沈阳回收二手刮板式薄膜蒸发器
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关 键 词:沈阳回收二手刮板式薄膜蒸发器
行 业:化工 化工机械设备 化工反应设备
发布时间:2020-11-01
MVR板式蒸发器
MVR板式蒸发器是机械机构,传热效率高的蒸发器。
中文名 MVR板式蒸发器 属 性 机械机构 特 点 传热效率高 相关领域 机械制造
目录
1 MVR蒸发器原理
2 板式蒸发器的特点
3 性能特点
4 刮膜蒸发器工作原理
MVR蒸发器原理
MVR蒸发器采用压缩机提高二次蒸汽的能量,并对提高能量的二次蒸汽加以利用,回收二次蒸汽的潜热。具体为:将蒸发器产生的二次蒸汽,通过压缩机的绝热压缩,使其压力、温度提高后,再作为加热蒸汽送入蒸发器的加热室,冷凝放热,因此蒸汽的潜热得到了回收利用。
其原理如下图所示:需蒸发的物料经预热器预热后进入板式蒸发器,物料在蒸发器内与加热蒸汽换热并产生蒸发,气液混合物进入分离器进行气液分离。产生的二次蒸汽进入压缩机,二次蒸汽被蒸汽压缩机压缩后,送入板式蒸发器做为加热蒸汽。加热蒸汽与物料换热后,冷凝成水,冷凝水进入预热器与物料换热,预热物料回收能量。系统无二次蒸汽排出,节省了大量的能量。
板式蒸发器的特点
传热效率高:板片波纹的设计以高度的薄膜导热系数为目标,传热效率很高,一般来说,板式蒸发器的传热系数K值在3000到6000w/㎡.℃范围内,这就表明,板式蒸发器只需要管壳式蒸发器面积的1/2到1/4即可达到同样蒸发效果。
占地面积小,易于维护:板式蒸发器的结构极为紧凑,在蒸发量相同的条件下,所占空间仅为管式降膜蒸发器的1/3到1/4,其高度仅为管式降膜蒸发器的1/10左右,且检修只需要松开夹紧螺杆,即可在原空间范围内完全接触到换热板的表面,且拆装方便。
设备换热面积可调整:每件热元件(板片)的尺寸,小的可到0.03㎡,大的可达4㎡以上,每台设备的换热面积,小的可达0.5㎡,大的可达1900㎡以上。由于换热板容易拆卸,通过调节换热板的数目或者变更流程就可以得到合适的传热效果和容量,只要利用蒸发器中间架,换热板部件就有多种独特的机能。这样就为用户提供了随时可变更处理量和改变传热系数K值或者增加新功能的可能。
热损失小:因结构紧凑和体积小,蒸发器的外表面积也很小(和管式降膜蒸发器相比),因而热损失也很小,通常设备不再需要保温。
压力损失少:在相同传热系数的条件下,板式蒸发器通过合理的选择流速,压力损失可控制在管式蒸发器的1/3的范围内。
使用安全可靠:在板片之间的密封设备上设计了2道密封,同时还设有信号孔,一旦发生泄漏,可将其排除蒸发器外部,既防止了蒸汽和物料相混,又起到了安全报警的作用。
性能特点
真空压降小:
物料汽化气体从加热面送到外置的冷凝器,存在一定的压差。在一般的蒸发器中,这种压力降(Δp)通常是比较高的,有时甚至高得难于接受。而刮板式薄膜蒸发器有较大的气体穿越空间,蒸发器内压力能看成与冷凝器中的压力几乎相等,因此,压力降很小,真空度可达5mmHg。
操作温度低:
由于上述特性,这使得蒸发过程可以保持在较高真空度条件下进行。由于真空度的提高,与之相应的物料沸点迅速降低,因此,操作可以在较低温度下进行,降低了产品的热分解。
受热时间短:
由于刮板式薄膜蒸发器的独特结构,刮膜器具有泵送作用,使得物料在蒸发器内的停留时间很短;另,在加热的蒸发器上由于薄膜的高速湍流使得产品不会滞留在蒸发器表面。因此,特别适用于热敏性物料的蒸发。
蒸发强度高:
物料沸点的降低,增大了同热介质的温度差;刮膜器的功能,减小了呈现湍流状态的液膜厚度,降低了热阻。同时,在这过程中抑制物料在加热面结壁、结垢,并伴有良好的热交换,因此,提高了刮板式薄膜蒸发器的总传热系数。
操作弹性大:
正是由于刮板式薄膜蒸发器独有的性能,使其适宜于处理热敏性和要求平稳蒸发的、高粘度的及随浓度提高粘度急剧增加的物料,其蒸发过程也能平稳蒸发。 它还能成功地应用于含固颗粒、结晶、聚合、结垢等情况物料的蒸发和蒸馏。
