多效蒸馏水机生产的蒸馏水的冷凝方法及冷凝器

摘要

本发明公开了一种蒸馏水的冷凝方法及其冷凝器，该方法以原料水作为冷却水，采用蒸馏水与冷却水为同一路径而其流向相反，先以较低温度的原料水冷却冷凝器出来的蒸馏水，再以稍高温度的原料水冷却冷凝器内的蒸汽，原料水出来后再返回冷凝器对冷凝器内蒸汽再次冷却，原料水以内、外二层将蒸汽包裹在中间进行冷凝的方式；冷凝器包括壳体和管路，壳体的内壁与管路之间留有空隙，壳体的外部设置有重外壳，重外壳与壳体之间留有空腔；其优点是，这种冷凝方法以及冷凝器，热交换率大大提高，作冷却水用的原料水置换出更多的热量，为原料水转换为二次蒸汽节约了生蒸汽用量，同时还提高了单位原料水生产蒸馏水的产出量。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种蒸馏水的处理方法及处理设备，尤其是涉及到多效蒸馏水机生产的蒸馏水的处理方法及处理设备，具体讲是一种多效蒸馏水机生产的蒸馏水的冷凝方法及冷凝器。

背景技术：

蒸馏水的用处十分广泛，尤其是在医药行业使用更为普遍。蒸馏水的制作原理就是将原料水(纯化水)经蒸发器换热取得二次纯蒸汽，由二次纯蒸汽冷凝后得到蒸馏水。但要实现蒸馏水这一简单的制作原理，其制作方法和制作设备种类较多，各有优缺点。尤其是随着时代的发展及技术标准的提高以及环保节能等技术要求和质量要求的提高，蒸馏水的制作设备变得越来越十分复杂。如，国家专利局公开的公开号为CN 100390073C的发明专利“汽、水四级分离蒸馏水机”，该发明专利公开了一种汽、水四级分离蒸馏水机，用于制得纯净的蒸馏水，包括列管降膜蒸发器和外接的外螺旋高速除沫分离器；所说的外螺旋高速除沫分离器的螺旋板设于预热器壁外，与预热器形成一体；由列管降膜蒸发器中的蒸发室及汽水分离室进行、二级低速运动重力分离，再经蒸汽接管折转90度进入外螺旋高速除沫分离器；进行再一次的低速运动重力分离，并继续进入螺旋高速除沫分离区，进行第四级分离。该发明专利“汽、水四级分离蒸馏水机”的冷凝器和冷却器还不够理想，但在原料水(冷却水)与蒸馏水的热交换还不是十分满意，蒸馏水产量还有待提高，蒸馏水的出口温度不好控制，热能利用率还有潜力可挖。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，针对上述汽水四级分离五效蒸馏水机在原料水与蒸馏水的热交换还不是十分满意的情况，提供一种多效蒸馏水机上，原料水与蒸馏水的热交换率更高，降耗节能效果更好的多效蒸馏水机生产的蒸馏水的冷凝方法及该方法所使用的冷凝器。

本发明的技术解决方案是：

一种多效蒸馏水机生产的蒸馏水的冷凝方法，以原料水作为冷却水，采用蒸馏水与冷却水为同一路径而其流向相反，先以较低温度的原料水冷却冷凝器出来的蒸馏水，再以稍高温度的原料水冷却冷凝器内的蒸汽，原料水出来后再返回冷凝器对冷凝器内的蒸汽再次冷却，原料水以内、外二层将蒸汽包裹在中间进行冷凝的方式；其冷凝过程如下：a、在冷凝器出来的蒸馏水管路上设置一蒸馏水热交换器，在热交换器内原料水与蒸馏水进行热交换冷却蒸馏水，使蒸馏水水温降至标准要求的95-98℃进入蒸馏水出口管路；b、原料水继续上行进入冷凝器夹套腔与冷凝器壳程内的蒸汽进行热交换，原料水对蒸汽进行第一次冷却，使蒸汽冷凝成蒸馏水，c、原料水出冷凝器夹套腔后，再次返回冷凝器管程内对冷凝器壳程内的蒸汽进行第二次冷却，使蒸汽被充分冷凝成更多的蒸馏水，d、原料水吸收在量热量出来后再依次进入多个多效预热器，最后进入列管降膜蒸发器的管程与壳程内的锅炉蒸汽换热产生二次蒸汽。

一种多效蒸馏水机生产的蒸馏水的冷凝方法所使用的冷凝器，包括壳体和管路，所述的管路为列管式(U形管或盘管)，所述壳体的内壁与管路之间留有空隙，其特征在于，所述壳体的外部设置有重外壳，所述的重外壳与壳体之间留有空腔。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：由于本发明采用了原料水先冷却出口时的蒸馏水，在冷凝器内进行二次循环，以内、外层冷却水的形式将蒸汽包裹在中间予以冷凝的方法，这种先将原料水预热，使原料水的水温升高后再进入冷凝器内进行冷凝，避免了在冷凝器内出现蒸汽温度太高而作为冷却水用的原料水温度过低，使冷凝器内出现“冰火两重天”的现象而造成对冷凝器的不必要的损伤，而且这种方法减少了废凝水的产生，使蒸汽折出来的蒸馏水质量更高产量更多；这种冷凝方法以及双层冷却水管路的冷凝器，使冷凝器内的热交换率大大提高，而且作冷却水用的原料水置换出更多的热量，为原料水转换为二次蒸汽节约了生蒸汽用量，同时还提高了单位原料水生产蒸馏水的产出量。以LD1000/5汽水四级分离多效蒸馏水机为例，经检测，原料水冷却蒸馏水管的蒸馏水后的出来温度为20℃，经过冷凝器后，原料水出来的水温达107℃，为后续原料水的预热节省了热能；国家行业标准是，消耗原料水1150公斤，生蒸汽270公斤，冷却水580公斤，产出蒸馏水1000公斤。采用本发明以后，消耗原料水1150公斤、生蒸汽180公斤、冷却水为零，产出1100公斤蒸馏水；比国家行业标准多产蒸馏水100公斤，消耗生蒸汽量减少90公斤，节约高温冷却水580公斤，收到了显著的降耗节能、减排的效果。

