MVR蒸发器,是英文mechanical vapor recompression的简称。mvr是重新利用它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技术。
二次蒸汽,经过压缩机的压缩,压力和温度得以升高,热焓随之增加,被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽即生蒸汽使用,使料液维持蒸发状态,而加热蒸汽本 身将热量传递给物料本身冷凝成水。这样,原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率。
早在60年代,德国和法国已经成功的将该技术应用于化工、制药、造纸、污水处理、海水淡化等行业。
其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。
多效蒸发过程中,蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源,只能作为次效或次几效的热源。如作为本效热源必须额外给其能量,使其温度(压力)提高。蒸汽喷射泵只能压缩部分二次蒸汽,而mvr蒸发器则可压缩蒸发器中所有的二次蒸汽。
能量图
能量图
溶液在一个降膜蒸发器里,通过物料循环泵在加热管内循环。初始蒸汽用新鲜蒸汽在管外给热,将溶液加热沸腾产生二次汽,产生的二次汽由涡轮增压风机吸入,经增压后,二次汽温度提高,作为加热热源进入加热室循环蒸发。正常启动后,涡轮压缩机将二次蒸汽吸入,经增压后变为加热蒸汽,就这样源源不断进行循环蒸发。蒸发出的水分最终变成冷凝水排出。
由于成本原因,单级离心压缩机和高压风机被普遍用于机械蒸汽再压缩系统。因此下述说明是针对此类设计。离心压缩机是体积控制机器,即无论吸入压力多大,体积流率几乎保持恒定。而质量流量的变化与绝对吸入压力成比例。
单级离心压缩机的压缩循环描绘在焓熵图中。单级离心压缩机需要的动力:
例如:将来自蒸发器的饱和水蒸汽从吸入状态p1=1.9 bar, t1=119 ℃压缩到p2= 2.7 bar, t2=161℃(压缩比 Π= 1.4)。压缩循环沿着多变曲线1-2,蒸汽的比焓增加量Δhp。对于蒸汽的比焓h2,通过压缩机内效率(等熵效率)的等式:在此温度下,它进入到蒸发器的加热器。基于被吸入蒸汽的量,kg/hr。hp 单位多变(有效)压缩功,kJ/kg。hs 单位等熵压缩功,kJ/kg。
压缩机的等熵效率(内效率)除其他因素之外,单位多变压缩功 hp取决于多方指数κ和吸入气体的摩尔质量M,以及吸入温度和要求的压升。对于原动机(电动机、燃气机、涡轮机等)的实际耦合功率,考虑了更大的机械损耗余量。叶轮由标准材料制造的单级离心压缩机能够获得压缩因子1.8的水蒸汽压升,如果采用钛等更高质量的材料,压缩因子可高达2.5。这样一来,最终压力p2就是吸入压力p1的1.8倍,或最大2.5倍,这对应于饱和蒸汽温度升高约12-18K,最大温升可到30K,这取决于吸入压力。就蒸发技术而言,通常的做法是根据相应的水沸点温度来表示其压力。这样,有效温差就被直接表示出来。
降膜蒸发系统的特点编辑
1) 降膜式蒸发器的料液是从蒸发器的顶部加入,在重力作用下沿管壁成膜状下降,并在此过程中蒸发增浓,在其底部得到浓缩液。降膜式蒸发器可以蒸发浓度较高、粘度较大物料。
2) 由于溶液在单程型蒸发器中呈膜状流动,传热系数较高。
3) 停留时间短,不易引起物料变质,适于处理热敏性物料。
4) 液体滞留量小,降膜蒸发器可以根据能量供应、真空度、进料量、浓度等的变化而采取快速运作。近常数,
5) 由于工艺流体仅在重力作用下流动,而不是靠高温差来推动,可以使用低温差蒸发。
6) 降膜蒸发器适用于发泡性物料蒸发浓缩,由于料液在加热管内成膜状蒸发,即形成汽液分离,同时在效体底部,料液大部份即被抽走,只有少部份料液与所有二次蒸汽进入分离器强化分离,料液整过程没有形成太大冲击,避免了泡沫的形成。 [2]
适用范围编辑
降膜式蒸发器广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或有机溶媒溶液的蒸发浓缩浓,并可广泛用于以上行业的废液处理。尤其是适用于热敏性物料,该设备在真空低温条件下进行连续操作,具有蒸发能力高、节能降耗、运行费用低、且能保证物料在蒸发过程中不变性。
多效蒸发过程中,蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源,只能作为次效或次几效的热源
设备启动时需一部分蒸汽进行预热,正常运转后所需蒸汽会大幅度减少
降膜蒸发器适用于发泡性物料蒸发浓缩,由于料液在加热管内成膜状蒸发,即形成汽液分离
产品经效体加热蒸发后产生的冷凝水、部分蒸汽和给效体加热后残余的蒸汽一起通过分离器进行分离
冷凝器工作原理是什么?
答;冷凝器是用在制冷设备当中主要的制冷组成部分,冷凝器的应用比较广泛,在汽车、空调制冷、冷库等有着良好的应用,根据不同的应用领域,从高压气体变成低压气体的过程,吸收了大量的热量,降低了温度,通过鼓风系统将蒸发器的表面的冷风吹出,气体是经过压缩机进行压缩成高压。 根据工作方式冷凝器介质可以分为:1.蒸发式冷凝器;2.空气式冷凝器;3.水冷凝器;4:水-空气冷凝器。
冷凝器的分类及技术原理:
1.蒸发吸收热量来带走热。蒸发式冷凝器由冷却盘管、水泵、风机、挡水板、箱体等元件组成。供水系统将水进过水泵提供动力到喷淋系统,被均匀的喷淋到冷却盘管上,冷却介质被均匀的喷淋到冷却盘管上,冷却介质收到盘管的高温影响蒸发,介质蒸发带走了盘管上的热量,通过风机带动循环气流将蒸发的介质带走,达到冷却的目的。
2.这种冷凝器适用于极度缺水或无法供水的场合,常见于小型氟利昂制冷机组。根据空气流动方式不同,可分为自然对流式和强迫对流式两种。
3.水冷式可分为壳管式和套管式两种冷凝方式。壳管式冷凝器最大的特点就是流量大,传热快,因此,冷却效果高。冷却水温升一般只有2,4?,对数平均温差一般在5,6?左右,故耗水量较大。套管式冷凝器在冷却方式上有所不同,制冷剂是通过上方进入冷却盘管的空腔,在冷却盘管的表层发生冷凝,液体在外管流过,从底部竟如存储冷凝剂的存储元件。冷凝水从下往上流通排出,与制冷剂的流通方向相反。简单举例来说就是:制冷剂放出的热量被冷却水带走,冷藏柜冷却水可以是一次性使用也可以循环使用,水冷却式冷凝器按其不同的结构型式又可分为立式壳管式、卧式壳管式和套管式等多种。 蒸发式冷凝器技术特点:
1.节水根据专家经过专业的计算,采用的升温吸收比来确定带走的热量,相同量的水会带走更多的热量,并且不需要专业设计水池和存水系统,因此,在很大程度上节约了用水。 2.节电:蒸发式冷凝器的温度取决于湿球的温度,在正常工作的情况下,湿球的温度会低于干球的温度。因此,在设备工作的时候,电机的功率配备就会低于其他设备,与正常设备相比较,耗电量只是原来的25%,因此在一定程度上节约用电。
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