刮膜蒸发器工作原理
物料从大直径端连续不断地进入卧式蒸发器,被刮膜片加速和分配并立即在加热面上形成一个薄的流动膜。 圆锥型薄膜蒸发器,依赖于转子施于物料一个离心力,这离心力有两个有效力,一个垂直于加热面,另一个朝大直径端体的方向(注意:相同的结果同样出现在 垂直圆锥型薄膜蒸发器里)依靠这些力产生物料加速,而且进入的物料保证加热面充分潮湿,不依赖于蒸发比或进料速度。因此,局部物料过热和热降解被减少或完 全消除。
在此过程中,轻组份(低沸物)顺流(和液膜同向)穿过卧式薄膜蒸发器进入汽液分离器,在此处经汽液分离所产生的液滴和泡沫被击碎进入液相(高沸物), 被分离后的汽体进入外置冷凝器或下道工序;重组份(高沸物)沿着加热壁面爬升到小端出口排出。
冷凝器
冷凝器(Condenser),为 制冷系统的机件,属于换热器的一种,能把气体或蒸气转变成液体,将管子中的热量,以很快的方式,传到管子附近的空气中。冷凝器工作过程是个放热的过程,所以冷凝器温度都是较高的。
发电厂要用许多冷凝器使涡轮机排出的蒸气得到冷凝。在冷冻厂中用冷凝器来冷凝氨和氟利昂之类的制冷蒸气。石油化学工业中用冷凝器使烃类及其他化学蒸气冷凝。在蒸馏过程中,把蒸气转变成液态的装置也称为冷凝器。所有的冷凝器都是把气体或蒸气的热量带走而运转的。
中文名 冷凝器 外文名 Condenser 类 别 换热设备 性 质制冷系统的机件 过 程 放热
目录
1 简介
2 原理
3 组成
4 系统组成
5 制冷剂
6 种类
7 危险因素
8 质量控制
简介
制冷系统的机件,属于换热器的一种,能把气体或蒸气转变成液体,将管子中的热量,以很快的方式,传到管子附近的空气中。冷凝器工作过程是个放热的过程,所以冷凝器温度都是较高的。
发电厂要用许多冷凝器使涡轮机排出的蒸气得到冷凝。在冷冻厂中用冷凝器来冷凝氨和氟利昂之类的制冷蒸气。石油化学工业中用冷凝器使烃类及其他化学蒸气冷凝。在蒸馏过程中,把蒸气转变成液态的装置也称为冷凝器。所有的冷凝器都是把气体或蒸气的热量带走而运转的 [1] 。
原理编辑
气体通过一根长长的管子(通常盘成螺线管),让热量散失到四周的空气中,铜之类的金属导热性能强,常用于输送蒸气。为提高冷凝器的效率经常在管道上附加热传导性能优异的散热片,加大散热面积,以加速散热,并通过风机加快空气对流,把热量带走。
一般制冷机的制冷原理是压缩机把工质由低温低压气体压缩成高温高压气体,再经过冷凝器冷凝成中温高压的液体,经节流阀节流后,则成为低温低压的液体。低温低压的液态工质送入蒸发器,在蒸发器中吸热蒸发而成为低温低压的蒸汽,再次输送进压缩机,从而完成制冷循环。
单级蒸汽压缩制冷系统,是由制冷压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四个基本部件组成,它们之间用管道依次连接,形成一个密闭的系统,制冷剂在系统中不断地循环流动,发生状态变化,与外界进行热量交换。
组成
在制冷系统中,蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件,这当中蒸发器是输送冷量的设备。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏,起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备,将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传
冷库冷凝器
递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用,同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的量,并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中,除上述四大件之外,常常有一些辅助设备,如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成,它们是为了提高运行的经济性、可靠性和安全性而设置的。
