1、MVR原理
MVR是蒸汽機械再壓縮技術,MVR蒸發器是重新利用它自身産(chǎn)生的二次蒸汽的能量,從(cóng)而減少對外界能源的需求的一項節能技術。
MVR其工作過程是将低溫位的蒸汽經壓縮機壓縮,溫度、壓力提高,熱焓增加,然後進入換熱器冷凝,以充分利用蒸汽的潛熱。除開車(chē)啓動外,整個蒸發過程中無需生蒸汽從蒸發器出來的二次蒸汽,經壓縮機壓縮,壓力、溫度升高,熱焓增加,然後送到蒸發器的加熱室當作加熱蒸汽使用,使料液維持沸騰狀态,而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣原來要廢棄的蒸汽就得到充分的利用,回收潛熱,提高熱效率,生蒸汽的經濟性相當於(yú)多效蒸發的30效。
爲使蒸發(fā)裝置的制造盡可能簡單(dān)和操作方便,可使用離心式壓縮機、羅茨式壓縮機。這些機器在1:1.2到1:2壓縮比範圍内其體積流量較高。
2、機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)器(MVR蒸發(fā)器)
其工作過程是低溫位的蒸汽經壓縮機壓縮,溫度、壓力提高,熱焓增加,然後進入換熱器冷凝,以充分利用蒸汽的潛熱。除開車(chē)啓動(dòng)外,整個蒸發過程中無需生蒸汽。
如圖所示,将蒸發(fā)過程中産(chǎn)生的二次蒸汽進行壓縮,然後返回蒸發(fā)器作爲加熱蒸汽。
蒸發産(chǎn)生的二次蒸汽溫度較低,但含有大量潛熱,二次蒸汽經壓縮機壓縮提高溫度(壓力)後,送回原蒸發器的換熱器用作熱源,使料液維持沸騰狀态,而加熱蒸汽本身則冷凝成水。經濟性相當於(yú)多效蒸發的20效。
●MVR蒸發(fā)器主要特點(diǎn):
1)無需生蒸汽
2)低能耗、低運(yùn)行費(fèi)用
3)可與結(jié)晶器組合,做成MVR形式的連(lián)續結(jié)晶器
●MVR蒸發(fā)器與多效蒸發(fā)器蒸發(fā)每噸(dūn)水的費用比較:
注:工業蒸汽價格按照180元/噸(dūn);電(diàn)價按照0.6元/度
MVR技術工作過程是低溫位的蒸汽經MVR壓縮機壓縮,溫度、壓力提高,熱焓增加,然後進入換熱器冷凝,以充分利用蒸汽的潛熱。除開車(chē)啓動外,整個蒸發過程中無需生蒸汽。将蒸發過程中産(chǎn)生的二次蒸汽進行壓縮,然後返回蒸發器作爲加熱蒸汽。
蒸發産(chǎn)生的二次蒸汽溫度較低,但含有大量潛熱,二次蒸汽經MVR蒸發器壓縮機壓縮提高溫度(壓力)後,送回原蒸發器的換熱器用作熱源,使料液維持沸騰狀态,而加熱蒸汽本身則冷凝成水。經濟性相當於(yú)多效蒸發的20效。
MVR蒸發(fā)器是完全把二次蒸汽利用起來,並(bìng)沒有浪費二次蒸汽的熱能。
爲瞭(le)降低運行成本,本方案採用MVR技術此項目使用進口風機,将二次蒸汽壓縮,達到系統運行需要的蒸發溫差。除瞭(le)在系統開啓時使用蒸汽将系統預熱外,整套系統正常運行時隻需使用電力,不需補充生蒸汽。風機的吸入端爲部分真空,這樣可以降低晶漿進入離心機時形成的閃蒸蒸汽。系統運行不需要補充生蒸汽,因爲系統産生的所有高溫冷凝水都被用於(yú)将物料預熱至接近沸點;風機壓縮蒸汽時産生的熱能将用於(yú)完成剩餘的物料預熱,同時補償系統産生的熱損失,提供足夠的熱能保證空氣和不凝汽的排出。
風機採(cǎi)用變頻控制電機驅動。變頻控制可以讓風機在最佳轉速下運行,消除入口導葉損失;通過軟啓動,降低對整個系統的沖擊,延錦工機和電機的使用壽命。當需要在低於(yú)系統設計能力的情況下運行時,通過調節變頻器可以保證系統的經濟運行。
MVR蒸發器主要特點
1、無需使用生蒸汽
除開車(chē)啓動(dòng)外,整個蒸發過程中無需生蒸汽。
2、低能耗、低運(yùn)行費(fèi)用
節能效果非常顯著,MVR系統能耗相當(dāng)於(yú)多效蒸發器的20效。
飽(bǎo)和水和飽(bǎo)和蒸汽的熱力學參(cān)數表
MVR蒸發(fā)器系統中最關鍵的部位該(gāi)如何選擇?
