(45)，在所述分离器筒体
(41)的二次蒸汽出口(46)处装有挡板折流式除沫组件(48)。
4.如权利要求3所述的闭环式自控型机械式蒸汽再压缩蒸发器，
其特征在于：所述板块错位式除沫组件(45)的多层板块(52)上的
气流孔(50)是相互错开；所述挡板折流式除沫组件(48)的挡板(51)
与蒸汽流动进入方向交叉或垂直并留有间隙，以使分离器分离出的蒸
汽在该挡板折流式除沫组件内呈折流式运动；所述挡板折流式除沫组
件(48)的底部与分离器筒体(41)相连。

闭环式自控型机械式蒸汽再压缩蒸发器

技术领域

本发明涉及机械装备领域，具体是涉及一种应用于制药、食品、
化工、环保等多行业的蒸发器。

背景技术

目前，机械式蒸汽再压缩(简称MVR)蒸发器是重复利用二次蒸
汽加热原理使蒸发器系统内的料液维持沸腾状态，提高料液的浓度以
达到技术要求，其包括进料泵、冷凝水泵、出料泵、真空泵、加热器、
分离器、压缩机，采用自控程序为开环式自控，自动化程度不高。需
手动操作太频繁，需要增加操作人员的工作量；开环式控制路线是通
过调节压缩机的频率来控制整套蒸发系统的蒸发量，即调节压缩机的
频率→压缩机密封压缩蒸汽→压缩机喷淋水→进料量→出料量→真
空度→冷凝水排出量。而且当压缩机过汽量不足，也就是加热器蒸发
出来的冷凝水不足时，压缩机会发生喘振而对压缩机损伤很大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，而提供一种能较好控制低温和
受热时间、自动化程度高的闭环式自控型机械式蒸汽再压缩蒸发器。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：闭环式自控型机械式蒸
汽再压缩蒸发器，包括进料泵、冷凝水泵、出料泵、真空泵、加热器、
分离器，在该加热器与分离器之间连有压缩机，在所述进料泵与冷凝
水泵之间装有冷凝水换热器，在该冷凝水换热器与加热器之间装有外
供蒸汽预热器，所述进料泵、冷凝水泵、出料泵、真空泵、外供蒸汽
预热器均分别对应、各自连接进料自控仪表、冷凝水自控仪表、出料
自控仪表、真空度自控仪表、外供蒸汽自控仪表。

采用本发明后，利用所述的有关自控仪表及外供蒸汽预热器，其
闭环式自控程序的顺序依次为：冷凝水排出量自控→压缩机频率的自
动调节→压缩机密封蒸汽→压缩机喷淋降温水→蒸发系统的真空度
自控→进料量自控→外供蒸汽自控→出料量自控。通过加热器的冷凝
水排出量的自控，全自动控制整套蒸发系统的蒸发量，提高了自动化
程度，保护了压缩机的长期有效工作，达到了稳定整个蒸发系统的蒸
发效果，较大幅度地提升了蒸发工作效率和质量。

附图说明

下面结合附图与实施方式对本发明作进一步的详细描述。

图1为本发明的安装结构示意图。

图2为本发明的分离器(为三级除沫式)的结构示意图。

具体实施方式

参照图1可知，本发明闭环式自控型机械式蒸汽再压缩蒸发器，
包括进料泵8、冷凝水泵9、出料泵11、真空泵12、加热器4、分离
器5，在该加热器4与分离器5之间连有压缩机7，在所述进料泵8
与冷凝水泵9之间装有冷凝水换热器2(即一级换热器)，在该冷凝
水换热器2与加热器4(两者的另一端)之间装有外供蒸汽预热器3
(即二级换热器)，所述进料泵8、冷凝水泵9、出料泵11、真空泵
12、外供蒸汽预热器3均分别对应、各自连接进料自控仪表13、冷
凝水自控仪表14、出料自控仪表15、真空度自控仪表16、外供蒸汽
自控仪表17。在所述分离器5与加热器4、外供蒸汽预热器3之间连
接循环泵10。其中，所述冷凝水泵9与加热器4之间接有冷凝水罐6，
所述进料泵8外接物料罐1。所述压缩机7内具有密封蒸汽自控仪表
18、压缩机喷淋降温水自控仪表19。

所述闭环式自控程序的自控路线与开环式自控路线相反，其顺序
依次为：冷凝水(加热器蒸发出的冷凝水贮存在冷凝水罐内，由冷凝
水泵控制)排出量自控→压缩机频率的自动调节、压缩机密封蒸汽
自控、压缩机喷淋降温水自控→蒸发系统的真空度自控(真空泵)→
进料量自控(进料泵)、→外供蒸汽自控→出料量自控(出料泵)。从
而提高了自动化程度，保护了压缩机的长期有效工作，达到了稳定整
个蒸发系统效果。附图1中A表示外供蒸汽；B表示冷凝水；C表示
冷却水出；D表示冷却水进；E表示清洗水；F表示外部物料进；G
表示浓缩物料出；H表示不凝气外排；I表示排污。

如图2所示，所述分离器5(为三级除沫式)包括分离器筒体41、
清洗球42，在该分离器筒体41内装有丝网式除沫组件43，在所述分
离器筒体41内还装有板块错位式除沫组件45，在所述分离器筒体41
的二次蒸汽出口46处(通过二次蒸汽管道49)装有挡板折流式除沫
组件48。所述板块错位式除沫组件45(板块至少两层以上并呈上下
放置)的多层板块52上的气流孔50是相互错开；所述挡板折流式除
沫组件48的挡板51与蒸汽流动进入方向交叉或垂直并留有间隙，以
使分离器分离出的二次蒸汽在该挡板折流式除沫组件内呈折流式运
动，所述挡板折流式除沫组件48的底部与分离器筒体41相连。

其中，所述分离器筒体41上还装有视灯44、视镜47。对于分离
器内分离出的蒸汽，第一级采用板块错位式除沫组件，板块上的气流
孔相互错位使蒸汽呈螺旋式上升而大液滴的大泡沫得到消除。第二级
采用传统的丝网式除沫组件，可以再次分离气液，使细小液滴泡沫得
到进一步消除。第三级采用挡板折流式除沫组件，改变蒸汽的运动路
线，并使不能完全除去蒸汽中的细小液滴泡沫能聚集在挡板上，最后
留至该除沫组件的锥底部而回到分离器中。依次通过此板块错位式、
丝网式、挡板折流式除沫组件的三个级别的除沫过程，实现除沫率在
99％以上的目的，达到了优良的除沫效果。

本套蒸发器设备能耗低、运行平稳、安全性能高，其广泛应用于
制药、食品、化工、环保、制酒、制奶、饮料、制糖等多个行业。