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一種新型負壓薄膜蒸發(fā)器的制作方法

文檔序號:4180閱讀:739來源:國知局
專利名稱:一種新型負壓薄膜蒸發(fā)器的制作方法
一種新型負壓薄膜蒸發(fā)器,屬于廢水處理設(shè)備。
早在七十年代初期,美國就已經(jīng)將薄膜蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用到廢水處理中去。八十年代初期,我國開始在電鍍廢水處理中推廣應(yīng)用薄膜蒸發(fā)技術(shù)。北京生產(chǎn)的BH-100A型常壓薄膜蒸發(fā)器可以說是第一代產(chǎn)品。而BH-100B型和ZQ-100型負壓薄膜蒸發(fā)器則是第二代產(chǎn)品。由于負壓蒸發(fā)比常壓蒸發(fā)的沸點低40~50℃,因此能防止溶液中熱敏成份的過熱分解,減緩溶液對設(shè)備的腐蝕速率。但是上述負壓薄膜蒸發(fā)器是以真空泵為負壓源的,因而存在著一些不足之處。如真空泵因受腐蝕而壽命縮短,因電機、電器、真空泵的故障而使運行穩(wěn)定性、可靠性下降,有機械噪聲,要消耗電能等。
本實用新型的目的是,改進負壓源,提供一種不用真空泵及電機、電器,分離凈化效率較高的新型負壓薄膜蒸發(fā)器。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是,將冷凝器殼程內(nèi)的冷卻水引向水射器(水噴射泵),利用水射器產(chǎn)生負壓,以代替真空泵。將二次蒸汽冷凝水接通水射器的吸入管,由水射器帶出。在蒸發(fā)器上部設(shè)除霧罩,旋風(fēng)分離器進口前設(shè)螺旋導(dǎo)管,以提高分離凈化效率。
新型負壓薄膜蒸發(fā)器以蒸汽為加熱源,用高耐腐蝕的材料為主體制成。由蒸發(fā)器、旋風(fēng)分離器、冷凝器、儲液室及水射器等主要部件組成??梢灾瞥商幚砟芰?00L/h、50L/h、20L/h、10L/h等的系列產(chǎn)品,配以相應(yīng)規(guī)格的水射器。
具有一定壓力的自來水加入冷凝器的殼程中,作為冷凝器的冷卻水。冷卻水從冷凝器出來后,接通水射器的噴嘴。水射器的尾部與出水閥連通。水射器的吸入管連通冷凝器內(nèi)的列管與儲液室,從而連通蒸發(fā)器與旋風(fēng)分離器。當(dāng)冷卻水以一定的速度從水射器噴嘴噴出后,由于射流水滴的橫向紊動擴散作用,將吸入管內(nèi)的空氣,即蒸發(fā)器管程、旋風(fēng)分離器、冷凝器管程中的空氣抽出,形成負壓系統(tǒng)。計算和實測表明,本設(shè)備并不因冷凝器冷卻水和水射器水合用而增大。在沒有自來水的地方,可以用水泵水代替。水射器的工作流體流向與被吸流體的流向可以正交,也可以斜交。水射器的原料可以是金屬材料,也可以是非金屬材料。
由于蒸發(fā)、冷凝系統(tǒng)處于負壓狀態(tài),所以濃縮液和二次蒸汽冷凝水不能自流移出。為了解決這個問題,有些負壓薄膜蒸發(fā)器采用兩個儲液室,并配以電液換向閥、電器、管道,使?jié)饪s液和冷凝水間歇移出。本設(shè)置將二次蒸汽冷凝水接通水射器的吸入端,由噴射水一同帶出。此外增大儲液室容積,并在儲液室和設(shè)備面板安裝視鏡,以直接觀察液面高度。需排液時以閥門和壓縮空氣實行間歇排出。
提高液汽分離效率是提高化工原料收得率和防止污染的重要環(huán)節(jié)。本實用新型在蒸發(fā)器上部設(shè)一除霧罩,使大部分液滴在進入旋風(fēng)分離器之前就被分離。此外,還在旋風(fēng)分離器的進口前,增加270°螺旋導(dǎo)管,使分離效率達99%以上。
本實用新型不需配備真空泵及電機、電器,因此設(shè)備運行穩(wěn)定性、可靠性高,沒有機械噪聲,也不消耗電能。本設(shè)備可回收化工原料,排放水水質(zhì)符合國家工業(yè)廢水排放標準,經(jīng)濟效益和環(huán)境效益顯著。例如使用處理能力為100L/h的蒸發(fā)器,每班(按8小時計)蒸發(fā)800升CrO3廢液(CrO3的含量20g/L)就可回收CrO316kg,約值100多元。扣除蒸汽、冷卻水的成本和設(shè)備折舊費、管理費等,還盈余80元左右。因此使用該設(shè)備一般九個月左右就能收回投資。