随著(zhe)環保節能要求的進一步提高,MVR蒸發器以很低的運行成本,逐漸成爲包括廢水濃縮處理在内的蒸發裝置的首選。近兩年國内機械蒸汽壓縮風機行業蓬勃發展,國内壓縮機在國内的份額不斷減少。那麽,MVR蒸發器中最關鍵的蒸汽壓縮機該如何選擇?今天就來告訴你,正確(què)選擇蒸汽壓縮機需要注意的幾點!
蒸汽壓縮機是熱回收系統對産(chǎn)生的蒸汽通過壓縮作用而提高蒸汽汽溫度和壓力的關鍵設備(bèi)。作用是将低壓(或低溫)的蒸汽加壓升溫,以達到工藝或者工程所需的溫度和壓力要求。
機械蒸汽壓縮機分爲羅茨蒸汽壓縮風機和離心蒸汽壓縮風機兩種,而離心蒸汽壓縮風機又分爲普通離心壓縮風機和單(dān)級高速離心蒸汽壓縮機。不同的風機類型具有不同的特點(diǎn),在不同的應用條件下也有自己的優勢。
下圖爲羅茨壓縮機、高速離心壓縮機和離心鼓風(fēng)機的溫升—流量關(guān)系。
羅茨蒸汽壓縮風機
羅茨壓縮風機屬於(yú)容積型風機,相對於(yú)普通離心壓縮風機而言,壓縮比高,單級壓縮溫升可達(dá)25攝氏度。
對(duì)於(yú)羅茨蒸汽壓縮風機而言,由於(yú)其轉速較低,因此具有更好的穩定性。
一般來說,羅茨蒸汽壓縮風機的轉速在980~1450r/min,普通離心蒸汽壓縮風機的轉速在6000~9000r/min,而單(dān)級高壓離心風機的最高轉速可達(dá)30000r/min。
當然,對於(yú)羅茨風機來說,其劣勢也很明顯,其單級體積流量過小、效率低、保養周期短(一般2000h/次)是其先天缺陷;同時羅茨風機噪聲頻譜較寬,且以63-8000HZ的低中頻噪音爲主要成份,在運行中的噪聲高達100分貝(bèi)以上,對人員健康傷害較大。
普通離心蒸汽壓縮風機
普通離心蒸汽壓縮風(fēng)機一般壓縮升溫爲8~10攝氏度,目前主要應用機型基本爲進口壓縮風(fēng)機,優點(diǎn)是效率高,性能穩定。
在需要較高壓縮比的工況可将兩台離心蒸汽壓縮風(fēng)機串聯,以獲得更高的壓縮溫升,但同時,風(fēng)機的效率會(huì)有所下降。
一般情況下,在蒸發(fā)過程中都有沸升的情況出現,有的溶液沸升甚至會很高,這時就需要兩級或三級風(fēng)機串聯使用。
單級高速離心壓縮風機
單級高速離心壓縮風機的顯著(zhe)特點是風機轉速高,有很高的壓縮比,從而壓縮溫升較高,最高可達25~30攝氏度,同時,它還有效率高、低能耗、更大處(chù)理量,因而應用範圍更廣泛。
常見MVR蒸發(fā)器性能特點(diǎn)及使用條件
一、MVR降膜蒸發器
在MVR降膜蒸發器中,液體和蒸汽向下並(bìng)流流動。料液經預熱器預熱至沸騰溫度,經頂(dǐng)部的液體分布裝置形成均勻的液膜進入加熱管,並(bìng)在管内部分蒸發。二次蒸汽與濃縮液在管内並(bìng)流而下。
1、特點及适用物系:
料液在蒸發(fā)器中的停留時間短,能适應熱敏性溶液的蒸發(fā); 降膜蒸發(fā)器極易使管内的泡沫破裂,故亦适用於(yú)易發(fā)泡物料的蒸發(fā);另外,降膜蒸發(fā)還适用於(yú)高粘度溶液。
2、優點:
由於(yú)降膜蒸發器是液膜傳(chuán)熱,所以其傳(chuán)熱系數高於(yú)其他形式的蒸發器;此外,降膜蒸發沒有液柱靜壓力,傳(chuán)熱溫差顯著高於(yú)其他形式的蒸發器,故可取得良好的傳(chuán)熱效果,一次性投入最小,是業主優先選擇的蒸發器形式。
