MVR蒸發(fā)器自2007年進(jìn)入國(guó)內(nèi),經(jīng)過(guò)飛速的發(fā)展,取得了一些進(jìn)步。整個(gè)工藝路線也呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展的態(tài)勢(shì)。其中MVR系統(tǒng)的壓縮機(jī)也發(fā)展出離心壓縮機(jī)這種機(jī)型。
離心壓縮機(jī)MVR蒸發(fā)器,其原理是利用高能效蒸汽離心壓縮機(jī),對(duì)蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽壓縮做功,二次蒸汽熱焓H1增加到H2,壓力P1升至P2,溫度T1升至T2。被壓縮后的二次蒸汽(H2,P2,T2),被送往蒸發(fā)系統(tǒng)的加熱器,對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的料液再進(jìn)行加熱,釋放熱能的二次蒸汽冷凝后離開(kāi)蒸發(fā)系統(tǒng)。
離心壓縮機(jī)由于機(jī)械效率最高,過(guò)汽量大,溫升范圍寬而被經(jīng)常使用,但是離心壓縮機(jī)有個(gè)顯著的特點(diǎn)就是葉輪轉(zhuǎn)速非常高一般來(lái)說(shuō)至少20000r/min以上,這樣葉輪的線速度將會(huì)非常大。例如:某個(gè)葉輪直徑400mm的,轉(zhuǎn)速為20000r/min的離心壓縮機(jī),在工作時(shí),器葉輪最大線速度為418m/s,超過(guò)音速。我們來(lái)看看實(shí)際工況,如上圖,蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入離心壓縮機(jī)入口的時(shí)候并入不是純凈的氣體,而是帶有液滴。液滴的大小與多少和蒸發(fā)器的分離器、除霧裝置、蒸汽洗滌裝置息息相關(guān)。液滴越多、越大意味著葉輪受到的沖擊越頻繁,受到的沖擊力越大。這將會(huì)引起一連串的反應(yīng),包括葉輪出現(xiàn)坑洼、運(yùn)行不平穩(wěn)、密封磨損、軸承壽命短、震動(dòng)變大、整機(jī)壽命短等問(wèn)題。在離心壓縮機(jī)前期使用時(shí)表現(xiàn)不明顯,當(dāng)超過(guò)質(zhì)保期,問(wèn)題會(huì)逐漸凸顯。2100433B
需要計(jì)算蒸發(fā)量,以及蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)強(qiáng)度。
MVR蒸發(fā)器 (mechanical vapor recompression)的簡(jiǎn)稱。mvr是重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量,從而減少對(duì)外界能源的需求的一項(xiàng)技術(shù)。早在60年代,德國(guó)和法國(guó)已經(jīng)成功...
MVR蒸發(fā)器是英文(Mechanical Vapor Recompression)的縮寫(xiě),被稱之為“機(jī)械式蒸汽再壓縮”蒸發(fā)器。它是國(guó)際上二十世紀(jì)九十年代末開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種新型高效節(jié)能蒸發(fā)設(shè)備。MVR蒸發(fā)...