空调机根据冷凝形式可分为:水冷式和空冷式两种,根据使用目的可
分为单冷式和制冷制暖式两种,不论是哪一种型式的构成,都是由以下的主要部件组合而成的。
冷凝器的必要性基于热力学第二定律——根据热力学第二定律,封闭系统内部热能自发的流动方向是单向的,即只能从高热流向低热,在微观世界表现为承载热能的微观粒子只能由有序变成无序。所以,一个热机在有能量输入做功的同时,下游也必须有能量放出,这样上下游才会有热能差距,热能的流动才会成为可能,循环才会继续下去。
所以,如果想让承载物重新做功,就必须先把没有完全释放的热能释放干净,这时候就需要用到冷凝器。如果周围的热能比冷凝器中的温度还要高的话,为了使得冷凝器降温,就必须人为做功(一般来说是使用压缩机)。冷凝后的流体重新回归高有序、低热能的状态,可以重新做功。
冷凝器的选择包括形式和型号的选择,并确定流经冷凝器的冷却水或空气的流量和阻力。冷凝器型式的选择要考虑当地的水源、水温、气候条件,以及制冷系统总制冷量的大小和制冷机房的布置要求。在确定冷凝器型式的前提下,根据冷凝负荷和冷凝器单位面积的热负荷来计算冷凝器的传热面积,以此来选定具体的冷凝器的型号。
制冷
液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后,汽化成高温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热,冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化,达到循环制冷的目的。这样,制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。
主要部件有压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀(或毛细管、过冷却控制阀)、四通阀、复式阀、单向阀、电磁阀、压力开关、熔塞、输出压力调节阀、压力控制器、储液罐、热交换器、集热器、过滤器、干燥器、自动开闭器、截止阀、注液塞以及其它部件组成。
电气
主要部件有电机(压缩机、风机等用)、操作开关、电磁接触器、连锁继电器、过电流继电器、热动过电流继电器、温度调节器、湿度调节器、温度开关(除霜、防止结冻等用)。压缩机曲轴箱加热器,断水继电器,电脑板及其它部件组成。
控制
由多个控制器件组成,它们是:
制冷剂控制器:膨胀阀、毛细管等。
制冷剂回路控制器:四通阀、单向阀、复式阀、电磁阀。
制冷剂压力控制器:压力开闭器、输出压力调节阀、压力控制器。
电机保护器:过电流继电器、热动过电流继电器、温度继电器。温度调节器:
温度位式调节器、温度比例调节器。湿度调节器:湿度位式调节器。
除霜控制器:除霜温度开关、除霜时间继电器、各种温度开关。
冷却水控制:断水继电器、水量调节阀、水泵等。
报警控制:超温报警、超湿报警、欠压报警及火警报警、烟雾报警等。
其它控制:室内风机调速控制器、室外风机调速控制器等。
制冷剂
CF2Cl2
氟里昂12(CF2Cl2)代号 氟里昂12是一种无色、无臭、透明、几乎无毒性的制冷剂,但空气中含量超过80%时会引起人的窒息。氟里昂12不会燃烧也不会爆炸,当与明火接触或温度达到400℃以上时,能分解出对人体有害的氟化、氯化和光气(CoCl2)。 是应用较广泛的中温制冷剂,适用于中小型制冷系统,如电冰箱、冰柜等。能溶解多种有机物,所以不能使用一般的橡皮垫片(圈),通常使用氯人造橡胶或丁睛橡胶片或密封圈。
CHF2Cl
氟里昂22(CHF2Cl)代号R22 R22不燃烧也不爆炸,其毒性比稍大,水的溶解度虽比大,但仍可能使制冷系统发生“冰塞”现象。R22能部分地与润滑油互相溶解,其溶解度随着润滑油的种类及温度而改变,故采用R22的制冷系统必须有回油措施。
