申请日2017.09.22
公开(公告)日2017.12.15
IPC分类号C02F1/04
摘要
本发明公开一种水处理用中小型蒸汽压缩蒸馏装置，包括蒸发器，蒸发器的下方设有罗茨风机，罗茨风机的风机主动转子轴与电机的转轴连接，罗茨风机的风机进气口通过进气口波纹管与蒸发器的蒸发室连通，罗茨风机的风机出气口通过出气口波纹管与蒸发器的冷凝室连通。能够实现水蒸馏过程中水、气相变热的回收再利用，提高蒸馏水的水质，降低蒸发器的结垢风险。
权利要求书
1.一种水处理用中小型蒸汽压缩蒸馏装置，其特征在于：包括蒸发器(1)，蒸发器(1)的下方设有罗茨风机(4)，罗茨风机(4)的主动转子轴连接电机(2)的转轴，罗茨风机(4)的风机进气口(4-34)通过进气口波纹管(3)与蒸发器(1)的蒸发室连通，罗茨风机(4)的风机出气口(4-35)通过出气口波纹管(5)与蒸发器(1)的冷凝室连通。
2.根据权利要求1所述的一种水处理用中小型蒸汽压缩蒸馏装置，其特征在于：所述蒸发器(1)包括长方体状的蒸发器壳体(1-1)，蒸发器壳体(1-1)的上方水平设置有蒸发室液滴滤除板(1-3)，蒸发室液滴滤除板(1-3)的上方水平设有蒸发器顶盖(1-4)，蒸发器顶盖(1-4)的侧面还设有与罗茨风机(4)进气口连接的蒸发室出气口(1-7);蒸发器壳体(1-1)的底部水平设有蒸发器底盖(1-9)，蒸发器底盖(1-9)上开设有冷凝室进气口(1-10)，蒸发器底盖(1-9)的上方水平设有冷凝室布气板(1-11)。
3.根据权利要求2所述的一种水处理用中小型蒸汽压缩蒸馏装置，其特征在于：所述蒸发器顶盖(1-4)的底部设有蒸发器顶盖加强筋(1-5)，蒸发器顶盖加强筋(1-5)上设有通气孔a(1-6)。
4.根据权利要求2所述的一种水处理用中小型蒸汽压缩蒸馏装置，其特征在于：所述蒸发器壳体(1-1)的内部设有交替设置有若干组蒸发单元和冷凝单元，相邻所述蒸发单元和冷凝单元之间由呈波浪状折叠的换热板(1-2)隔离形成，蒸发室布液管(1-13)的出液口下方正对的区域为蒸发室，所述蒸发室的下方设有蒸发室收液槽(1-12)。
5.根据权利要求2所述的一种水处理用中小型蒸汽压缩蒸馏装置，其特征在于：所述蒸发室液滴滤除板(1-3)的下方水平排列有蒸发室布液管(1-13)，相邻蒸发室布液管(1-13)之间设有蒸发室布液挡板(1-14)，蒸发室布液管(1-13)的入口连接蒸发室分液管(1-15)，蒸发室分液管(1-15)依次连接至蒸发室分液器(1-16)，蒸发室分液器(1-16)连接至分液器进液口(1-17)。
6.根据权利要求1所述的一种水处理用中小型蒸汽压缩蒸馏装置，其特征在于：所述罗茨风机(4)包括圆筒状的风机转子腔壳体(4-1)，风机转子腔壳体(4-1)内沿水平方向依次平行设置有风机主动转子轴(4-2)和风机从动转子轴(4-3)，风机主动转子轴(4-2)上安装有三叶型风机主动转子(4-4)，风机从动转子轴(4-3)上安装有三叶型风机从动转子(4-5)，风机从动转子(4-5)的一叶转子卡在风机主动转子(4-4)的相邻两叶转子之间。