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介紹了MVR蒸發(fā)器處理某鋼鐵廠的廢水并回收的實(shí)例,描述MVR蒸發(fā)器運(yùn)行中相關(guān)的工藝流程和參數(shù),通過(guò)運(yùn)用MVR蒸發(fā)技術(shù)來(lái)基本實(shí)現(xiàn)工廠的節(jié)能減排和廢水的零排放,給其他行業(yè)相關(guān)的廢水處理方案提供參考。
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沈鼓集團(tuán)齒輪壓縮機(jī)公司水蒸氣離心壓縮機(jī)
工業(yè)廢水mvr蒸發(fā)器工作原理
蒸發(fā)器某一效的二次蒸汽不能直接作為本效熱源,只能作為次效或次幾效的熱源。如作為本效熱源必須額外給其能量,使其溫度(壓力)提高。蒸汽噴射泵只能壓縮部分二次蒸汽,而mvr蒸發(fā)器則可壓縮蒸發(fā)器中所有的二次蒸汽。MVR蒸發(fā)器其工作過(guò)程是低溫位的蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮,溫度、壓力提高,熱焓增加,然后進(jìn)入換熱器冷凝,以充分利用蒸汽的潛熱。
單級(jí)離心壓縮機(jī)的壓縮循環(huán)描繪在焓熵圖中。單級(jí)離心壓縮機(jī)需要的動(dòng)力:
例如:將來(lái)自蒸發(fā)器的飽和水蒸汽從吸入狀態(tài)p1=1.9 bar, t1=119 ℃壓縮到p2= 2.7 bar,t2=161℃(壓縮比 Π= 1.4)。壓縮循環(huán)沿著多變曲線1-2,蒸汽的比焓增加量Δhp。對(duì)于蒸汽的比焓h2,通過(guò)壓縮機(jī)內(nèi)效率(等熵效率)的等式:在此溫度下,它進(jìn)入到蒸發(fā)器的加熱器?;诒晃胝羝牧?,kg/hr。hp 單位多變(有效)壓縮功,kJ/kg。hs 單位等熵壓縮功,kJ/kg。
壓縮機(jī)的等熵效率(內(nèi)效率)除其他因素之外,單位多變壓縮功 hp取決于多方指數(shù)κ和吸入氣體的摩爾質(zhì)量M,以及吸入溫度和要求的壓升。對(duì)于原動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī)、燃?xì)鈾C(jī)、渦輪機(jī)等)的實(shí)際耦合功率,考慮了更大的機(jī)械損耗余量。葉輪由標(biāo)準(zhǔn)材料制造的單級(jí)離心壓縮機(jī)能夠獲得壓縮因子1.8的水蒸汽壓升,如果采用鈦等更高質(zhì)量的材料,壓縮因子可高達(dá)2.5。這樣一來(lái),最終壓力p2就是吸入壓力p1的1.8倍,或最大2.5倍,這對(duì)應(yīng)于飽和蒸汽溫度升高約12-18K,最大溫升可到30K,這取決于吸入壓力。就蒸發(fā)技術(shù)而言,通常的做法是根據(jù)相應(yīng)的水沸點(diǎn)溫度來(lái)表示其壓力。這樣,有效溫差就被直接表示出來(lái)。
MVR蒸發(fā)器采用壓縮機(jī)提高二次蒸汽的能量,并對(duì)提高能量的二次蒸汽加以利用,回收二次蒸汽的潛熱。具體為:將蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽,通過(guò)壓縮機(jī)的絕熱壓縮,使其壓力、溫度提高后,再作為加熱蒸汽送入蒸發(fā)器的加熱室,冷凝放熱,因此蒸汽的潛熱得到了回收利用。冷料在進(jìn)入蒸發(fā)器前,通過(guò)熱交換器吸收了冷凝水的熱量,使之溫度升高,同時(shí)也冷卻了冷凝液和完成液,進(jìn)一步提高熱的利用率。
以濃縮工業(yè)廢水為例:首先將工業(yè)廢水沿著管道進(jìn)入預(yù)熱器,通過(guò)預(yù)熱器,對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行預(yù)熱處理。然后將預(yù)熱過(guò)后的工業(yè)廢水引入到蒸發(fā)器中,在蒸發(fā)器中,工業(yè)廢水將被加熱、蒸發(fā)、濃縮,最終,加熱蒸汽冷凝形成的蒸餾水流到蒸餾水收集罐內(nèi),而二次蒸汽和濃縮液則一起進(jìn)入汽液分離器中。在汽液分離器中,濃縮液和二次蒸汽分離,最終,濃縮液流入到濃縮液收集罐中,而分離出來(lái)的二次蒸汽則被導(dǎo)入到機(jī)械式壓縮機(jī)內(nèi)。在機(jī)械式蒸汽壓縮機(jī)內(nèi),通過(guò)對(duì)二次蒸汽壓縮、升溫、升壓,并引入到蒸發(fā)器中,然后對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行加熱、濃縮、蒸發(fā)、蒸餾處理。最終,通過(guò)重復(fù)循環(huán)使用二次蒸汽,完成整個(gè)工業(yè)廢水的處理過(guò)程,并實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水處理和節(jié)省能源的雙重目標(biāo)。