R22在标准大气压力下的对应蒸发温度为-40.8℃,常温下冷凝压力不超过15.68×105 Pa,单位容积制冷量与比大60%以上。在空调设备中,大都选用R22制冷剂
CHF2F3
四氟4a(ch2fcf3)代号是一种无毒无污染安全性高的制冷剂。TLV 1000pm,GWP 1300.广泛应用于制冷设备中。特别是对制冷剂要求高的仪器中。
种类
蒸汽冷凝器
蒸汽冷凝器这种冷凝常应用于多效蒸发器末效二次蒸汽的冷凝,保证末效蒸发器的真空度。例(1)喷淋式冷凝器,冷水从上部喷嘴喷入,蒸汽从侧面入口进入,蒸汽与冷水充分接触后被冷凝为水,同时沿管下流,部分不凝汽体也可能被带出。例(2)充填式冷凝器,蒸汽从侧管进入后一上面喷下的冷水相接触冷凝器里面装了满了瓷环填料,填料被水淋湿后,增大了冷水与蒸汽的接触面积,蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出,不凝气体同上部管路被真空泵抽出,以保证冷凝器内一定的真空度。例(3)淋水板或筛板冷凝器,目的是增大冷水与蒸汽的接触面积。混合式冷凝器具有结构简单,传热效率高等优点,腐蚀性问题也比较容易解决。
锅炉用冷凝器
锅炉用冷凝器,又称烟气冷凝器,锅炉使用烟气冷凝器后,可有效节约生产成本,降低锅炉的排烟温度,提高锅炉热效率。使锅炉运行符合国家节能减排标准。
节能减排是国家“十一五”规划纲要转变经济发展方式的关键和保证,是落实科学发展观和保证经济又好又快发展的重要标志,特种设备作为耗能大户,同时也是环境污染的重要源头、加强特种设备节能减排的任务任重道远。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》确立了单位国内生产总能源消耗降低20%左右,主要污染物排放总量减少10%为经济社会发展的约束性指标。其是有着工业生产“心脏”之称的锅炉是我国能源消耗的大户。高效能特种设备主要是指锅炉、压力容器中的换热设备等。
《锅炉节能技术监督管理规程》(以下简称《规程》)于2010年12月1日开始施行。并提出锅炉排烟温度不得高于170℃、节能燃气锅炉热效率达到88%以上,未达到能效指标的锅炉不能办理使用登记。
在传统锅炉中,燃料在锅炉燃烧后,排烟温度相对较高,烟气中的水蒸汽仍处于气态,会带走大量的热量。在各类化石燃料中,天燃气的含量高,的质量百分比约为20%到25%,因此,排烟中含有大量的水蒸汽,据测算,燃烧1平方米天燃气产生的蒸汽要带走的热量纸为4000KJ,约为其高位发热量的10%以上。
烟气冷凝余热回收装置,利用温度较低的水或空气冷却烟气,实现烟气温度降低,靠近换热面区域,烟气中水蒸汽冷凝,同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放,而换热器内的水或空气吸热而被加热,实现热能回收,提高锅炉热效率。
锅炉热效率提高:1NM3天燃气燃烧生产理论烟气量约为10.3NM3(大约为
旋转薄膜蒸发器
目录
1 概述:
2 结构特点:
3 功能特点:
概述:
高效旋转薄膜蒸发器,是一种通过旋转刮板强制成膜,可在真空条件下进行降膜蒸发的新型高效蒸发器,传热系数大、蒸发强度高、过流时间短,操作弹性大,尤其适用于热敏性物料、高粘度物料及易结晶颗粒物料的蒸发浓缩、脱溶、蒸馏等。所以在化工、医药、农药等行业得到广泛应用。
结构特点:
1.电机、减速机是转子旋转的驱动装置,转子的转速大小取决于刮板的形式、物料粘度和蒸发筒身内径,合适的线速度是保证蒸发器稳定可靠运行的重要参数之一。
2.分离筒 物料由分离筒下端加入口切向进入蒸发器,由布料器均匀连续地分布于蒸发筒身内壁,从蒸发筒身蒸发的二次蒸发上升至分离筒,由捕沫器除去液滴或泡沫,二次蒸汽从上端的出口引出蒸发器。
3.布料器 从切向进入蒸发器的物料,由旋转的布料器连续均匀地涂布成膜状。
4.捕沫器将上升的二次蒸汽可能挟带的液滴或泡沫捕集,并使之回落到蒸发面上。
5.蒸发筒身 它是被旋转刮板强制成膜的物料与夹套内加热介质进行热交换的蒸发面。蒸发筒身的内径由蒸发面积及适宜长径比确定。