7.根据权利要求6所述的一种水处理用中小型蒸汽压缩蒸馏装置，其特征在于：所述风机转子腔壳体(4-1)的一端沿水平方向依次设有转子腔前盖板(4-11)、风机前轴承座(4-12)及风机前端盖(4-6)，风机主动转子轴(4-2)的一端依次穿过转子腔前盖板(4-11)、风机前轴承座(4-12)及风机前端盖(4-6)后通过弹性联轴器(3)与电机(2)的转轴连接，风机主动转子轴(4-2)与转子腔前盖板(4-11)的连接处设有机械密封a(4-13)，风机主动转子轴(4-2)与风机前轴承座(4-12)的连接处设有机械密封b(4-14),机械密封a(4-13)和机械密封b(4-14)之间的风机主动转子轴(4-2)上套接有机械密封补偿弹簧;风机前轴承座(4-12)上安装有轴承a(4-15)，轴承a(4-15)套接在风机主动转子轴(4-2)上;
所述风机转子腔壳体(4-1)的另一端沿水平方向依次设有转子腔后盖板(4-20)、风机后轴承座(4-21)及风机后端盖(4-8)，转子腔后盖板(4-20)和转子腔前盖板(4-11)分别将风机转子腔壳体(4-1)的两端封闭;风机主动转子轴(4-2)的另一端依次穿过转子腔后盖板(4-20)和风机后轴承座(4-21)后与主动齿轮(4-22)套接，主动齿轮(4-22)的一端端面上固定有齿轮定位盖a(4-23)，齿轮定位盖a(4-23)套接在风机主动转子轴(4-2)的端部上;风机主动转子轴(4-2)与转子腔后盖板(4-20)的连接处设有机械密封e(4-24)，风机主动转子轴(4-2)与风机后轴承座(4-21)的连接处设有机械密封f(4-25)，机械密封e(4-24)和机械密封f(4-25)之间的风机主动转子轴(4-2)上套接有机械密封补偿弹簧;风机后轴承座(4-21)上安装有轴承c(4-26)，轴承c(4-26)套接在风机主动转子轴(4-2)上。
8.根据权利要求6所述的一种水处理用中小型蒸汽压缩蒸馏装置，其特征在于：所述风机从动转子轴(4-3)的一端依次穿过转子腔前盖板(4-11)和风机前轴承座(4-12)，风机从动转子轴(4-3)与转子腔前盖板(4-11)的连接处设有机械密封c(4-16)，风机从动转子轴(4-3)与风机前轴承座(4-12)的连接处设有机械密封d(4-17),机械密封c(4-16)和机械密封d(4-17)之间的风机从动转子轴(4-3)上套接有机械密封补偿弹簧;风机前轴承座(4-12)上安装有轴承b(4-18)，轴承b(4-18)套接在风机从动转子轴(4-3)上;转子腔前盖板(4-11)、风机前轴承座(4-12)、机械密封a(4-13)、机械密封b(4-14)、机械密封c(4-16)、机械密封d(4-17)组成了密封的冷却水腔a(4-9)，冷却水腔a(4-9)设有冷却水出口(4-19)，冷却水出口(4-19)位于风机前轴承座(4-12)的侧壁上;
所述风机从动转子轴(4-3)的另一端依次穿过转子腔后盖板(4-20)和风机后轴承座(4-21)后与剖面显“T”型的从动齿轮a(4-27)套接，从动齿轮a(4-27)上套接有从动齿轮b(4-36)，从动齿轮b(4-36)和从动齿轮a(4-27)通过螺栓固接在一起，且从动齿轮b(4-36)和从动齿轮a(4-27)均与主动齿轮(4-22)啮合，从动齿轮b(4-36)的一端端面上固定有齿轮定位盖b(4-28)，齿轮定