公布日：2023.12.22
申請日：2023.01.09
分類號：C02F1/04(2023.01)I;B08B9/087(2006.01)I
摘要
本發明涉及一種用于高濃度廢水的蒸發處理裝置，包括依次設置的廢水罐、儲泥罐、儲水罐和真空泵，儲泥罐的頂部由下向上依次安裝有濃縮罐和空調機，儲水罐的頂部安裝有冷阱凝水罐，廢水罐和冷阱凝水罐中均安裝有螺旋盤管，空調機通過制冷管與冷阱凝水罐的螺旋盤管相連通，且空調機通過制熱管與廢水罐內的螺旋盤管相連通，廢水罐通過導水管與濃縮罐相連通，冷阱凝水罐通過排氣管與濃縮罐相連通，高濃度廢水經過蒸發將大部分的水分離而出后形成污泥，聚集在冷阱凝水罐內的蒸餾水通過冷阱凝水罐排入儲水罐內，并將熱量通過位于廢水罐內的螺旋盤管導入廢水罐內，從而快速、節能且高效地進行蒸發水分離工序，將高濃度廢水中的水分進行分離。
權利要求書
1.一種用于高濃度廢水的蒸發處理裝置，其特征在于，包括依次設置的廢水罐(1)、儲泥罐(2)、儲水罐(3)和真空泵(4)，所述儲泥罐(2)的頂部由下向上依次安裝有濃縮罐(5)和空調機(6)，所述儲水罐(3)的頂部安裝有冷阱凝水罐(7)，所述廢水罐(1)和冷阱凝水罐(7)中均安裝有螺旋盤管(9)，所述空調機(6)通過制冷管(8)與冷阱凝水罐(7)的螺旋盤管(9)相連通，且空調機(6)通過制熱管(10)與廢水罐(1)內的螺旋盤管(9)相連通，所述廢水罐(1)通過導水管(11)與濃縮罐(5)相連通，所述冷阱凝水罐(7)通過排氣管(12)與濃縮罐(5)相連通。
2.根據權利要求1所述的一種用于高濃度廢水的蒸發處理裝置，其特征在于，所述濃縮罐(5)的頂部密封穿設有導料管(13)，導料管(13)的上端安裝有三通器(14)，三通器(14)的一端與導水管(11)相連通，三通器(14)的另一端與排氣管(12)相連通，三通器(14)通過第一閥門(15)與導水管(11)相連通，且三通器(14)通過第二閥門(16)與排氣管(12)相連通。
3.根據權利要求2所述的一種用于高濃度廢水的蒸發處理裝置，其特征在于，所述濃縮罐(5)的上部一側安裝有驅動電機(17)，驅動電機(17)的驅動軸一端固定連接有傳動桿(18)，傳動桿(18)貫穿濃縮罐(5)的頂部且與濃縮罐(5)密封轉動連接，所述傳動桿(18)位于濃縮罐(5)內的一端固定連接有主動齒盤(19)，所述導料管(13)的中部外周活動套接有傳動筒(20)，傳動筒(20)的上端外周固定套接有從動齒盤(21)，從動齒盤(21)與主動齒盤(19)嚙合傳動，所述傳動筒(20)的下端兩側均固定連接有刮條(22)，刮條(22)呈U形且與濃縮罐(5)的內壁相適配。
4.根據權利要求3所述的一種用于高濃度廢水的蒸發處理裝置，其特征在于，所述刮條(22)靠近導料管(13)的一側內固定連接有限位滑桿(23)，限位滑桿(23)上安裝有除泡器，所述除泡器包括除泡支桿(24)，除泡支桿(24)設有兩個，兩個所述除泡支桿(24)之間設有支撐橫桿(28)，支撐橫桿(28)和除泡支桿(24)通過限位滑套(29)相連接，且限位滑套(29)滑動套接在限位滑桿(23)上，所述除泡支桿(24)的兩側均固定連接有除泡板(30)，除泡板(30)的上下兩側均固定連接有若干個呈等距對稱均勻分布的除泡輻條(31)，且除泡支桿(24)、除泡板(30)以及除泡輻條(31)均采用耐高溫塑料制成。
5.根據權利要求3所述的一種用于高濃度廢水的蒸發處理裝置，其特征在于，所述傳動筒(20)的外周活動套接有密封板(32)，密封板(32)與濃縮罐(5)的頂部內側密封固定連接，所述傳動筒(20)的內外兩側中部分別通過限位軸承(34)與導料管(13)以及密封板(32)轉動連接，所述限位軸承(34)的兩側均設有油封圈(33)，且傳動筒(20)的內外兩側均通過油封圈(33)分別與導料管(13)以及密封板(32)進行密封轉動連接。