6.转子安装在蒸发器内的转子由转轴与转架组成。转子由电机减速机驱动,并带动刮板作圆周运动。转架采用不锈钢精密铸件,其强度、几何尺寸、稳定性等均可保证。
7.刮板随着刮板的运动.将物料在蒸发面上刮成薄膜,以利于蒸发。根据物料特性,可选择不同刮板形式。
(1)滑动刮板 滑动刮板是一种基本、常见的刮板形式,刮板被安装在转子的四条刮导槽内,由于受转子旋转的离心力作用沿径向甩向蒸发筒内壁,同时随转子一起作圆周运动。使物料在蒸发壁面上呈膜状湍 流状态.极大提高了传热系数,防止物料的过热、干壁和结垢等现象。
通常刮板采用聚材质,它适用于150°C以下,当蒸发温度高于150°C时,需用碳纤维材质。
(2)固定刮板 固定刮板多采用金属材料,与蒸发筒内壁间隙仅为1-2mm,加工与安装精度较高,它适用于高粘度及易起泡物料的蒸发浓缩、脱溶。
(3)铰链刮板 这种刮板适用于易在加热面上结垢的物料,刮板常采用金属材料,当转子转动时,由于离心力的作用,刮板被紧压在蒸发筒内壁.将物料刮成薄膜,且防止壁面结垢。
功能特点:
1.极小的压力损失 在高效旋转薄膜蒸发器中,物科”流”与二次蒸汽”流”是两个独立的通道.物料沿蒸发筒体内壁(强制成膜)降膜而下,二次蒸汽则从筒体的空间几乎毫无阻碍地离开蒸发器,所以压力损失是极小的。
2实现高真空条件操作 由于二次蒸汽从蒸发面到冷凝器的阻力极小,使整个蒸发筒体内壁的蒸发面维持较高真空度(可达-750mmHg)几乎等于真空系统出口的真空度。由于真空度的提高,有效降低了被处理物料的沸点。
3高传热系数,高蒸发强度沸点降低,增大了与热介质温度差.呈湍流状态的液膜,降低了热阻,同时抑制物科在壁内结焦、结垢,也提高了蒸发筒壁的分传热系数,所以高效旋转薄膜蒸发器的总传热系数可高达8000KJ/h.m2,因此蒸发强度高。
4.低温蒸发 由于蒸发筒体内能维持较高的真空度,被处理物料沸点大大降低,所以更适合于热敏性物料的低温蒸发。
5过流时间短 物科在蒸发器过流时间很短,约10秒钟左右.对常用的滑动刮板而言,其刮动物料的端面有导流的沟槽,斜度为45°,改变斜角角度.可改变物科过流时间,物科在刮板刮动下,呈旋转下降离开蒸发段,缩短过流时间;有效防止产品在蒸发过程中的分解、聚合和变质。
6.可利用低品位蒸汽 蒸汽是常用的加热介质,由于降低了物料沸点,在相同条件下,可利用低品位蒸汽,有利于能量的综合利用。
7.适用性强,操作方便
独特的结构设计,使该产品可处理一些常规蒸发器不易处理的高粘度、含颗粒、热敏性及易结晶的物料。旋转薄膜蒸发器操作弹性大、运行工况稳定、维护工作量小,维修方便。
GXZ高效旋转薄膜蒸发器的外形尺寸和技术参数
有效蒸发面积m2
设备总高
加热筒身高
加料分离筒
筒身外径
安装支座高
电机减速机
支座孔座
Dn
电机功率
压力(MPa)
总重(kg)
Kw
夹套
内筒
0.5
2205
800
500
273
1365
680
480
210
1.5
0.4
<-0.095
460
1
3990
1500
500
278
1795
1445
541
219
2.2
0.4
<-0.095
680
2
4470
1830
755
462
2455
1565
843
400
3.0
0.4
<-0.095
1100
4
5490
2630
844
712
3511
1565
1003
600
5.5
0.4
<-0.095
1950
6
6270
2890
844
912
3817
1944
1236
800
7.5
0.4
<-0.095
3550
8
6910
3658
844
916
4587
1909
1236
800
7.5
0.4
<-0.095
4880
10
6960
3658
900
1112
4542
1918
1567
1000
7.5
0.4
<-0.095
4880
12
7460
3658
1003
1316
4985
1998
1909
1200
11
0.4
<-0.095
6300
20
10200
6000
1100
1450
6200
2289
1876
