工業(yè)廢水中MVR蒸發(fā)器的工作原理是什么?MVR是機械蒸汽再壓縮的縮寫。MVR蒸發(fā)器是一種利用自身產(chǎn)生的二次蒸汽能量來降低外部能源需求的節(jié)能技術(shù)。廣泛應(yīng)用于化工、食品、造紙、醫(yī)藥、海水淡化、污水處理等領(lǐng)域。MVR蒸發(fā)器在工業(yè)廢水處理中是如何工作的?
MVR蒸發(fā)器的工作過程是通過壓縮機壓縮低溫蒸汽,使溫度和壓力升高,焓升,然后進入換熱器冷凝,充分利用蒸汽的潛熱。除啟動外,整個蒸發(fā)過程不需要產(chǎn)生蒸汽。在整個蒸發(fā)過程中,除啟動外,無原蒸汽的蒸發(fā)器二次蒸汽被壓縮機壓縮,壓力和溫度升高,焓變大。然后作為加熱蒸汽送到蒸發(fā)器的加熱室,保持料液的沸騰狀態(tài),加熱蒸汽本身冷凝成水。這樣可以充分利用廢蒸汽,回收潛熱,提高熱效率。蒸汽產(chǎn)生的經(jīng)濟性相當(dāng)于多效蒸發(fā)的30個效果。為了使蒸發(fā)裝置盡可能簡單,操作方便,可采用離心式壓縮機和羅茨式壓縮機。這些機器的容積流量在1:1.2到1:2壓縮比范圍內(nèi)。
用焓熵圖描述了單級離心壓縮機的壓縮循環(huán)。單級離心壓縮機所需功率:如將蒸發(fā)器飽和水蒸氣從吸入口P1=1.9bar,T1=119℃壓縮到P2=2.7bar,T2=161℃(壓縮比π=1.4)。壓縮循環(huán)中蒸汽比焓的增加量為ΔHP。對于蒸汽的比焓H 2,它通過壓縮機的內(nèi)效率(等熵效率)方程:在此溫度下,它進入蒸發(fā)器的加熱器。根據(jù)吸入蒸汽量,kg/hr。高壓機組可變(有效)壓縮功,kJ/kg。單位等熵壓縮功,kJ/kg。
壓縮機的等熵效率(內(nèi)效率)由吸入氣體的多重指數(shù)K和摩爾質(zhì)量m以及吸入溫度和所需的壓力上升決定。對于原動機(電機、燃氣機、汽輪機等)的實際耦合功率,考慮了較大的機械損耗裕度。采用標(biāo)準(zhǔn)材料制成的葉輪的單級離心壓縮機,可獲得壓縮系數(shù)為1.8的水蒸汽壓升。如果使用鈦等優(yōu)質(zhì)材料,壓縮系數(shù)可高達2.5。這樣,最終壓力P2是吸入壓力P1的1.8倍,即最大壓力的2.5倍。飽和蒸汽對應(yīng)的溫升約為12-18k,最大溫升可達30K,這取決于吸入壓力。在蒸發(fā)技術(shù)中,壓力通常是根據(jù)水的相應(yīng)沸點溫度來表示的。這樣,有效溫差就直接表示出來了。
MVR蒸發(fā)器采用壓縮機提高二次蒸汽能量,二次蒸汽回收二次蒸汽潛熱。具體為:蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽通過絕熱壓縮機壓縮,使其壓力和溫度升高,然后作為加熱蒸汽送到蒸發(fā)器的加熱室冷凝放熱,從而回收蒸汽的潛熱。在冷料進入蒸發(fā)器之前,冷凝水的熱量被換熱器吸收以提高溫度。同時冷卻冷凝液和產(chǎn)品液,進一步提高熱利用率。
以濃縮工業(yè)廢水為例:首先,工業(yè)廢水沿管道進入預(yù)熱器,通過預(yù)熱器對工業(yè)廢水進行預(yù)熱。然后將預(yù)熱后的工業(yè)廢水引入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器中,工業(yè)廢水將被加熱、蒸發(fā)和濃縮。最后,加熱蒸汽冷凝形成的蒸餾水流入蒸餾水收集罐,二次蒸汽和濃縮液一起進入汽液分離器。在汽液分離器中,濃縮液和二次蒸汽被分離。最后,濃縮液流入濃縮液收集罐,分離出的二次蒸汽進入機械壓縮機。在機械式蒸汽壓縮機中,對二次蒸汽進行壓縮、加熱和增壓,并將二次蒸汽引入蒸發(fā)器,然后對工業(yè)廢水進行加熱、濃縮、蒸發(fā)和蒸餾。最后,通過二次蒸汽回用,完成了工業(yè)廢水處理的全過程,實現(xiàn)了工業(yè)廢水處理和節(jié)能的雙重目標(biāo)。
MVR蒸發(fā)器的解決方案是在降膜蒸發(fā)器中,通過物料循環(huán)泵在加熱管中循環(huán)。初始蒸汽在管外由新鮮蒸汽加熱,溶液加熱煮沸產(chǎn)生二次蒸汽。二次蒸汽被渦輪風(fēng)扇吸入。二次蒸汽加壓后,溫度升高,進入加熱室作為循環(huán)蒸發(fā)的熱源。正常啟動后,二次蒸汽被透平壓縮機吸入,加壓后變成熱蒸汽,循環(huán)蒸發(fā)連續(xù)進行。蒸發(fā)的水最終會變成冷凝水排出。來自蒸發(fā)器的二次蒸汽被壓縮機壓縮,壓力和溫度升高,焓值升高。然后作為加熱蒸汽送至蒸發(fā)器的加熱室,維持進料液的沸騰狀態(tài),加熱蒸汽本身冷凝成水。這樣既充分利用了待廢棄的原蒸汽,又回收了潛熱,提高了熱效率。蒸汽產(chǎn)生的經(jīng)濟性相當(dāng)于多效蒸發(fā)的30個效果。為了使蒸發(fā)裝置盡可能簡單,操作方便,通常采用單效離心壓縮機,也可以是高壓風(fēng)機或渦輪壓縮機。這些機器的容積流量在1:1.2到1:2壓縮比范圍內(nèi)。對于低蒸發(fā)率,也可以使用活塞式壓縮機、滑動式壓縮機或螺桿式壓縮機。
單級離心式壓縮機和高壓風(fēng)機由于成本高,在機械蒸汽再壓縮系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。因此,以下描述適用于本設(shè)計。離心式壓縮機是一種容積控制機械,也就是說,無論吸氣壓力有多大,容積流量幾乎是恒定的。質(zhì)量流量的變化與絕對吸入壓力成正比。
具有一定蒸發(fā)器作用的二次蒸汽不能直接作為一次效應(yīng)的熱源,只能作為二次效應(yīng)或二次效應(yīng)的熱源。如果它被用作這種效果的熱源,就必須給它額外的能量來提高它的溫度(壓力)。蒸汽噴射泵只能壓縮部分二次蒸汽,而MVR蒸發(fā)器可以壓縮蒸發(fā)器中的所有二次蒸汽。
以上是工業(yè)廢水MVR蒸發(fā)器的工作原理和一些計算的介紹。希望能幫助您了解工業(yè)廢水MVR蒸發(fā)器。
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