6.根據權利要求1所述的一種用于高濃度廢水的蒸發處理裝置，其特征在于，所述排氣管(12)靠近冷阱凝水罐(7)的一端貫通連接有導汽管(35)，導汽管(35)密封貫穿冷阱凝水罐(7)的上端，導汽管(35)的中部設置在冷阱凝水罐(7)內的螺旋盤管(9)的中部，且導汽管(35)的下端貫通連接有導汽噴頭(36)，導汽噴頭(36)的噴口豎直朝上。
7.根據權利要求6所述的一種用于高濃度廢水的蒸發處理裝置，其特征在于，所述冷阱凝水罐(7)的上端一側密封穿設有連通管(38)，且冷阱凝水罐(7)通過連通管(38)與真空泵(4)相連通，連通管(38)位于冷阱凝水罐(7)內的一端貫通連接有抽氣罩(39)，所述冷阱凝水罐(7)內部上側安裝有支撐網板(37)，所述導汽管(35)和制冷管(8)均貫穿支撐網板(37)，所述冷阱凝水罐(7)的底部通過排水管(41)與儲水罐(3)相連通。
8.根據權利要求1所述的一種用于高濃度廢水的蒸發處理裝置，其特征在于，所述螺旋盤管(9)的外周固定連接有若干個均勻分布的散熱鰭片(40)。
9.根據權利要求1所述的一種用于高濃度廢水的蒸發處理裝置，其特征在于，所述濃縮罐(5)的底部貫穿嵌設有導熱板(25)，導熱板(25)的底部安裝有加熱器(26)，加熱器(26)的外部罩設有隔熱罩(27)。
發明內容
本發明的目的在于針對上述存在的問題和不足，提供一種用于高濃度廢水的蒸發處理裝置，提升了整體的工作效率。
本發明所解決的技術問題為：
(1)上述裝置在使用時對水蒸氣的凝水效率較低，整體工藝所需能源較多，能源利用效率較低；
(2)上述裝置在使用時對蒸發濃縮的裝置內壁缺乏清理部件，容易導致濃縮后的污泥在裝置內壁上附著，導致在兩次濃縮之間需要耗費大量時間進行清理；
(3)上述裝置在使用時容易產生大量泡沫，對管道及其他各處的縫隙進行堵塞，容易造成事故。
本發明的目的可以通過以下技術方案實現：一種用于高濃度廢水的蒸發處理裝置，包括依次設置的廢水罐、儲泥罐、儲水罐和真空泵，儲泥罐的頂部由下向上依次安裝有濃縮罐和空調機，儲水罐的頂部安裝有冷阱凝水罐，廢水罐和冷阱凝水罐中均安裝有螺旋盤管，空調機通過制冷管與冷阱凝水罐的螺旋盤管相連通，且空調機通過制熱管與廢水罐內的螺旋盤管相連通，廢水罐通過導水管與濃縮罐相連通，冷阱凝水罐通過排氣管與濃縮罐相連通。
作為發明進一步的方案，濃縮罐的頂部密封穿設有導料管，導料管的上端安裝有三通器，三通器的一端與導水管相連通，三通器的另一端與排氣管相連通，三通器通過第一閥門與導水管相連通，且三通器通過第二閥門與排氣管相連通。
作為發明進一步的方案，濃縮罐的上部一側安裝有驅動電機，驅動電機的驅動軸一端固定連接有傳動桿，傳動桿貫穿濃縮罐的頂部且與濃縮罐密封轉動連接，傳動桿位于濃縮罐內的一端固定連接有主動齒盤，導料管的中部外周活動套接有傳動筒，傳動筒的上端外周固定套接有從動齒盤，從動齒盤與主動齒盤嚙合傳動，傳動筒的下端兩側均固定連接有刮條，刮條呈U形且與濃縮罐的內壁相適配。
作為發明進一步的方案，刮條靠近導料管的一側內固定連接有限位滑桿，限位滑桿上安裝有除泡器，除泡器包括除泡支桿，除泡支桿設有兩個，兩個除泡支桿之間設有支撐橫桿，支撐橫桿和除泡支桿通過限位滑套相連接，且限位滑套滑動套接在限位滑桿上，除泡支桿的兩側均固定連接有除泡板，除泡板的上下兩側均固定連接有若干個呈等距對稱均勻分布的除泡輻條，且除泡支桿、除泡板以及除泡輻條均采用耐高溫塑料制成。
作為發明進一步的方案，傳動筒的外周活動套接有密封板，密封板與濃縮罐的頂部內側密封固定連接，傳動筒的內外兩側中部分別通過限位軸承與導料管以及密封板轉動連接，限位軸承的兩側均設有油封圈，且傳動筒的內外兩側均通過油封圈分別與導料管以及密封板進行密封轉動連接。