二、MVR強制循環(huán)蒸發(fā)器
(一)主要特點:
1、蒸發過程不在加熱表面而是在分離器中進行,因此,在列管中結殼和沉澱(diàn)産(chǎn)生的結垢現象被降低到最低限度。
2、管内流速由循環泵決定: 溶液在設備(bèi)内的循環主要依靠外加動力所産(chǎn)生的強制流動。循環速度一般可達15-35米/秒。
傳(chuán)熱效率和生産(chǎn)能力較大。原料液由循環泵自下而上打入,沿加熱室的管内向上流動。蒸汽和液沫混合物進入蒸發室後分開,蒸汽由上部排出經壓縮機壓縮,溫度、壓力提高,熱焓增加,然後進入換熱器冷凝,以充分利用蒸汽的潛熱,流體受阻落下,經圓錐形底部被循環泵吸入,再進入加熱管,繼續循環。
(二)特點:
1. 傳熱系數較低;
2. 換(huàn)熱表面不易形成結(jié)垢或結(jié)晶。
(三)應用範圍:
a、适用於(yú)易結(jié)垢液體、高粘度液體
b、非常适合用作鹽溶液的結(jié)晶蒸發(fā)器
三、MVR-FC連(lián)續結(jié)晶器
帶有MVR強制循環結晶器簡稱(chēng)MVR—FC,結晶室有錐形底,晶漿從錐形底排出後,經循環管,靠循環泵送入換熱器,被加熱後,重又進入結晶室,如此循環往複,實現連續結晶過程。晶漿排出口位於(yú)接近結晶室錐底處,而進料口則在排料口之下的較低位置上。由結晶分離出來的二次蒸汽經過壓縮機升溫後輸送到蒸發器的加熱室中作爲加熱蒸汽使用。
适用範圍:
這種結晶器可通過用於(yú)蒸發法、間壁冷卻或者真冷卻法結晶。産(chǎn)品的粒度約在0.1~0.84mm的範圍。這種結晶器已被用於(yú)氯化鈉、尿素、檸檬酸等産(chǎn)品。
四、MVR-OSLO連(lián)續結(jié)晶器
帶有MVR的OSLO結晶器簡稱MVR—OSLO結晶器。料液進入系統後由循環泵送入蒸發器,受熱蒸發後,進入蒸發室,分離的二次蒸汽後的溶液,由中央下行管直送到結晶器生長段的底部,然後再向上方經結晶流化床、過飽(bǎo)和度得以消失,晶床中的晶粒得以生長,當粒子生長到要求的大小後,從産(chǎn)品出口排出。經蒸發室分離出的二次蒸汽經過壓縮機升溫後送到蒸發器的加熱室當做加熱蒸汽使用。
1、特點:
這種結晶器主要特點爲過飽(bǎo)和度産生的區域與晶體生長區域分别設置在結晶器兩處,晶體的循環母液流中硫化懸浮,爲晶體的生長提供瞭(le)良好的條件。
2、适用範圍:
适用於(yú)要求結晶粒度較大的物料生産(chǎn)。
五、MVR-DTB連(lián)續結(jié)晶器
帶有MVR強制循環DTB結晶器簡稱MVR—DTB連續結晶,此類結晶器是一種效能較高的結晶器。這種形式的結晶器性能良好,能産(chǎn)生較大的晶粒(粒度可達600~1200um),生産(chǎn)強度較高,器内不易結晶疤,其已經成爲連續結晶器的主要形式之一。DTB型結晶器的内部有一根導流管,在四周有一圓筒形的擋闆。懸浮液在螺旋槳的推動下,在筒内上升至液體表層(céng),然後轉向下方,沿導流筒與擋闆之間的環形通道流至器底,重又吸入導流管的下端,如此循環不已,形成接近良好的混合條件。
特點及應用:
