1、MVR蒸發(fā)器工作原理是將蒸發(fā)器原本需要用冷卻水冷凝的二次蒸汽,經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后提高其壓力和飽和溫度,增加焓值,再送入蒸發(fā)器加熱器作為熱源來加熱料液,由于重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量,減少對(duì)外界能源需求,達(dá)到節(jié)能。
2、MVR蒸發(fā)器選型:根據(jù)處理量、產(chǎn)品特性、沸點(diǎn)溫升、操作參數(shù)出料濃度等進(jìn)行MVR蒸發(fā)器及壓縮機(jī)的選型。對(duì)于蒸發(fā)濃縮后物料粘稠或已經(jīng)飽和并析出固體,在工藝選擇時(shí)一般采用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。
3、MVR蒸發(fā)系統(tǒng)特點(diǎn)
(1)系統(tǒng)蒸發(fā)溫度可控,適用于熱敏物料的蒸發(fā)濃縮。
(2)系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量少,設(shè)備布置簡單緊湊,總占地面積小。
(3)配備完善的自控系統(tǒng)后可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無人值守,全自動(dòng)操作。
(4)壓縮機(jī)選型合理的保持系統(tǒng)的操作彈性,可降低系統(tǒng)投資。
(5)MVR蒸發(fā)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力為電能,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能將二次蒸汽熱能品位提升,運(yùn)行成本較生產(chǎn)或購買新鮮蒸汽方式大幅降低(視不同物料情況成本也有不同)。
(6)在大多數(shù)的蒸發(fā)工藝情況下,系統(tǒng)運(yùn)行過程中不需要供入生蒸汽,僅當(dāng)出料成品液或母液熱量因工藝要求不能回收的情況下需要補(bǔ)充部分熱量以供來料預(yù)熱之用。
(7)系統(tǒng)不需要專門的冷凝器冷凝二次蒸汽,也不需要大量的循環(huán)冷卻水,節(jié)約部分水資源及電能。
(8)蒸發(fā)強(qiáng)度較溫和,換熱溫差低,可降低某些物料的結(jié)垢幾率。
4、MVR蒸發(fā)系統(tǒng)主要組成
1)蒸發(fā)器
強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器由三部分組成:循環(huán)泵、加熱室、結(jié)晶器。其中加熱室為列管式換熱器,可臥式或立式安裝,介質(zhì)管內(nèi)為物料,殼程內(nèi)為蒸汽。殼程內(nèi)配有多個(gè)折流板,在設(shè)備中起到了固定列管及強(qiáng)化傳熱效果,在換熱時(shí)利用強(qiáng)制循環(huán)泵、對(duì)物料進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)閃蒸。結(jié)晶器為立式裝置,在蒸發(fā)中起到汽水分離、物料的沉降和晶體的生長作用。使物料有比較大的分離空間,減少物沫夾帶,還要考慮流體的流場(chǎng)環(huán)境以及晶體的生長空間。在結(jié)晶器的分離室頂部設(shè)置兩級(jí)慣性除沫裝置。
強(qiáng)制循環(huán)泵為一大流量低揚(yáng)程的軸流泵,為強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器配套使用,為晶體生長提供足夠的循環(huán)速度,有效快速降低溶液過飽和,避免溶液爆發(fā)成核,有效提高加熱室管間流速,增大傳熱系數(shù)的同時(shí)避免物料堵管。
2)壓縮機(jī)
壓縮機(jī)是將蒸發(fā)出的二次蒸汽進(jìn)行再壓縮的執(zhí)行機(jī)構(gòu),理論上所有能將氣體壓力提升的機(jī)械壓縮設(shè)備形式都可以作為MVR系統(tǒng)的壓縮機(jī)來使用。
現(xiàn)行的MVR蒸發(fā)系統(tǒng)中以離心式壓縮機(jī)和羅茨式壓縮機(jī)使用較為廣泛,羅茨壓縮機(jī)主要用于通量較小的情況。
離心壓縮機(jī):其工作原理與透平壓縮機(jī)基本相同,依靠旋轉(zhuǎn)葉輪與氣流間的相互作用力來提高氣體壓力,同時(shí)使氣流產(chǎn)生加速度而獲得動(dòng)能,然后氣流在擴(kuò)壓器中減速,將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能,進(jìn)一步提高壓力。同等蒸發(fā)壓力下其過流量大,設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,電效率高(可達(dá)90%以上)噪音較小,目前市場(chǎng)已有單臺(tái)提供溫升達(dá)25℃的離心壓縮機(jī)推出。
3)預(yù)熱器
預(yù)熱器是MVR系統(tǒng)的重要組成部分,用以回收冷凝水、濃縮液中的高于原液溫度的部分顯熱,否則壓縮機(jī)提供的部分焓值不足以滿足系統(tǒng)在不供入其它熱量時(shí)候的熱平衡。
4)自動(dòng)控制系統(tǒng)
自動(dòng)系統(tǒng)主要包括傳感器系統(tǒng)、調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、PLC系統(tǒng)、組態(tài)軟件和控制柜等五大部分。自控系統(tǒng)并非MVR蒸發(fā)系統(tǒng)所必須,但是通過完善的自控系統(tǒng)可以把體系的熱平衡調(diào)整到更佳狀態(tài),減少人工干預(yù),讓系統(tǒng)更加平穩(wěn)的運(yùn)行。
5)儲(chǔ)罐
包括原料罐、冷凝水罐、儲(chǔ)水罐等中轉(zhuǎn)槽罐。必要的儲(chǔ)罐可為系統(tǒng)各物料提供足夠的緩沖空間,是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要保障。
6)泵類
用于物料的周轉(zhuǎn)及蒸發(fā)器物料的循環(huán)。物料周轉(zhuǎn)泵多為化工用離心泵,循環(huán)泵多為低揚(yáng)程的軸流泵或混流泵。