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MVR蒸发器零排放工作原理解读

日期: 2019-11-12 作者: 环诺

一、MVR蒸发器简介

MVR是蒸汽机械再压缩技术,MVR蒸发器是重新利用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节能技术。MVR工作过程是将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从蒸发器出来的二次蒸汽,经压缩机压缩,压力、温度升高,热焓增加,然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样原来要废弃的蒸汽就得到充分的利用,回收潜热,提高热效率,生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效。为使蒸发装置的制造尽可能简单和操作方便,可使用离心式压缩机、罗茨式压缩机。这些机器在1:1.2到1:2压缩比范围内其体积流量较高。


二、MVR蒸发器工作原理

MVR蒸发器的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。将蒸发过程中产生的二次蒸汽进行压缩,然后返回蒸发器作为加热蒸汽。蒸发产生的二次蒸汽温度较低,但含有大量潜热,二次蒸汽经压缩机压缩提高温度(压力)后,送回原蒸发器的换热器用作热源,使料液维持沸腾状态, 而加热蒸汽本身则冷凝成水。经济性相当于多效蒸发的20效。


三、MVR蒸发器的特点

100%循环利用二次蒸汽的潜热,从而大大减少了能源消耗,运行成本低;取消了循环冷却水系统供应系统;结构紧凑,占地面积小;特别适合于小空间建设;自动化程度高,完全采用自动控制。


四、MVR蒸发器与多效蒸发器的对比

MVR蒸发器与多效蒸发器蒸发每吨水的费用比较
(注:工业蒸汽价格按照180元/吨;电价按照0.6元/度)
MVR蒸发器是完全把二次蒸汽利用起来,并没有浪费二次蒸汽的热能。为了降低运行成本,采用MVR技术此项目使用进口风机,将二次蒸汽压缩,达到系统运行需要的蒸发温差。除了在系统开启时使用蒸汽将系统预热外,整套系统正常运行时只需使用电力,不需补充生蒸汽。风机的吸入端为部分真空,这样可以降低晶浆进入离心机时形成的闪蒸蒸汽。

系统运行不需要补充生蒸汽,因为系统产生的所有高温冷凝水都被用于将物料预热至接近沸点;风机压缩蒸汽时产生的热能将用于完成剩余的物料预热,同时补偿系统产生的热损失,提供足够的热能保证空气和不凝汽的排出。风机采用变频控制电机驱动。变频控制可以让风机在最佳转速下运行,消除入口导叶损失;通过软启动,降低对整个系统的冲击,延长风机和电机的使用寿命。当需要在低于系统设计能力的情况下运行时,通过调节变频器可以保证系统的经济运行。


五、蒸汽压缩机该如何选择?

随着环保节能要求的进一步提高,MVR蒸发器以很低的运行成本,逐渐成为包括废水浓缩处理在内的蒸发装置的首选。近两年国内机械蒸汽压缩风机行业蓬勃发展,国内压缩机在国内的份额不断减少。蒸汽压缩机是热回收系统对产生的蒸汽通过压缩作用而提高蒸汽汽温度和压力的关键设备。作用是将低压(或低温)的蒸汽加压升温,以达到工艺或者工程所需的温度和压力要求。机械蒸汽压缩机分为罗茨蒸汽压缩风机和离心蒸汽压缩风机两种,而离心蒸汽压缩风机又分为普通离心压缩风机和单级高速离心蒸汽压缩机。不同的风机类型具有不同的特点,在不同的应用条件下也有自己的优势。


六、三类压缩机的对比

下图为罗茨压缩机、高速离心压缩机和离心鼓风机的温升—流量关系


 

1、罗茨蒸汽压缩风机

罗茨压缩风机属于容积型风机,相对于普通离心压缩风机而言,压缩比高,单级压缩温升可达25摄氏度。对于罗茨蒸汽压缩风机而言,由于其转速较低,因此具有更好的稳定性。一般来说,罗茨蒸汽压缩风机的转速在980~1450r/min,普通离心蒸汽压缩风机的转速在6000~9000r/min,而单级高压离心风机的最高转速可达30000r/min。当然,对于罗茨风机来说,其劣势也很明显,其单级体积流量过小、效率低、保养周期短(一般2000h/次)是其先天缺陷;同时罗茨风机噪声频谱较宽,且以63-8000HZ的低中频噪音为主要成份,在运行中的噪声高达100分贝以上,对人员健康伤害较大。

 

2、普通离心蒸汽压缩风机

普通离心蒸汽压缩风机一般压缩升温为8~10摄氏度,目前主要应用机型基本为进口压缩风机,优点是效率高,性能稳定。在需要较高压缩比的工况可将两台离心蒸汽压缩风机串联,以获得更高的压缩温升,但同时,风机的效率会有所下降。一般情况下,在蒸发过程中都有沸升的情况出现,有的溶液沸升甚至会很高,这时就需要两级或三级风机串联使用。

 

3、单级高速离心压缩风机应用案例

单级高速离心压缩风机的显着特点是风机转速高,有很高的压缩比,从而压缩温升较高,最高可达25~30摄氏度,同时,它还有效率高、低能耗、更大处理量,因而应用范围更广泛。




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