這種結晶器具有清母液溢流和消除結晶的功能。适合於(yú)晶體在母液中沉降速度大於(yú)3mm/s的結晶過程。設備(bèi)的直徑可以達到500mm——7.9m。
MVR蒸發(fā)器常見腐蝕問題及防護(hù)方法
一、腐蝕問題:
1、金屬腐蝕:MVR蒸發(fā)器一般由钛材、不鏽鋼2205、316L、304等金屬材質制造,就無法避免金屬腐蝕,金屬腐蝕是指金屬材料受周圍介質的作用而損壞,是最常見的腐蝕形态。金屬腐蝕又分爲化學腐蝕、電(diàn)化學腐蝕。
2、溫度的腐蝕(shí):溫度腐蝕(shí)一般是化學反應,溫度每提升 10℃,腐蝕(shí)速度約增加1~3倍,但也有例外:PH的腐蝕(shí),一般ph值越小,金屬(shǔ)的腐蝕(shí)越大。
3、氣蝕現象:MVR蒸發器系統裏的泵會遇到氣蝕現象,氣蝕是指流體在高速流動和壓力變(biàn)化條件下,與流體接觸的金屬表面發生類似洞穴狀腐蝕破壞的現象。氣蝕類型又分爲葉輪氣蝕、間隙汽蝕、漩渦汽蝕。在此,小編(biān)不展開贅述。
4、高溫腐蝕性液體或蒸汽外洩:此種洩漏多發(fā)生在MVR設備(bèi)和管路焊縫、法蘭、密封填料、膨脹節等薄弱環節。
二、防護方法
1、採(cǎi)用耐腐蝕金屬材料。如雙相不鏽鋼2205、2507等,鎳基合金如哈氏合金C276、純(chún)钛GR.1、钛合金以及銅等。
2、添加緩(huǎn)蝕劑(jì)。在腐蝕性介質中,加入少量的緩(huǎn)蝕劑(jì),能使金屬的腐蝕大大降低。
3、防腐蝕塗層(céng)法。在蒸發器金屬表面,塗覆一定的防腐塗層(céng),起到很好的耐腐蝕區隔保護,以避免金屬表面與腐蝕介質的直接接觸(chù)發生腐蝕。
MVR蒸發(fā)器系統中最關(guān)鍵的部位如何選
蒸汽壓縮機是熱回收系統對産(chǎn)生的蒸汽通過壓縮作用而提高蒸汽汽溫度和壓力的關鍵設備(bèi)。作用是将低壓(或低溫)的蒸汽加壓升溫,以達到工藝或者工程所需的溫度和壓力要求。機械蒸汽壓縮機分爲羅茨蒸汽壓縮風機和離心蒸汽壓縮風機兩種,而離心蒸汽壓縮風機又分爲普通離心壓縮風機和單級高速離心蒸汽壓縮機。不同的風機類型具有不同的特點,在不同的應用條件下也有自己的優勢。
1、羅茨蒸汽壓縮風機
(1)羅茨壓縮風機屬於(yú)容積型風機,相對於(yú)普通離心壓縮風機而言,壓縮比高,單級壓縮溫升可達(dá)25攝氏度。對於(yú)羅茨蒸汽壓縮風機而言,由於(yú)其轉速較低,因此具有更好的穩定性。
(2)一般來說,羅茨蒸汽壓縮風機的轉速在980~1450r/min,普通離心蒸汽壓縮風機的轉速在6000~9000r/min,而單(dān)級高壓離心風機的最高轉速可達(dá)30000r/min。
(3)當然,對於(yú)羅茨風機來說,其劣勢也很明顯,其單級體積流量過小、效率低、保養周期短(一般2000h/次)是其先天缺陷;同時羅茨風機噪聲頻譜較寬,且以63-8000HZ的低中頻噪音爲主要成份,在運行中的噪聲高達100分貝(bèi)以上,對人員健康傷害較大。
2、普通離心蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)
(1)普通離心蒸汽壓縮風(fēng)機一般壓縮升溫爲8~10攝氏度,目前主要應用機型基本爲進口壓縮風(fēng)機,優點(diǎn)是效率高,性能穩定。