1200
22
0.4
<-0.095
9800
注:
1.上述外形尺寸与实际设备可能稍有出入,仅供参考,以订货后我公司提供的图纸为准
2.表中D表示夹套外形,Dn表示蒸发筒体内径
3.夹套压力常规按0.4MPa蒸汽设计,也可按用户要求另行设计.当采用导热油时,也可另行设计
4.蒸发内筒真空度: 常规按-0.09MPa(约680mmHg),也可按用户要求达到-0.095MPa(720mmHg)和-0.0986MPa(759mmHg)
5.主筒体接触物料部份及夹套材质.可根据用户实际需要采用碳钢、SUS304、316L等
MVR蒸发器
MVR蒸发器是一种主要应用于制药行业的新型高效节能蒸发设备,该设备采用低温与低压汽蒸技术和清洁能源为能源产生蒸汽,将媒介中的水分离出来,是目前国际先进的蒸发技术,是替代传统蒸发器的升级换代产品。
中文名MVR蒸发器 外文名 mechanical vapor recompression 特 点 二次蒸汽 性 质 高效节能蒸发设备
目录
1 工作原理
2 压缩原因
? 技术特点
? 应用范围
3 基本原理
工作原理
MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器,MVR为单体蒸发器,集多效降膜蒸发器于一身,根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发,即产品在第一次经过效体后不能达到所需浓度时,产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体外部管路抽到效体上部再次通过效体,然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。
效体内部为排列的细管,管内部为产品,外部为蒸汽,在产品由上而下的流动过程中由于管内面积增大而使产品呈膜状流动,以增加受热面积,通过真空泵在效体内形成负压,降低产品中水的沸点,从而达到浓缩,产品蒸发温度为60℃左右。
产品经效体加热蒸发后产生的冷凝水、部分蒸汽和给效体加热后残余的蒸汽一起通过分离器进行分离,冷凝水由分离器下部流出用于预热进入效体的产品,蒸汽通过风扇增压器进行增压(蒸汽压力越大温度越高),而后经增压的蒸汽通过管路汇合一次蒸汽再次通过效体。
设备启动时需一部分蒸汽进行预热,正常运转后所需蒸汽会大幅度减少,在风扇增压器对二次蒸汽加压的过程中由电能转化为蒸汽的热能,所以设备运转过程中所需蒸汽减少,而所需电量大幅增加。
产品在效体流动的整个过程中温度始终在60℃左右,加热蒸汽与产品之间的温度差也保持在5—8℃左右,产品与加热介质之间的温度差越小越有利于保护产品质量、有效防止糊管。
产品的浓缩度在50%左右时仅MVR蒸发器就能完成,当所需浓度为60%时则需安装闪蒸设备。
压缩原因编辑
机械蒸汽再压缩原因
■ 单位能量消耗低
■ 因温差低使产品的蒸发温和
■ 由于常用单效使产品停留时间短
■ 工艺简单,实用性强
■ 部分负荷运转特性优异
■ 操作成本低
机械蒸汽再压缩机-设计与功能范围
用于气体压缩的机器是按照正位移原理或动力学原理来操作的。在正位移机器中,机器活动件将吸入室和压力室分隔开,操作室的体积减少而气体压力升高。在使用往复式压缩机的情况下,这样的过程通过气缸内活塞的运动来实现的。在动力式机器中,通过叶轮片高周速的旋转供给气体能量。气体首先被加速然后通过位于叶轮下游的扩散器减速。这样,高速度转化为压力能。根据流体通过叶轮的方向,将相关设备称为轴流、混流或离心式压缩机。适用的压缩机类型取决于相关应用的操作条件。关键参数是需要达到的压升和待压缩蒸汽的流量。Π是终压力p2与吸入压力p1的比值,定义为压缩比。由于蒸发装置经常是在真空范围内操作,加热表面负荷中等,温差小,所以通常采用离心式再压缩机。
动力式操作压缩机
混流式离心式
离心风机
单级离心压缩机
多级离心压缩机
技术特点
1)低能耗、低运行费用;
2)占地面积小;
3)公用工程配套少,工程总投资少,