mvr蒸發(fā)器溶液在一個(gè)降膜蒸發(fā)器里,通過(guò)物料循環(huán)泵在加熱管內(nèi)循環(huán)。初始蒸汽用新鮮蒸汽在管外給熱,將溶液加熱沸騰產(chǎn)生二次汽,產(chǎn)生的二次汽由渦輪增壓風(fēng)機(jī)吸入,經(jīng)增壓后,二次汽溫度提高,作為加熱熱源進(jìn)入加熱室循環(huán)蒸發(fā)。正常啟動(dòng)后,渦輪壓縮機(jī)將二次蒸汽吸入,經(jīng)增 壓后變?yōu)榧訜嵴羝瓦@樣源源不斷進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)。蒸發(fā)出的水分最終變成冷凝水排出,從蒸發(fā)器出來(lái)的二次蒸汽,經(jīng)壓縮機(jī)壓縮,壓力、溫度升高,熱焓增加,然后送到蒸發(fā)器的加熱室當(dāng)作加熱蒸汽使用,使料液維持沸騰狀態(tài),而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣,原來(lái)要廢棄的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潛熱,又提高了熱效率,生蒸汽的經(jīng)濟(jì)性相當(dāng)于多效蒸發(fā)的30效。為使蒸發(fā)裝置的制造盡可能簡(jiǎn)單和操作方便,經(jīng)常使用單效離心再壓縮器,也可以是高壓風(fēng)機(jī)或透平壓縮器。這些機(jī)器在1:1.2到1:2壓縮比范圍內(nèi)其體積流量較高。對(duì)于低的蒸發(fā)速率,也可用活塞式壓縮機(jī)、滑片壓縮機(jī)或是螺桿壓縮機(jī)。
由于成本原因,單級(jí)離心壓縮機(jī)和高壓風(fēng)機(jī)被普遍用于機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)。因此下述說(shuō)明是針對(duì)此類設(shè)計(jì)。離心壓縮機(jī)是體積控制機(jī)器,即無(wú)論吸入壓力多大,體積流率幾乎保持恒定。而質(zhì)量流量的變化與絕對(duì)吸入壓力成比例。
在離心壓縮機(jī)中,高速旋轉(zhuǎn)的葉輪給予氣體的離心力作用,以及在擴(kuò)壓通道中給予氣體的擴(kuò)壓作用,使氣體壓力得到提高。早期,由于這種壓縮機(jī)只適于低,中壓力、大流量的場(chǎng)合,而不為人們所注意。由于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,各種大型化工廠,煉油廠的建立,離心壓縮機(jī)就成為壓縮和輸送化工生產(chǎn)中各種氣體的關(guān)鍵機(jī)器,而占有極其重要的地位。隨著氣體動(dòng)力學(xué)研究的成就使離心壓縮機(jī)的效率不斷提高,又由于高壓密封,小流量窄葉輪的加工,多油楔軸承等技術(shù)關(guān)鍵的研制成功,解決了離心壓縮機(jī)向高壓力,寬流量范圍發(fā)展的一系列問(wèn)題,使離心壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍大為擴(kuò)展,以致在很多場(chǎng)合可取代往復(fù)壓縮機(jī),而大大地?cái)U(kuò)大了應(yīng)用范圍。工業(yè)用高壓離心壓縮機(jī)的壓力有(150~350)×105Pa的,海上油田注氣用的離心壓縮機(jī)壓力有高達(dá)700×105Pa的。作為高爐鼓風(fēng)用的離心鼓風(fēng)機(jī)的流量有大至7000m3/min,功率大的有52900KW的,轉(zhuǎn)速一般在10000r/min以上。
有些化工基礎(chǔ)原料,如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等,可加工成塑料、纖維、橡膠等重要化工產(chǎn)品。在生產(chǎn)這種基礎(chǔ)原料的石油化工廠中,離心壓縮機(jī)也占有重要地位,是關(guān)鍵設(shè)備之一。除此之外,其他如石油精煉,制冷等行業(yè)中,離心壓縮機(jī)也是極為關(guān)鍵的設(shè)備。
離心壓縮機(jī)簡(jiǎn)介
排氣壓力高于 0.015兆帕、氣體主要沿著徑向流動(dòng)的透平壓縮機(jī),又稱徑流壓縮 機(jī)。排氣壓力低于0.2兆帕的,一般又稱為離心鼓風(fēng)機(jī)。離心壓縮機(jī)廣泛用于各種工藝流程中,用來(lái)輸送空氣、各種工藝氣體或混合氣體,并提高其壓力。工業(yè)上常按用途或氣體的種類命名,如高爐鼓風(fēng)機(jī)和氨離心壓縮機(jī)等。