位盖b(4-28)与风机从动转子轴(4-3)的端部套接，风机从动转子轴(4-3)与转子腔后盖板(4-20)的连接处设有机械密封g(4-29)，风机从动转子轴(4-3)与风机后轴承座(4-21)的连接处设有机械密封h(4-30)，机械密封g(4-29)和机械密封h(4-30)之间的风机从动转子轴(4-3)上套接有机械密封补偿弹簧;风机后轴承座(4-21)上安装有轴承d(4-31)，轴承d(4-31)套接在风机从动转子轴(4-3)上，转子腔后盖板(4-20)、风机后轴承座(4-21)、机械密封e(4-24)、机械密封f(4-25)、机械密封g(4-29)、机械密封h(4-30)组成了冷却水腔b(4-10),冷却水腔b(4-10)设有冷却水入口(4-32)，冷却水入口(4-32)位于风机后轴承座(4-21)的侧壁上，冷却水腔a(4-9)通过冷却水连通管(4-33)与冷却水腔b(4-10)连通;风机转子腔壳体(4-1)的一侧设有风机进气口(4-34)，风机转子腔壳体(4-1)的另一侧设有风机出气口(4-35)。
说明书
一种水处理用中小型蒸汽压缩蒸馏装置
技术领域
本发明属于机械式蒸汽再压缩蒸馏设备技术领域，涉及一种水处理用中小型蒸汽压缩蒸馏装置。
背景技术
对水进行蒸馏处理是一种获得高品质纯净水的常用方法，但常见的蒸馏处理系统一般存在以下不足：一是未对水蒸馏过程中的水、气相变热进行回收再利用，造成系统能耗较大;二是系统为了降低能耗虽然采用了利用电厂废热等其它热源进行多效蒸馏的技术方案，但系统也因此出现了体积庞大，结构复杂，对热源依赖性大，使用范围受到限制的问题;三是系统蒸馏压力为常压或接近常压，蒸馏温度较高，容易造成原水中沸点较低的污染物大量溢出并进入蒸馏水中，使蒸馏水的水质变差，同时由于蒸馏温度高，容易造成蒸发器内积垢。
发明内容
本发明的目的是提供一种水处理用中小型蒸汽压缩蒸馏装置，能够实现水蒸馏过程中水、气相变热的回收再利用，同时提高蒸馏水的水质，降低蒸发器的结垢风险。
本发明所采用的技术方案是，一种水处理用中小型蒸汽压缩蒸馏装置，包括蒸发器，蒸发器的下方设有罗茨风机，罗茨风机的主动转子轴连接电机的转轴，罗茨风机的风机进气口通过进气口波纹管与蒸发器的蒸发室连通，罗茨风机的风机出气口通过出气口波纹管与蒸发器的冷凝室连通。
本发明的特点还在于，
其中蒸发器包括长方体状的蒸发器壳体，蒸发器壳体的上方水平设置有蒸发室液滴滤除板，蒸发室液滴滤除板的上方水平设有蒸发器顶盖，蒸发器顶盖的侧面还设有与罗茨风机进气口连接的蒸发室出气口;蒸发器壳体的底部水平设有蒸发器底盖，蒸发器底盖上开设有冷凝室进气口，蒸发器底盖的上方水平设有冷凝室布气板。
其中蒸发器顶盖的底部设有蒸发器顶盖加强筋，蒸发器顶盖加强筋上设有通气孔a。
其中蒸发器壳体的内部设有交替设置有若干组蒸发单元和冷凝单元，相邻蒸发单元和冷凝单元之间由呈波浪状折叠的换热板隔离形成，蒸发室布液管的出液口下方正对的区域为蒸发室，所述蒸发室的下方设有蒸发室收液槽。
其中蒸发室液滴滤除板的下方水平排列有蒸发室布液管，相邻蒸发室布液管之间设有蒸发室布液挡板，蒸发室布液管的入口连接蒸发室分液管，蒸发室分液管依次连接至蒸发室分液器，蒸发室分液器连接至分液器进液口。