附圖(1)是本實用新型系列產(chǎn)品中處理能力為100L/h的蒸發(fā)器外形圖。圖中(1)——水壓表,(2)——負壓表,(3)——一次蒸汽汽壓表,(4)——二次蒸汽溫度表,(5)——自來水進水閥,(6)——真空閥,(7)——放空閥,(8)——一次蒸汽進汽閥,(9)——轉(zhuǎn)子流量計,(10)——視 鏡。
附圖(2)是本實用新型原理圖。圖中(11)——測溫傳感器,(12)——冷 凝 器,(13)——旋風(fēng)分離器,(14)——除 霧 罩,(15)——蒸 發(fā) 器,(16)——壓縮空氣閥,(17)——儲 液 室,(18)——疏 水 器,(19)——放冷凝水閥,(20)——進液接口,(21)——濃縮液放出閥,(22)——自來水進水接口,(23)——水 射 器,(24)——出 水 閥,P1——一次蒸汽汽壓表,T2——二次蒸汽溫度表,P2——負壓 表,P3——水壓 表。
附圖(3)是一種規(guī)格的水射器剖面圖。圖中(25)——噴 嘴,
(26)——吸 入 管,(27)——混 合 室,(28)——緊 帽,(29)——尾 部。
本設(shè)備的工作原理是(參照附圖(2))待處理的廢水溶液接入進液接口(20),在負壓的作用下,通過轉(zhuǎn)子流量計(9),吸入蒸發(fā)器(15)的列管內(nèi),被列管外部殼程內(nèi)的一次蒸汽加熱致沸。產(chǎn)生的二次蒸汽沿列管上升,同時攪動溶液,使沸騰加劇,產(chǎn)生更多的二次蒸汽。二次蒸汽高速上升,將溶液拉曳成沿管壁上升的薄膜,隨即被迅速濃縮成濃溶液,在蒸發(fā)器(15)上面的除霧罩(14)被第一次分離。而二次蒸汽中夾帶的濃縮液的霧滴進入旋風(fēng)分離器(13)第二次分離后,再進入儲液室(17)。除霧后的二次蒸汽進入冷凝器(12)的管程,被其外部殼程內(nèi)的冷卻水冷凝成水,然后由水射器(23)抽出。當(dāng)濃縮液收集到一定量時,利用壓縮空氣排出濃縮液,即完成了一個循環(huán)。
以處理能力為100L/h的負壓薄膜蒸發(fā)器(附圖1)為例,配以附圖(3)所示的水射器。噴嘴(25)入口的內(nèi)徑φ16.5mm,出口的內(nèi)徑φ6.5mm;吸入管(26)的內(nèi)徑φ7mm;混合室(27)的內(nèi)徑φ33.835mm;尾部(29)內(nèi)徑φ14mm,出口內(nèi)徑φ18mm。噴嘴(25)出口處與尾部(29)入口處的距離可調(diào)。水射器(23)的材料為硬PVC。該蒸發(fā)器的蒸發(fā)負壓大于40千帕,蒸發(fā)溫度60~70℃,蒸汽耗量110~120kg/h,一次蒸汽壓力30~90千帕,冷卻水壓力大于150千帕,濃縮比5~10倍,排放水中六價鉻含量小于0.5m/L,外形尺寸1160×560×2100mm,重量300kg。
權(quán)利要求
1.一種新型負壓薄膜蒸發(fā)器,由蒸發(fā)器(15)、旋風(fēng)分離器(13)、冷凝器(12)、儲液室(17)和水射器(23)主要部件組成,其特征在于冷凝器(12)的冷卻水接入水射器(23)的噴嘴(25),蒸發(fā)器(15)的管程、旋風(fēng)分離器(13)、冷凝器(12)的管程與水射器(23)的吸入管(26)接通,將二次蒸汽冷凝水接入水射器(23)的吸入管(26)。
2.按權(quán)利要求
1所述的蒸發(fā)器,其特征在于水射器(23)的原料可以是金屬材料,也可以是非金屬材料。
專利摘要
一種新型負壓薄膜蒸發(fā)器,屬于廢水處理設(shè)備。其主要部件有蒸發(fā)器(15)、旋風(fēng)分離器(13)、冷凝器(12)、儲液室(19)和水射器(23)等。該蒸發(fā)器以水射器(23)形成負壓,將二次蒸汽冷凝水接入水射器(23)的吸入管(26),使水射器(23)水和冷凝器(12)冷卻水合用,不需配備真空泵及電機、電器,該蒸發(fā)器可回收化工原料,排放水水質(zhì)符合國家工業(yè)廢水排放標準,經(jīng)濟效益和環(huán)境效益顯著。
文檔編號B01D1/22GK87200808SQ87200808
公開日1988年6月29日 申請日期1987年1月23日
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