4)运行平稳,自动化程度高;
5)无需原生蒸汽;
6)由于常用单效使产品停留时间短
7)工艺简单,实用性强,部分负荷运转特性优异
8)操作成本低,可以在40℃以下蒸发而无需冷冻设备,特别适合于热敏性物料。
应用范围
1)蒸发浓缩
2)蒸发结晶
3)低温蒸发
1)蒸发一吨水需要耗电为23-70度电;
2)可以实现蒸发温度17-40℃的低温蒸发,无需冷冻水系统。
基本原理
MVR蒸发器,是英文mechanical vapor recompression的简称。mvr是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量,从而减少对外界能源的需求的一项技术。
二次蒸汽,经过压缩机的压缩,压力和温度得以升高,热焓随之增加,被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽即生蒸汽使用,使料液维持蒸发状态,而加热蒸汽本 身将热量传递给物料本身冷凝成水。这样,原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率。
早在60年代,德国和法国已经成功的将该技术应用于化工、制药、造纸、污水处理、海水淡化等行业。
其工作过程是低温位的蒸汽经压缩机压缩,温度、压力提高,热焓增加,然后进入换热器冷凝,以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外,整个蒸发过程中无需生蒸汽。
多效蒸发过程中,蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源,只能作为次效或次几效的热源。如作为本效热源必须额外给其能量,使其温度(压力)提高。蒸汽喷射泵只能压缩部分二次蒸汽,而mvr蒸发器则可压缩蒸发器中所有的二次蒸汽。
能量图
能量图
溶液在一个降膜蒸发器里,通过物料循环泵在加热管内循环。初始蒸汽用新鲜蒸汽在管外给热,将溶液加热沸腾产生二次汽,产生的二次汽由涡轮增压风机吸入,经增压后,二次汽温度提高,作为加热热源进入加热室循环蒸发。正常启动后,涡轮压缩机将二次蒸汽吸入,经增压后变为加热蒸汽,就这样源源不断进行循环蒸发。蒸发出的水分终变成冷凝水排出。
由于成本原因,单级离心压缩机和高压风机被普遍用于机械蒸汽再压缩系统。因此下述说明是针对此类设计。离心压缩机是体积控制机器,即无论吸入压力多大,体积流率几乎保持恒定。而质量流量的变化与绝对吸入压力成比例。
单级离心压缩机的压缩循环描绘在焓熵图中。单级离心压缩机需要的动力:
例如:将来自蒸发器的饱和水蒸汽从吸入状态p1=1.9 bar, t1=119 ℃压缩到p2= 2.7 bar, t2=161℃(压缩比 Π= 1.4)。压缩循环沿着多变曲线1-2,蒸汽的比焓增加量Δhp。对于蒸汽的比焓h2,通过压缩机内效率(等熵效率)的等式:在此温度下,它进入到蒸发器的加热器。基于被吸入蒸汽的量,kg/hr。hp 单位多变(有效)压缩功,kJ/kg。hs 单位等熵压缩功,kJ/kg。
压缩机的等熵效率(内效率)除其他因素之外,单位多变压缩功 hp取决于多方指数κ和吸入气体的摩尔质量M,以及吸入温度和要求的压升。对于原动机(电动机、燃气机、涡轮机等)的实际耦合功率,考虑了更大的机械损耗余量。叶轮由标准材料制造的单级离心压缩机能够获得压缩因子1.8的水蒸汽压升,如果采用钛等更高质量的材料,压缩因子可高达2.5。这样一来,终压力p2就是吸入压力p1的1.8倍,或大2.5倍,这对应于饱和蒸汽温度升高约12-18K,大温升可到30K,这取决于吸入压力。就蒸发技术而言,通常的做法是根据相应的水沸点温度来表示其压力。这样,有效温差就被直接表示出来。
mvr能流图
mvr能流图
机械蒸汽再压缩的原理
蒸发设备紧凑,占地面积小、所需空间也小。又可省去冷却系统。对于需要扩建蒸发设备而供汽,供水能力不足,场地不够的现有工厂,特别是低温蒸发需要冷冻水冷凝的场合,可以收到既节省投资又取得较好的节能效果。