(2)在需要較高壓縮比的工況可将兩台離心蒸汽壓縮風(fēng)機串聯,以獲得更高的壓縮溫升,但同時,風(fēng)機的效率會(huì)有所下降。
(3)一般情況下,在蒸發(fā)過程中都有沸升的情況出現,有的溶液沸升甚至會很高,這時就需要兩級或三級風(fēng)機串聯使用。
3、單(dān)級高速離心壓縮風(fēng)機
(1)單級高速離心壓縮風機的顯著(zhe)特點是風機轉速高,有很高的壓縮比,從而壓縮溫升較高,最高可達25~30攝氏度,同時,它還有效率高、低能耗、更大處(chù)理量,因而應用範圍更廣泛。
(2)目前單級高速離心壓縮風機以國産爲主,技術已經比較成熟,設備保養周期在18個月以上。單級高速離心壓縮風機噪音頻率在8000~12000Hz,爲高頻次生波噪音,超出瞭(le)人耳敏感區,對人員的傷害並(bìng)不大。
(3)用來壓縮氣體借以提高氣體壓力或輸送氣體的機械稱(chēng)爲壓縮機。也有把壓縮機稱(chēng)爲“壓氣機”和“氣泵”的。提升的壓力小於(yú)0.2MPa時,稱(chēng)爲鼓風機。提升壓力小於(yú)0.02MPa時稱(chēng)爲通風機。
MVR蒸發器應用領域
MVR的應用領域非常廣,可以這樣說傳(chuán)統多效蒸發器應用的地方,MVR蒸發器也完全可以取而代之。MVR蒸發器和傳(chuán)統蒸發器相比,不但具有極大的節能環保優勢,而且降低瞭(le)運營成本,是傳(chuán)統多效蒸發器的最好的升級換代系統。
1、處(chù)理工業廢(fèi)水(環保領域)
工業廢水的濃縮和水的循環再利用。如電鍍行業、塗料生産行業、醫藥和農藥行業、金屬加工行業、造紙行業和原油生産行業等污水處理。 從污水中去掉有機物和無機鹽。變(biàn)廢爲寶(bǎo)。如何低成本解決高含鹽工業廢水回用問題,是衆所知難題,MVR蒸發器是處理這類工業廢水的最佳方案。
2、化工工業
(1)生産(chǎn)空心纖維分子的工藝用水的處(chù)理;
(2)香料的提純;
(3)亞氯酸鈉和過(guò)硫酸鈉等化工原料的生産(chǎn);
(4)海水的淡化;
(5)有機(jī)添加劑(jì)的濃縮和結晶;
(6)提取液的精煉;
(7)把反應生成物分析成溶劑(jì)和産(chǎn)品。
3、制藥工業
我國的制藥行業,是個傳(chuán)統的行業,使用瞭(le)大量的老化、舊式蒸發器,不僅降低藥品質量,更是浪費瞭(le)大量的能源。急需升級換代減少二氧化碳的排放。
(1)生産(chǎn)西藥的蒸發(fā)、濃縮、結晶和幹燥;
(2)中藥的濃縮。
4、食品行業
在食品深加工行業,大量採(cǎi)用蒸發(fā)技術實現脫水的功能。如濃縮玉米漿和提取葡萄糖、氨基酸等。
(1)從(cóng)果膠(jiāo)中提取的異丙醇的濃縮;
(2)芳香物的提取和濃(nóng)縮(suō);
(3)食品與發(fā)酵香料的分餾沉澱(diàn)物、溶劑的精煉。
5、制酒工業
制酒行業我國是個古老的行業。MVR蒸發器可以代替陳(chén)舊的蒸餾用的設備(bèi)。
6、牛奶行業
因爲牛奶行業需要的低溫、高度清潔、高度自動化等特點決定瞭(le)傳(chuán)統的蒸發器很難達到這些要求,所有才有MVR蒸發器的大力發展的機遇。
7、飲料工業的濃縮
番茄醬、桃漿(jiāng)、杏漿(jiāng)、胡蘿蔔(bo)漿(jiāng)、蘋果漿(jiāng)、猕猴桃漿(jiāng) ......