作为进一步完善，所述的冷凝器设置为双冷凝器，其原料水(冷却水)的流程为：原料水→冷却蒸馏水管路的蒸馏水→进入第一冷凝器夹套腔，对第一冷凝器内的蒸汽进行第一次冷凝→原料水从第一冷凝器出来→进入第二冷凝器夹套腔，对第二冷凝器内的蒸汽进行第一次冷凝→原料水从第二冷凝器出来→进入第一冷凝器管路，对冷凝器内的蒸汽进行第二次冷凝→原料水从第一冷凝器管路出来→进入第二冷凝器管路，对冷凝器内的蒸汽进行第二次冷凝→原料水温度升高→进入预热器。

作为进一步改进，所述冷凝器的列管式(U形管或盘管)的管子外表面及内表面设置有螺纹。这种结构增加了热交换面积和对热胀冷缩的适应能力，使其热交换效果更好。

附图说明：

图1为本发明多效蒸馏水机生产的蒸馏水的冷凝方法及冷凝器中蒸汽、蒸馏水及冷却水流程示意图；

图2为本发明多效蒸馏水机生产的蒸馏水的冷凝方法所使用的冷凝器结构示意图。

图中所示：1、热交换器，2、冷凝器，21、壳体，22、管路，23、重外壳，24、第一冷凝器，25、第二冷凝器，3、蒸馏水出口管路，4、预热器，Z11…n、Z21…n蒸汽，Z31…n蒸馏水，Y1…n原料水。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

一种多效蒸馏水机生产的蒸馏水的冷凝方法，以原料水作为冷却水，采用蒸馏水与冷却水为同一路径而其流向相反，先以较低温度的原料水冷却冷凝器2出来的蒸馏水，再以稍高温度的原料水冷却冷凝器2内的蒸汽，原料水出来后再返回冷凝器2对冷凝器内的蒸汽再次冷却，原料水以内、外二层将蒸汽包裹在中间进行冷凝的方式；其冷凝过程如下：a、在冷凝器2出来的蒸馏水管路上设置一蒸馏水热交换器1，在热交换器1内原料水与蒸馏水进行热交换冷却蒸馏水，使蒸馏水水温降至标准要求的95-98℃进入蒸馏水出口管路3；b、原料水继续上行进入冷凝器2夹套腔与冷凝器2壳程内的蒸汽进行热交换，原料水对蒸汽进行第一次冷却，使蒸汽冷凝成蒸馏水，c、原料水出冷凝器2夹套腔后，再次返回冷凝器2管程内对冷凝器2壳程内的蒸汽进行第二次冷却，使蒸汽被充分冷凝成更多的蒸馏水，d、原料水吸收在量热量出来后再依次进入多个多效预热器，最后进入列管降膜蒸发器的管程与壳程内的锅炉蒸汽换热产生二次蒸汽。

在冷凝过程中，蒸汽、蒸馏水的流程为：蒸发器和预热器内产生二次蒸汽→蒸汽进入冷凝器2内(壳程)→蒸汽冷凝后变为蒸馏水→蒸馏水进入蒸馏水管→蒸馏水进入蒸馏水出口管路3；即图1中所标示：蒸汽Z11→Z12和Z21→Z22→冷凝器2内→蒸馏水Z31→Z32→Z33→Z34→Z35→Z36→蒸馏水出口管路3；

原料水(冷却水)的流程为：原料水→冷却蒸馏水管的蒸馏水→进入冷凝器2外层，对冷凝器2内的蒸汽进行第一次冷凝→进入冷凝器2管路22(管程)，对冷凝器2内的蒸汽进行第二次冷凝→原料水温度升高→进入预热器；即图1中所标示：原料水Y1→Y2→Y3→Y4→Y5→Y6→Y7→Y8→Y9→Y10→Y11→预热器。

在具体实施中，本发明的冷凝器设置为双冷凝器2，其原料水(冷却水)的流程为：原料水→冷却蒸馏水管路的蒸馏水→进入第一冷凝器24夹套腔，对第一冷凝器24内的蒸汽进行第一次冷凝→原料水从第一冷凝器24出来→进入第二冷凝器25夹套腔，对第二冷凝器25内的蒸汽进行第一次冷凝→原料水从第二冷凝器25出来→进入第一冷凝器24管路，对冷凝器内的蒸汽进行第二次冷凝→原料水从第一冷凝器24管路出来→进入第二冷凝器25管路，对冷凝器内的蒸汽进行第二次冷凝→原料水温度升高→进入预热器。

一种多效蒸馏水机生产的蒸馏水的冷凝方法所使用的冷凝器，包括壳体21和管路22，所述的管路22为列管式(U形管或盘管)，所述壳体21的内壁与管路22之间留有空隙，其特征在于，所述壳体21的外部设置有重外壳23，所述重外壳23的内壁与壳体21的外壁之间留有空腔。本实施例中，所述的管路22的管子外表面及内表面设置有螺纹(图中未示出)。这种结构增加了热交换面积和对热胀冷缩的适应能力，使其热交换效果更好。