作為發明進一步的方案，排氣管靠近冷阱凝水罐的一端貫通連接有導汽管，導汽管密封貫穿冷阱凝水罐的上端，導汽管的中部設置在冷阱凝水罐內的螺旋盤管的中部，且導汽管的下端貫通連接有導汽噴頭，導汽噴頭的噴口豎直朝上。
作為發明進一步的方案，冷阱凝水罐的上端一側密封穿設有連通管，且冷阱凝水罐通過連通管與真空泵相連通，連通管位于冷阱凝水罐內的一端貫通連接有抽氣罩，冷阱凝水罐內部上側安裝有支撐網板，導汽管和制冷管均貫穿支撐網板，冷阱凝水罐的底部通過排水管與儲水罐相連通。
作為發明進一步的方案，螺旋盤管的外周固定連接有若干個均勻分布的散熱鰭片。
作為發明進一步的方案，濃縮罐的底部貫穿嵌設有導熱板，導熱板的底部安裝有加熱器，加熱器的外部罩設有隔熱罩。
本發明的有益效果：
(1)通過廢水罐儲存高濃度廢水，隨后通過導水管分批次地向濃縮罐中排入，隨后啟動真空泵，使得冷阱凝水罐和濃縮罐內氣壓降低，從而使高濃度廢水的沸騰溫度降低，隨后啟動空調機，對冷阱凝水罐內進行制冷降溫，并將熱量通過位于廢水罐內的螺旋盤管導入廢水罐內，從而既可以導熱，又能對廢水罐內的廢水進行升溫預熱，隨后啟動濃縮罐，對高濃度廢水進行加熱濃縮，蒸發產生的水蒸氣通過排氣管排入冷阱凝水罐內，從而冷卻凝結成水并聚集在冷阱凝水罐的底部，高濃度廢水經過蒸發將大部分的水分離而出后形成污泥，隨后通過濃縮罐排入儲泥罐內，聚集在冷阱凝水罐內的蒸餾水通過冷阱凝水罐排入儲水罐內，從而快速、節能且高效地進行蒸發水分離工序，將高濃度廢水中的水分進行分離，以便于后續對污染物進行集中處理；
(2)在向濃縮罐內排放廢水時，關閉第二閥門并開啟第一閥門，從而確保廢水順暢地流入濃縮罐中，并通過第一閥門根據流量和時長計算廢水流入量，隨后在對高濃度廢水進行加熱蒸發時，關閉第一閥門并開啟第二閥門，從而方便降低氣壓，并使得水蒸氣向冷阱凝水罐中匯聚，通過第一閥門和第二閥門的啟閉控制蒸發過程的流入和排出，確保蒸發過程有序進行，當濃縮罐開始對高濃度廢水進行加熱蒸發時，啟動驅動電機，通過傳動桿帶動主動齒盤轉動，通過從動齒盤帶動傳動筒轉動，通過傳動筒帶動刮條轉動，對高濃度廢水進行攪拌，使其受熱均勻，并消除泡沫，防止堵塞，同時，在結束蒸發后，刮條對濃縮罐的內壁進行刮除清理，避免有難溶物附著在濃縮罐的內壁上，保持濃縮罐的罐壁清潔，并確保所產生的污泥充分地排入儲泥罐內，通過散熱鰭片輔助螺旋盤管進行導熱，方便制熱管內的高溫冷媒通過位于廢水罐內的螺旋盤管對廢水罐內的高濃度廢水進行預加熱，降低濃縮罐所損耗的能源，同時方便冷阱凝水罐進行冷卻凝水，從而充分地進行熱傳導，提高能源利用效率；
(3)除泡支桿、除泡板以及除泡輻條均采用耐高溫塑料制成，在常溫沸騰的高濃度廢水中保持外形和性狀不變，從而在濃縮罐內隨著高濃度廢水的排入而漂浮在液面上，當刮條在轉動時，通過限位滑桿的驅動，使得兩個除泡支桿帶動除泡板和除泡輻條進行轉動，消除液面氣泡，并通過支撐橫桿刮除液面中部氣泡，從而避免液面氣泡過多而堵塞，限位軸承的兩側均設有油封圈，且傳動筒的內外兩側均通過油封圈分別與導料管以及密封板進行密封轉動連接，從而確保在傳動筒進行傳動時，避免水汽污染傳動的各個部件導致其銹蝕，延長傳動部件的使用壽命，通過導汽管將排氣管內的水蒸氣輸送至導汽噴頭，通過導汽噴頭向上噴出水蒸氣并通過冷阱凝水罐內的螺旋盤管運送低溫冷媒，對水蒸氣進行降溫凝水，通過支撐網板進行隔水通氣，避免小液滴被連通管吸入，同時進一步地對水蒸氣和小水滴進行凝聚，充分地將冷阱凝水罐內的水分凝聚成液態水并聚集到罐底，方便通過排水管排到儲水罐內，從而充分而迅速地將水分從高濃度廢水中分離。
（發明人：曾昌伍;張曉看）