上述是賢集網小編與大家分享的常見五種MVR蒸發器性能特點及使用條件、MVR蒸發器常見腐蝕問題及防護方法、MVR蒸發器系統中最關鍵的部位如何選?MVR蒸發器應用領域!希望能夠幫助到大家!專家預計,在未來五年的時間裏,MVR蒸發器将以每年約爲20%的速度增長,逐步取代傳統的蒸發器。MVR蒸發器從2007年起開始從北美和歐洲進入中國市場,主要應用在食品深加工、奶制品行業等行業。中國隻有爲數不多的公司開發瞭(le)國産MVR蒸發器産品,並(bìng)開始在市場上推廣。但所占市場額分很少,依然以進口爲主。因此,中國蒸發器市場的結構依然是以傳統多效蒸發器爲主和部分MVR蒸發器爲輔的格局。形成這種局面的原因是,MVR蒸發器是新産品,人們對MVR蒸發器的應用不甚瞭(le)解,其次是進口MVR蒸發器的價格十分昂貴。但國内外蒸發器市場的發展趨勢一定是MVR蒸發器逐漸取代傳統的多效蒸發器,假以時日MVR蒸發器必将會逐步取代傳統多效蒸發器。
1、MVR原理
MVR是機械式蒸汽再壓縮技術(Mechanical Vapor Recompression)的簡稱(chēng),是利用蒸發系統自身産(chǎn)生的二次蒸汽及其能量,将低品位的蒸汽經壓縮機的機械做功提升爲高品位的蒸汽熱源。如此循環向蒸發系統提供熱能,從而減少對外界能源需求的一項節能技術。
爲使蒸發(fā)裝置的制造盡可能簡單(dān)和操作方便,可使用離心式壓縮機、羅茨式壓縮機。這些機器在1∶1.2到1∶2壓縮比範圍内其體積流量較高。
2、機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)器(MVR蒸發(fā)器)
其工作過程是低溫位的蒸汽經壓縮機壓縮,溫度、壓力提高,熱焓增加,然後進入換熱器冷凝,以充分利用蒸汽的潛熱。除開車(chē)啓動(dòng)外,整個蒸發過程中無需生蒸汽。
如圖所示,将蒸發(fā)過程中産(chǎn)生的二次蒸汽進行壓縮,然後返回蒸發(fā)器作爲加熱蒸汽。
蒸發産(chǎn)生的二次蒸汽溫度較低,但含有大量潛熱,二次蒸汽經壓縮機壓縮提高溫度(壓力)後,送回原蒸發器的換熱器用作熱源,使料液維持沸騰狀态,而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣原來要廢棄的蒸汽就得到充分的利用,回收潛熱,提高熱效率,經濟性相當於(yú)多效蒸發的20效。
·MVR蒸發(fā)器主要特點(diǎn):
1)無需生蒸汽
2)低能耗、低運(yùn)行費(fèi)用
3)可與結(jié)晶器組合,做成MVR形式的連(lián)續結(jié)晶器
·MVR蒸發(fā)器與多效蒸發(fā)器蒸發(fā)每噸(dūn)水的費用比較:
爲瞭(le)降低運行成本,本方案採用MVR技術,此項目使用進口風機,将二次蒸汽壓縮,達到系統運行需要的蒸發溫差。除瞭(le)在系統開啓時使用蒸汽将系統預熱外,整套系統正常運行時隻需使用電力,不需補充生蒸汽。風機的吸入端爲部分真空,這樣可以降低晶漿進入離心機時形成的閃蒸蒸汽。系統運行不需要補充生蒸汽,因爲系統産生的所有高溫冷凝水都被用於(yú)将物料預熱至接近沸點;風機壓縮蒸汽時産生的熱能将用於(yú)完成剩餘的物料預熱,同時補償系統産生的熱損失,提供足夠的熱能保證空氣和不凝汽的排出。
風機採(cǎi)用變頻控制電機驅動。變頻控制可以讓風機在最佳轉速下運行,消除入口導葉損失;通過軟啓動,降低對整個系統的沖擊,延錦工機和電機的使用壽命。當需要在低於(yú)系統設計能力的情況下運行時,通過調節變頻器可以保證系統的經濟運行。
MVR蒸發(fā)器系統中最關鍵的部位該(gāi)如何選擇?
随著(zhe)環保節能要求的進一步提高,MVR蒸發器以很低的運行成本,逐漸成爲包括廢水濃縮處(chù)理在内的蒸發裝置的首選。近兩年國内機械蒸汽壓縮機行業蓬勃發展,國内壓縮機的份額也不斷增加。那麽,MVR蒸發器中最關鍵的蒸汽壓縮機該如何選擇?
