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MVR蒸发器原理、流程、能耗及特点

作者:艾娜 时间:2020-08-10 16:52   
一、MVR蒸发器的原理
MVR蒸发器的简称是(mechanicalvaporrecompression)。
mvr是一种利用自身二次蒸汽的能量来减少对外部能源的需求的技术。
60年代,德国和法国在化工制药造纸污水处理、海水淡化等行业成功应用了该技术。
其工作过程是低温位置蒸汽增加压缩机压缩温度的压力,焓升高,然后进入换热器冷凝,充分利用蒸汽的潜热。
整个蒸发过程除了启动汽车外没有蒸汽。在多效挥发全过程中,一效二次蒸气不可以立即做为主热源,而只有做为二次或二次热源。如作为本效热源必须额外给其能量,使其温度(压力)提高。蒸汽喷射泵只压缩部分二次蒸汽,而mvr蒸发器压缩蒸发器中的所有二次蒸汽。
溶液在降膜蒸发器中,通过加热管中的物料循环泵循环。初始蒸汽被管道外的新鲜蒸汽加热,溶液被加热并沸腾以产生二次蒸汽,二次蒸汽被涡轮鼓风机吸入。加压后,二次蒸汽的温度升高,进入加热室作为循环蒸发的热源。正常启动,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。蒸发的水最终会变成冷凝水并被排出。

由于MVR蒸发器的成本,单级离心压缩机和高压风机被广泛应用于机械蒸汽再压缩系统中。
因此,以下说明针对这些设计。
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。
质量流量的变化与绝对吸入压力成正比。
例:将来自蒸发器的饱&水蒸汽从吸入状态p1=1.9bar,t1=119℃压缩到p2=2.7bar,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。
关于原动机(电动机、燃气机、涡轮机等)的实际耦合电力,考虑了更大的机械损失量。
叶轮用标准材料制的单级离心压缩机可以得到压缩因子1.8的水蒸气压上升,如果采用比钛等更高品质的材料的话,压缩因子高达2.5。
这样,最终压力p2是吸入压力p1的1.8倍或2.5倍,对应于饱和蒸汽的温度升高约12-18k,最大温度升高约30k取决于吸入压力。
就蒸发技术而言,通常的做法是根据水的相应沸点温度来表示其压力。
这样,有效温差就被直接表示出来。

二、流程
mvr蒸发器的二次蒸汽由压缩机压缩,压力、温度升高、焓升高,然后作为加热蒸汽送入加热室,使液体保持沸腾状态,加热蒸汽本身凝结成水。
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,生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效。
为了使蒸发装置的制造尽可能简单且容易操作,经常使用单效离心再压缩机,但也可以使用高压风扇或透平压缩机。
这些机器在1:1.2到1:2压缩比范围内其体积流量较高。
对于低蒸发速率,也可以使用活塞压缩机、滑动压缩机或螺杆压缩机。

MVR蒸发器
                                mvr示意图
三、蒸汽压缩机
MVR蒸发器气体压缩机是按照正位移或动力学原理运行的。在正位移机器中,机械动子将吸入室和压力室隔开,操作室的体积减少,气压上升。
在使用往复式压缩机的情况下,这种过程是通过汽缸内的活塞的运动来实现的。
在动力式设备中,通过涡轮机的高周速的旋转来供给气体能量。
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、混流或离心压缩机。
最适合的压缩机类型取决于应用的操作条件。
关键参数是需要达到的压升和待压缩蒸汽的流量。
Π是最终压力p2与吸入压力p1的比值,定义为压缩比。
由于蒸发装置通常在真空范围内运行,加热表面负荷中等,温差小,常采用离心压缩机。
压缩机类型:电动压缩机、混流离心式压缩机、离心式风扇、单级离心式压缩机、多级离心式压缩机、罗茨风扇、
MVR蒸发器

                                      示图
四、特点
MVR蒸发器的特点
蒸发设备紧凑,占地面积小,所需空间小。
并且可以省略冷却系统。
对于现有工厂需要扩大蒸发设备供蒸汽,供水能力不足,场地不足,特别是对于低温蒸发需要冷冻水冷凝,可以获得投资和节能效果。
由于单位能源消耗极低(使水蒸发1吨,消耗功率为25-75KW/H),温差低,因此产品的蒸发温和(实现蒸发温度18-42℃的低温蒸发,不需要冷冻设备,特别适合热敏性材料。
中所述)
常用单效,产品滞留时间短,部分负荷运行特性优异,工艺简单,实用性高,操作成本低。
运行顺畅,自动化程度高

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