其中罗茨风机包括圆筒状的风机转子腔壳体，风机转子腔壳体内沿水平方向依次平行设置有风机主动转子轴和风机从动转子轴，风机主动转子轴上安装有三叶型风机主动转子，风机从动转子轴上安装有三叶型风机从动转子，风机从动转子的一叶转子卡在风机主动转子的相邻两叶转子之间。
其中风机转子腔壳体的一端沿水平方向依次设有转子腔前盖板、风机前轴承座及风机前端盖，风机主动转子轴的一端依次穿过转子腔前盖板、风机前轴承座及风机前端盖后通过弹性联轴器与电机的转轴连接，风机主动转子轴与转子腔前盖板的连接处设有机械密封a，风机主动转子轴与风机前轴承座的连接处设有机械密封b,机械密封a和机械密封b之间的风机主动转子轴上套接有机械密封补偿弹簧;风机前轴承座上安装有轴承a，轴承a套接在风机主动转子轴上;
其中风机转子腔壳体的另一端沿水平方向依次设有转子腔后盖板、风机后轴承座及风机后端盖，转子腔后盖板和转子腔前盖板分别将风机转子腔壳体的两端封闭;风机主动转子轴的另一端依次穿过转子腔后盖板和风机后轴承座后与主动齿轮套接，主动齿轮的一端端面上固定有齿轮定位盖a，齿轮定位盖a套接在风机主动转子轴的端部上;风机主动转子轴与转子腔后盖板的连接处设有机械密封e，风机主动转子轴与风机后轴承座的连接处设有机械密封f，机械密封e和机械密封f之间的风机主动转子轴上套接有机械密封补偿弹簧;风机后轴承座上安装有轴承c，轴承c套接在风机主动转子轴上。
其中风机从动转子轴的一端依次穿过转子腔前盖板和风机前轴承座，风机从动转子轴与转子腔前盖板的连接处设有机械密封c，风机从动转子轴与风机前轴承座的连接处设有机械密封d,机械密封c和机械密封d之间的风机从动转子轴上套接有机械密封补偿弹簧;风机前轴承座上安装有轴承b，轴承b套接在风机从动转子轴上;转子腔前盖板、风机前轴承座、机械密封a、机械密封b、机械密封c、机械密封d组成了密封的冷却水腔a，冷却水腔a设有冷却水出口，冷却水出口位于风机前轴承座的侧壁上;
其中风机从动转子轴的另一端依次穿过转子腔后盖板和风机后轴承座后与剖面显“T”型的从动齿轮a套接，从动齿轮a上套接有从动齿轮b，从动齿轮b和从动齿轮a通过螺栓固接在一起，且从动齿轮b和从动齿轮a均与主动齿轮啮合，从动齿轮b的一端端面上固定有齿轮定位盖b，齿轮定位盖b与风机从动转子轴的端部套接，风机从动转子轴与转子腔后盖板的连接处设有机械密封g，风机从动转子轴与风机后轴承座的连接处设有机械密封h，机械密封g和机械密封h之间的风机从动转子轴上套接有机械密封补偿弹簧;风机后轴承座上安装有轴承d，轴承d套接在风机从动转子轴上，转子腔后盖板、风机后轴承座、机械密封e、机械密封f、机械密封g、机械密封h组成了冷却水腔b,冷却水腔b设有冷却水入口，冷却水入口位于风机后轴承座的侧壁上，冷却水腔a通过冷却水连通管与冷却水腔b连通;风机转子腔壳体的一侧设有风机进气口，风机转子腔壳体的另一侧设有风机出气口。
本发明的有益效果如下：
(1)实现了水蒸馏过程中汽化潜热的回收再利用，降低了系统的处理能耗。
(2)提出了一种结构紧凑、体积小的蒸发器，适用于对设备小型化设计要求较高的蒸馏式水处理系统。
(3)提出了一种耐压、高气密性的蒸发器，适用于负压蒸馏水处理系统。