蒸汽壓縮機是熱回收系統對産(chǎn)生的蒸汽通過壓縮作用而提高蒸汽汽溫度和壓力的關鍵設備(bèi)。作用是将低壓(或低溫)的蒸汽加壓升溫,以達到工藝或者工程所需的溫度和壓力要求。
機械蒸汽壓縮機分爲羅茨蒸汽壓縮風機和離心蒸汽壓縮風機兩種,而離心蒸汽壓縮風機又分爲普通離心壓縮風機和單(dān)級高速離心蒸汽壓縮機。不同的風機類型具有不同的特點(diǎn),在不同的應用條件下也有自己的優勢。
下圖爲羅茨壓縮機、高速離心壓縮機和離心鼓風(fēng)機的溫升—流量關(guān)系。
(1)羅茨蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)
羅茨壓縮機屬於(yú)容積型風機,相對於(yú)普通離心壓縮機而言,壓縮比高,單級壓縮溫升可達(dá)25攝氏度。
對(duì)於(yú)羅茨蒸汽壓縮機而言,由於(yú)其轉速較低,因此具有更好的穩定性。
一般來說,羅茨蒸汽壓縮機的轉速在980~1450r /min,普通離心蒸汽壓縮機的轉速在6000~9000r/min,而單(dān)級高壓離心機的最高轉速可達(dá)30000r/min。
當然,對於(yú)羅茨風機來說,其劣勢也很明顯,其單級體積流量過小、效率低、保養周期短(一般2000h/次)是其先天缺陷;同時羅茨風機噪聲頻譜較寬,且以63-8000Hz的低中頻噪音爲主要成份,在運行中的噪聲高達100分貝(bèi)以上,對人員健康傷害較大。
(2)普通離(lí)心蒸汽壓縮機(jī)
普通離心蒸汽壓縮機(jī)一般壓縮升溫爲8~10攝氏度,目前主要應用機(jī)型基本爲進口壓縮機(jī),優點(diǎn)是效率高,性能穩定。
在需要較高壓縮比的工況可将兩台離心蒸汽壓縮機串聯,以獲得更高的壓縮溫升,但同時,風(fēng)機的效率會(huì)有所下降。
一般情況下,在蒸發(fā)過程中都有沸升的情況出現,有的溶液沸升甚至會很高,這時就需要兩級或三級風(fēng)機串聯使用。
(3)單(dān)級高速離心壓縮機(jī)
單級高速離心壓縮機的顯著(zhe)特點是風機轉速高,有很高的壓縮比,從而壓縮溫升較高,最高可達25~30攝氏度,同時,它還有效率高、低能耗、更大處(chù)理量,因而應用範圍更廣泛。
MVR技術發展狀況
上世紀70年代随著(zhe)對能源需求的日漸增加以及能源價格的飛速上漲,MVR技術逐漸引起各國研究者的關注和研究,並(bìng)成功的應用於蒸發的操作中。
1957年德國GEA公司針對蒸發分離操作過程耗能高的問題,開發出瞭(le)商業化的MVR蒸發系統。應用實踐表明,GEA公司開發的MVR技術用於(yú)油罐車清洗工業廢水濃縮時的耗爲 16.4kWh/t;用於(yú)濃縮各類型的乳制品和乳清制品時能耗爲9.8kW·h/t;處理小麥澱粉廢水時的能耗爲13.5kWh/t。1999年美國通用電氣公司開始對MVR在重油開採廢水回收蒸發上的應用進行研發,該系統每蒸發1噸水大約消耗15~16.3kWh,其能耗要比由加熱蒸汽驅動的單級蒸發系統低到25~50倍。
2004年美國AGV Technologies公司在考慮瞭(le)其他MVR技術基礎之上結合自身技術優勢,開發瞭(le)一種新的定名爲刮膜旋轉盤的MVR水處理系統。該系統各效的傳熱面一改傳統樣式而採(cǎi)用旋轉盤形式,提高瞭(le)傳熱效率且減小瞭(le)污垢的生成,降低瞭(le)系統的規模,系統的傳熱系數可達25kW·M-2·℃-1。
除瞭(le)上述主要的機構之外,在歐洲奧地利的GIG Karasek、瑞士的EVATHERM、德國的MAN Diesel &Turbo等對MVR水處理技術也進行瞭(le)應用研究和推廣。中東一些國家則在緻力於MVR技術在海水淡化領域的應用研究。可見,MVR技術已受到國外水處理領域的廣泛關注,並(bìng)不斷得到認可和應用,尤其在海水淡化領域。據統計,在世界範圍内MVR技術在熱分離系統中占有約33%的份額。
MVR技術從2007年起開始從北美和歐洲進入中國市場,主要應用在食品深加工、奶制品行業、工業廢水處理和飲料等行業。同時,國内不斷有高校和科研院所對該技術進行著(zhe)開拓性研究,南京航空航天大學、西安交通大學、中科院理化技術研究所、北京工業大學、北京航空航天大學等都對MVR進行瞭(le)理論和實踐研究。2008年以來,随著(zhe)環保節能的呼聲越來越高,MVR開始進入平台的上升期,大量運用於商業實踐。
?山東錦工MVR羅茨蒸汽壓縮機的設計特點被業界廣泛借鑒,轉子成型銑削工藝和裝配測試代表瞭全球羅茨鼓風機制造的較高水準。MVR羅茨蒸汽壓縮機很早就參與到食品行業的蒸發器的技術革新中,開發瞭不鏽鋼機型及帶隔離腔的新結構機型。
? 羅茨蒸汽壓縮風機及其機組廣泛應用於(yú)食品飲料行業(牛奶,乳清,糖溶液),化工行業(水溶液的蒸發(fā)),制鹽業(鹽溶液的蒸發(fā))和環保技術(廢水的濃縮)等領域。
1、高強度蒸汽壓縮機(jī)由重型機(jī)架和整體鑄鐵全數控精密加工制得,另有精準的安裝定位鏈接。低噪音、低振動(dòng)、運行穩定自如。?
2、所有零部件的加工都在公司進行,全由加工中心一體加工集成,尺寸公差更爲精確(què),軸承位置和牆闆是一體加工完成,以保證軸承的準確(què)定位。 確(què)保精密,統一的零部件尺寸,滿足所有蒸汽壓縮機的運行條件和工況變(biàn)化。?
3、葉輪採用高牌号鑄鐵(或雙相不鏽鋼、钛材)加工,使用高精度四軸加工而成,形狀尺寸準確(què),並(bìng)永久性固定在鋼軸上。 具備特殊的強度和剛度,葉輪運轉更爲平穩沒在持續性大負荷狀态下不會發生疲勞和偏位。?
4、蒸汽壓縮機軸承用日本進口NSK軸承或瑞典SKF軸承,在蒸汽壓縮機連續運轉下使用壽命在26000小時左右。良好的維護(hù)能使運行壽命更長(zhǎng)。?
採(cǎi)用最佳軸承,爲重載應用提高使用壽(shòu)命。?
5、蒸汽壓縮機採(cǎi)用合金鋼加工精密的定時同步齒輪永久性固定在軸上,同步齒輪採(cǎi)用郵箱内的齒輪油飛濺潤滑。 保證在最苛刻的負載條件下持續運轉,高精度低摩擦系數齒輪傳動更爲節能,定時同步齒輪仍具備(bèi)防滑性能。?
6、蒸汽壓縮機採(cǎi)用特殊雙機械水密封系統,達(dá)到蒸汽壓縮機完全無洩漏運行。實踐證明該密封系統設計完全可在臨界氣體的應用中實現無故障運轉。?
7、蒸汽壓縮機採(cǎi)用雙頭潤滑油郵箱潤滑,更好地提高瞭(le)蒸氣壓縮機軸承及齒輪的使用壽命,避免瞭(le)原傳統機型採(cǎi)用黃油潤滑的缺點。 維護時易保養易觀察,避免瞭(le)蒸汽壓縮機在運行時出現斷油燒軸承及齒輪的情況。?
8、蒸汽壓縮機採(cǎi)用整體鑄鐵(雙相不鏽鋼或钛材)制造,鑄鐵壓縮機内腔整體塗特殊塗層,特殊塗層防腐效果稍低於(yú)钛原材質,但抗氣蝕、水蝕、沖刷能力高於(yú)钛材。 特殊塗層能達到長時間使用效果,能減輕投資成本,如純钛材或雙相不鏽鋼制造的蒸氣壓縮機投資成本相當重。?
9、蒸汽壓縮機溫度控制是採(cǎi)用進口處噴頭噴霧狀水來控制出口要求的溫度。 産生穩定的飽(bǎo)和蒸汽,有效的調節出口溫度。?
10、蒸氣壓縮機電機全部採(cǎi)用變(biàn)頻電機,這樣可以根據實際處理量來調節處理量大小。 變(biàn)頻電機在啓停系統中起到良好的作用。?
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